چسبندگی پلی دی متیل سیلوکسان PDMS

دسته: مقالات منتشر شده در 21 دی 1399
نوشته شده توسط Admin بازدید: 1300

پلی دی متیل سیلوکسان چسبناک در مقابل انواعی با چسبندگی کم (ویژگی های و مصارف)

پلی دی متیل سیلوکسان در صنعت پلاستیک به عنوان افزودنی هایی به منظور بهبود روند فرآوری و ویژگی های سطحی مواد پلاستیکی به کار برده می شود و از طرف دیگر به عنوان نوعی لاستیک در خانواده جدیدی از مواد واکنش دهنده ترموپلاستیک نیز شناخته می شود. سیلیکون و به‌خصوص پلی دی متیل سیلوکسان به عنوان مواد افزودنی برای بهبود پر سازی قالب ها، بهبود ظاهر سطوح، آزاد سازی قالب، نرم سازی سطحی و بهبود مقاومت ماده در برابر فرسایش به کار برده می‌شوند. اگر آنها به عنوان یک بخش لاستیکی از مواد ولکانش شده ترمو پلاستیک در نظر بگیریم لاستیک های سیلیکونی شبکه‌ ای می توانند ویژگی های بسیاری را به ماده ببخشند همانند سختی کمتر، کاهش ضریب سایش و بهبود ویژگی های دمایی پایین و بالا.

 

پلی دی متیل سیلوکسان با چسبندگی کم به چه موادی گفنته می‌شود و ویژگی های آن کدامند؟

انواعی از پلیمرهای پلی دی متیل سیلوکسان که از وزن مولکولی کمی نیز برخوردارند و میزان چسبندگی آنها نیز کمتر از ۱۰۰۰ cst می‌باشد، مصارف بسیار رایجی در صنعت پلاستیک به عنوان عامل های آزادسازی دارند که به روی سطوح قالب ها به کار برده می شود و این در حالی است که هنوز از آنها برای قالب گیری تزریقی استفاده نکرده ایم. انواع خالص مایعات پلی دی متیل سیلوکسان که چسبندگی کمی نیز دارند مواد شفاف بدون رنگ و بدون بو بوده و میزان چسبندگی آنها از ۵ تا ۲۰ سنتی استوک در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد متفاوت می باشد. مهم ترین ویژگی های این دسته از مواد عبارتند از نقطه ریزش پایین، تنش سطحی کم، تغییرات کم چسبندگی در دما و حالت بسیار نرم، استحکام بالای دی الکتریک و شاخص انکساری بین ۱.۳۹۷۰ تا ۱.۴۰۰۰ می باشد. علاوه بر تمامی موارد عنوان شده می‌توان دمای کارکردی بسیار گسترده و حالت بی اثر در مقابل تمامی زیر لایه ها را نیز عنوان کرد. مواد نام برده شده به صورت رایج برای تولید محصولات مراقبت های شخصی به کار برده می شوند زیرا سختی بسیار کمی دارند، باعث افزایش آبرسانی به پوست می شوند و به راحتی پخش می‌شوند و حالت غیر روغنی دارند. این محصولات می‌تواند شامل انواعی از اسپری های ضد بو، کرم های پوستی، لوسیون های پوستی، لوسیون های برنز سازی، روغن های حمام، محصولات مراقبت از پوست و سایر موارد شوند. از طرف دیگر پلی دی متیل سیلوکسان هایی که چسبندگی کمی دارند از مقاومت زیادی در برابر پارگی برخوردارند و به راحتی آب را دفع می کنند فشار بخار آنها پایین است و واکنش گری کمی نیز دارد. این مواد نرم کننده های بسیار ایده آلی برای پلاستیک ها، فوم ها و لاستیک ها می باشند و از آنجایی که نقطه ریزش آنها و تغییرات چسبندگی آنها در دماهای متفاوت کم می باشند، بنابراین به راحتی می توان از آنها برای انواع از مایعات حمامی استفاده کرد. مواد نام برده شده چنین ویژگیهایی دارند:

