رزین های سیلیکونی

رزینهای سیلیکونی به چه موادی گفته می شود؟

رزینهای سیلیکونی انواعی از پلیمرها با وزن مولکولی نسبتا پایین هستند که در آنها ساختار زنجیره‌ای شاخه دار وجود داشته و از حالت سه بعدی نیز برخوردارند. از آنجایی که این مواد پایداری گرمای بالایی دارند، بنابراین گزینه بسیار مناسبی برای تولید اتصال گر ها و یا بخش های چسبنده در رنگها، وارنیش ها و محصولات اشباع شده می باشد.

ساختار شیمیایی رزین های سیلیکونی چگونه است؟

ساختار شیمیایی رزین های نامبرده شده می تواند با توجه به مقدار گروه‌های وظیفه مندی سه تایی R و یا گروههای وظیفه مندی ۴ تا Q متفاوت باشد که در فرایند تولید داخل سیستم پلیمری قرار داده می شود. از طرف دیگر وجود گروه‌های واکنشگر و یا غیر واکنشگر اتصال یافته به اتم های سیلیکونی نیز می‌تواند باعث ایجاد تغییرات زیادی در ساختار شیمیایی این دسته از رزین ها شود. دو نمونه از رایج ‌ترین گروه های غیر واکنش پذیری که در زنجیره سیلوکسان مشاهده می‌شوند از اثرپذیری زیادی بر ویژگی‌های رزینی نیز برخوردارند. به عنوان مثال گروه‌های متیل می‌توانند جذب رطوبت را کاهش دهند و در ایجاد تغییراتی در استحکام سطحی ماده و ویژگی‌های آزادسازی آن نقش دارند و این در حالی است که گروه‌های دیگر باعث افزایش مقاومت رزین های نام برده شده در برابر دما و تغییرات آب و هوایی می شوند به خصوص تابش های ناشی از اشعه فرابنفش. انعطاف پذیری در دمای بالا و سازگاری با محصولات ارگانیک نیز از سایر اثرات گروه های نام برده شده می باشند. به طور کلی دو نوع از رزین ها در این دسته بندی وجود دارند که می توان آنها را از یکدیگر متمایز ساخت رزین های متیل و رزین های فنیل متیل. از طرف دیگر سه نوع از گروه‌های واکنشگر اجازه می دهند تا ماده اتصالات شبکه ای پیدا کند مانند گروه‌های هیدروکسی که به عنوان رایج‌ ترین نوع شناخته می شوند و آنها با استفاده از واکنشهای چگال در دمای اتاق و در حضور یک کاتالیزگر و یا در سیستم های قلیایی امکان وجود شبکه را فراهم خواهند کرد. از طرف دیگر استفاده از کاتالیزگرها در دمای بالاتر به خصوص در متیل فنیل باعث افزایش میزان فرآوری ماده خواهد شد. گروههای آلکوکسی هیدرولیز می‌شوند تا گروههای هیدروکسیل را در دمای اتاق و در حضور رطوبت تولید کنند و فرآوری در مرحله بعد همانند موارد نام برده شده انجام می‌گیرد چنین رزین هایی از زمانی که ذخیره شوند از حالت پایدار برخوردار خواهند شد. مورد سوم نیز در گروه‌های وینیل می‌باشند که در دمای متوسط واکنش می‌دهند و این واکنش معمولا از نوع اضافی و در حضور پلاتینیوم خواهد بود. گزینه های نام برده شده معمولاً در حلال های آروماتیک و یا آلیفاتیک حل می‌شوند و در آب به امولسیون تبدیل شده و یا در پلیمر های سیلیکونی رقیق می شوند تا میزان چسبندگی آنها را کاهش دهند.