  • نقطه ریزش پایین به اندازه منفی ۹۰ درجه سانتیگراد
  • دمای کار کردی بسیار گسترده
  • مایعاتی با تنش سطحی بالا و انتشار بسیار بالا
  • تغییرات چسبندگی کم در دماهای متفاوت
  • شاخص انکساری متناسب
  • استحکام بالای دی الکتریک
  • رفتار نیوتنی تحت فشار
  • آبرسانی و نرم کنندگی بسیار ایده آل

 

از مصارف پلی دی متیل سیلوکسان های دارای چسبندگی پایین می توان به این موارد اشاره کرد:

  • مایعات حمام های آزمایشگاهی
  • مایعات انتقال حرارت
  • مایعات دی الکتریک با چسبندگی پایین
  • مایعات ژنراتورهای توربو
  • مایعات هیدرولیک با چسبندگی پایین
  • مایعاتی با ضریب دی الکتریک پایین برای فتونیک ها
  • مایعاتی برای انرژی های تجدیدپذیر
  • نرم کننده برای محصولات پلاستیکی

 

انواعی از مایعات سیلیکونی خالص نیز وجود دارند که چسبندگی بسیار پایینی دارند و به طور کلی موادی شفاف، بدون رنگ و بدون بو و خطی می باشند و میزان چسبندگی آنها از 0.65 تا ۲ سنتی استوک در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد تر متفاوت می باشد. سایر ویژگی های آن عبارتند از:

  • نقطه ریزش پایین
  • طبیعت فرار که به سادگی در محیط ها و سیستم های باز تبخیر می شود
  • پایداری در دمای پایین
  • تنش سطحی پایین
  • نسبت پایین چسبندگی به ضریب دمایی و این بدین معنی است که چسبندگی حتی در دماهای بسیار پایین نیز تفاوت بسیار کمی خواهد داشت
  • وزن مولکولی پایین
  • چسبندگی پایین و استحکام گریک بالا و شاخص انکساری بین ۱.۳۷۵۰ تا ۱.۳۹۰۰

 

از آنجایی که این دسته از سیلیکون ها از درصد تبخیر بالایی برخوردارند، تنش سطح کمی دارند و حالت غیر روغنی دارند بنابراین به عنوان مایعات اصلی عامل‌های حمل و نقل و عامل های مرطوب کننده در تولید انواعی از محصولات مراقبت های شخصی به کار برده می شوند.

 

پلی دی متیل سیلوکسان های کاملاً چسبناک به چه موادی گفته میشود و ویژگی های آن کدامند؟

به منظور بهبود روند فرآوری انواعی از پلی دی متیل سیلوکسان های سنگین وزن با میزان چسبندگی بین ۱۰ هزار تا cst ۶۰۰۰۰ افزودنی هایی در مواد پلیمری ترموپلاستیک به کار برده شده اند تا مزایایی را به روشهای فراوری بیفزایند و ویژگی های سطحی ماده را نیز بهبود ببخشند. از آنجایی که دی متیل سیلوکسان و بیشتر مواد ترموپلاستیک سازگاری چندانی با هم ندارند بنابراین این مایعات به روی سطح کشیده خواهند شد و تمرکز کامل این مواد در سطح باعث می شود تا روند فرآوری و ویژگی های سطحی بسیار بهبود پیدا کند. پیشرفت های اخیر در حوزه افزودنی های پلی دی متیل سیلوکسان در به کارگیری انواعی از این مواد خلاصه می‌شود که از وزن مولکولی بسیار بالایی برخوردارند و چسبندگی آنها از ۱۰ تا ۵۰*۱۰۶ cst متفاوت می باشد. مواد افزودنی با انواع پلی دی متیل سیلوکسان های سنگین وزن همراه هستند که وزنی برابر با نصف آنها دارند. افزودنی های نام برده شده نقش پررنگی در دسته‌ای از حامل‌های ترموپلاستیک دارند و از طرف دیگر نیز آنها به عنوان قرص به منظور افزود گی آسان افزودنی ها به ماده ترموپلاستیک در فرآوری هم به کار برده می شوند. به کارگیری پلی دی متیل سیلوکسان های سنگین وزن باعث شده است تا بهبود بسیار زیادی در استفاده از این مواد در انواع افزودنی های غلیظ به وجود آید و در واقع وزن این مواد از ۲۰ تا ۵۰ درصد وزن ماده اصلی افزایش داشته است. به کارگیری دسته ی از پلی دی متیل سیلوکسان هایی که از وزن مولکولی بسیار بالایی برخوردارند هم می توانند خود مزیت های مشابهی را در فرآوری به وجود آورد مانند:

  • آزادسازی بهبود یافته از قالب
  • کاهش پیچیدگی در روزنران
  • پر سازی راحت‌تر قالب و این درحالی است که بخواهیم آنها را با انواع کم وزن مقایسه کنیم.