رزینهای سیلیکونی از چه ویژگی‌هایی برخوردارند؟

گزینه های نامبرده شده پس از خشک سازی و ایجاد پیوندهای عرضی انواع فیلم های ترموپلاستیک یا ترموست و یا موادی سخت یا انعطاف پذیر را به وجود می‌آورند که در حقیقت ویژگی های بسیار منحصر به فردی را به سطح مورد نظر می بخشند. از طرف دیگر پایداری گرمای این مواد بسیار ایده‌آل می باشد زیرا این رزین ها می توانند حفاظت دمایی بسیار بالایی را به وجود آورند حتی در دمای ثابتی تا ۲۵۰ درجه سانتیگراد و علاوه بر آن به راحتی می‌توانند در برابر دمایی تا ۵۰۰ درجه سانتیگراد برای مدت زمانی کوتاه قرار بگیرند. رزین های نامبرده شده مقاومت بسیار بالایی در برابر اکسیداسیون داشته و جز مواد دی الکتریک نیز به شمار می آیند و به راحتی می‌توانند تا دمای ۲۵۰ درجه سانتیگراد نیز چنین وضعیتی را حفظ کنند و به همین دلیل گزینه بسیار ایده آلی برای تولید محصولات عایق الکتریکی با عملکرد بسیار بالا خواهند بود. همچنین می‌توان اضافه کرد که این مواد خاصیت ضد آب داشته و ویژگی‌های آزادسازی متناسب نیز دارد.

استفاده از رزین های سیلیکونی چه مزیت هایی خواهد داشت؟

بهتر است ابتدا نگاهی به نحوه کاربری رزینها در صنعت داشته باشیم در اغلب موارد رزینهای سیلیکونی از تجهیزات تولیدی سیلیکونی به دست می‌آیند و در چنین مکان هایی فرموله می‌شوند و در صورتی که مسیر رزینهای سیلیکونی متیل همچنان پیش ‌روی خود را داشته باشند مشتریان ما از آن استفاده می‌کنند و محصولاتی با عامل ‌های آزادسازی را برای تعداد زیادی از ترموپلاستیک ها، ترموست ها و یا مواد الاستومری همانند ترموپلاستیک های پلی اورتان تولید می کنند. تعداد زیادی از رزین ها از فرمولاسیون اولیه برای عامل های آزادسازی و انعطاف پذیری متناسب برای توسعه بیشتر برخوردارند. مزیتهای رزین های سیلیکون متیل عبارتند از: عاغری از بو و سادگی در کاربری، چسبندگی بالا به سطح قالب، کیفیت بالای سطحی برای مواد قالب گیری شده، پایداری گرمایی بالا و سادگی در پاکسازی.

رزینهای سیلیکونی به طور کلی در سطح اولیه تولید می‌شود که عبارتند از لاستیکهای سیلیکونی مایع یا LSR، لاستیک های سیلیکونی ولکانش شده در دمای اتاق یا RTV، لاستیک های سیلیکونی ولکانش شده در دمای بالا یا HTV. لاستیک های سیلیکونی مایع معمولاً برای تولید انواعی از بخش های مقاوم در برابر حرارت در مصارف عادی به کار برده می شود همانند صفحه مقاوم کفگیر ها. لاستیک های سیلیکونی ولکانش شده در دمای اتاق نیز معمولاً بر روی تولید انواع واشر های موتور و موارد مشابه به کار برده می‌شوند اما لاستیک های سیلیکونی واکنش شده در دمای بالا در تولید انواعی از محصولات صنعتی و پزشکی به کار برده می‌شوند که با استفاده از روش قالب گیری فشردگی ساخته شده اند و یا با استفاده از روش روزن رانی به محصولاتی با سطوح متفاوت تبدیل خواهند شد. لاستیک سیلیکونی مایع نوعی ماده ترموست هم می‌باشد و این بدین معنی است که زمانی که در معرض حرارت قرار بگیرد و فرآوری شود نمی‌تواند به وضعیت اولیه خود بازگردد و در واقع با استفاده از روش قالب گیری تزریقی فرآوری می‌شود زیرا به راحتی جریان پیدا می کند. اگرچه فرآیند نام برده شده در مقایسه با روند قالب گیری تزریقی برای بیشتر ترموپلاستیک ها کمی پیچیده تر خواهد بود. این دسته از مواد از دو بخش تشکیل شدند و در واقع ترکیباتی با چسبندگی پایین می باشند که با قرارگیری در معرض حرارت فرآوری خواهند شد و حوزه دمای بسیار گسترده‌ای دارند، در برابر اشعه فرابنفش مقاوم هستند و شفافیت نوری آنها نیز بسیار بالاست. این دسته از مواد در اغلب موارد در حجم بسیار بالا فروخته می‌شوند. لاستیک های سیلیکونی ولکانش شده در دمای بالا که در مواردی به عنوان لاستیک های سیلیکونی با یکپارچگی بسیار بالا نیز شناخته می شوند به عنوان بلوک های لاستیکی چسبنده و جامد به فروش می‌روند که تا حدودی ولکانش شده اند و به طور کلی موادی آسیا شدنی به شمار می آیند. قالب گیری رزین های نام برده شده در بسیاری از موارد با استفاده از روش فشردگی و یا گاهی اوقات با استفاده از روش های انتقالی رزینی انجام می‌گیرد که در آن روش‌های قالب‌گیری لاستیک های استاندارد و ماشین‌آلات متفاوت نقش دارند. از طرف دیگر لاستیک های سیلیکونی ولکانش شده در دمای بالا به شکل لاستیک های سیلیکونی مایع نیز موجود می باشند لوله های سیلیکونی و سایر فرمت های معمول و مشاهده شده در اغلب موارد از لاستیک های سیلیکونی عنوان شده در دمای بسیار بالا روزن رانی میشود. لاستیک های سیلیکونی تولیدی در دمای اتاق نیز معمولاً دارای یک تا دو بخش می باشند و علاوه بر آنکه به عنوان درزگیر در حوزه ساخت و ساز به کار برده می شوند و معمولاً گزینه مناسبی برای کپسوله سازی قطعات الکترونیکی می باشند. این دسته از رزین ها به دو شکل متفاوتی موجود می باشند زیرا سیلیکونهای ولکانش شده در دمای اتاق که حاوی مواد کاتالیزی قلع می باشند از رطوبت هوا استفاده می کنند تا وضعیت سخت و جامد پیدا کنند ولی سایر رزینهای سیلیکونی که در این دسته قرار می‌گیرند و با روش‌های دیگری نیز فراوری می‌شوند حاوی کاتالیزورهای پلاتینیوم بوده و بدون نیاز به رطوبت های جوی فرآوری خواهد شد.

رزینهای سیلیکونی از چه مصارفی برخوردارند؟

لاستیک های سیلیکونی در بیشتر موارد مناسب تولید محصولاتی هستند که در معرض دمای بالا قرار می‌گیرند و به همین دلیل نمی‌توان به راحتی سایر الاستومرها را برای آنها به کار برد. مواد نام برده شده غیر سمی بوده و به همین دلیل به راحتی می توان از آنها برای تولید ایمپلنت و یا محصولاتی استفاده کرد که در معرض مواد غذایی قرار می‌گیرند. از طرف دیگر مقاومت بالا در برابر الکتریسیته و ضدعفونی سازی با بخار و امکان رنگدانه سازی آسان در آن باعث می شود تا این مواد شهرت زیادی داشته باشد. از طرف دیگر استحکام مکانیکی و مقاومت ماده در برابر فرسایش بسیار پایین می باشد. انواعی از فیلر ها و مواد افزودنی های شیمیایی در ترکیب با این مواد استفاده می‌شوند تا به بهبود کاربری آن در محصولات ویژه کمک کنند. به عنوان مثال ذغال سیاه می تواند برای افزایش میزان رسانایی ماده بسیار اثربخش باشد و در نهایت در انواعی از اتصالات کابلی، صفحه کلید و سایر موارد به کار برده شود. استحکام رزین های نامبرده شده می تواند از مواد بسیار نرم برای تولید کفی کفش‌ها تا نسبتا سخت متفاوت باشد و این درحالی است که بخواهیم آنها را با تعداد زیادی از ترموپلاستیک و ترموستها مقایسه کنیم. رسانایی گرمایی، مقاومت در برابر اشتعال پذیری و چسبندگی را نیز می توان با استفاده از تعدادی از افزودنی ها بهبود بخشید. سازگاری زیستی لاستیکهای سیلیکون باعث می شود تا بتوان از آنها به راحتی برای تولید محصولات متفاوتی استفاده کرد که در ارتباط با بدن انسان قرار میگیرند همانند ماسک‌ های صورت، وسایل دندانپزشکی، کاتترها و سایر موارد.

مترجم: ف. ال احمد