 

این مزیت ها زمانی خود را نشان می دهد که آن را با چسبندگی محصولات چاپ شده با فیلامنت های پلی پروپیلن مقایسه می‌کنیم که حاوی مواد افزودنی هستند. از طرف دیگر نیز مایعات سیلیکونی چسبنده و بسیار خالص انواعی از مواد شفاف بدون رنگ و بدون بو هستند و در دسته ی مایعات پلی دی متیل سیلوکسان خطی قرار می گیرند که میزان چسبندگی آنها از ۵۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰۰ سنتی استوک در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد متفاوت می باشد. این مواد ویژگی های متفاوتی دارند همانند:

  • نقطه ریزش پایین
  • نقطه اشتعال بالا
  •  دمای کارکردی بسیار گسترده
  • چسبندگی پایین در دماهای متفاوت
  • نرم کنندگی بسیار بالا
  • ویژگی‌های بسیار مطلوب دی الکتریک
  • شاخص انکساری بین ۱.۳۹۷۰ تا ۱.۴۰۰۰ در حالت بی اثر و ساکن برای تمامی زیر لایه ها

 

به طور خلاصه می‌توان عنوان کرد که این دسته از پلی دی متیل سیلوکسان ها که چسبندگی بالایی دارند از چنین ویژگی هایی نیز برخوردار می باشند:

  • نقطه اشتعال بالا
  • نقطه ریزش پایین
  • دمای کارکردی بسیار گسترده
  • تغییرات پایین چسبندگی در برابر دما
  • استحکام دی الکتریک بالا
  • رطوبت رسانی بسیار بالا
  • مقاومت در برابر اکسایش
  • پایدار در برابر فشارهای متفاوت
  • پایدار در برابر برش و لغزش

 

 پلی دی متیل سیلوکسان چه تأثیراتی بر محیط زیستدارد و بازیافت آن‌ها چگونه انجام میشود؟

مایعات سیلیکونی با چسبندگی بسیار بالا و پایین در دسته قوانین VOC فدرال قرار نمی گیرند که شامل قوانین کالیفرنیا و OTC می‌شوند. از طرف دیگر این مواد عاری از هرگونه سموم آلوده کننده هوا می باشند و هیچ نقشی در گرم شدگی جهانی و تخلیه اوزون ندارند و علاوه بر آن مطابق با قوانین RoHS می باشند. ارزیابی های خطرهای محیطی توسط آژانس محیطی برای اکتا متیل سایکلو تری سلوکسان با توجه به اطلاعاتی انجام گرفته است که در مستندات تحلیلی و آموزشی اتحادیه اروپا برای ارزیابی خطر انواع مواد شیمیایی موجود و جدید در نظر گرفته شده است. در این تحقیقات انباشتگی زیستی و تمامی سموم ناشی از این ماده مورد تحلیل قرار گرفته و یک ارزیابی ریسک کمی با مقایسه میزان قرار گیری با اثرات به وجود آمده صورت گرفته است. نتایج نهایی نشان می دهند که هیچ خطری ناشی از به کار گیری فرایندهای خشک و یا مرطوب این ماده به عنوان میانجی وجود ندارد . از طرف دیگر فرمولاسیون این مواد برای کارگیری در محصولات مراقبت های شخصی و یا محصولات خانگی در محیط هوایی، آبی و خاک مورد بررسی قرار گرفته است و هیچ خطری برای انسان هایی که در چنین محیط هایی در معرض این ماده قرار می گیرند گزارش نشده است.

مترجم: ف. ال احمد