سیلیکون رابر چیست؟

سیلیکون رابر چیست؟...
  • نام نویسنده :محمد حسین وزوانیان
  • تاریخ انتشار :۱ اردیبهشت ۱۳۹۹
سیلیکون رابر

سیلیکون رابر چیست؟

درباره‌ی سیلیکون رابر 

سیلیکون رابر (Silicone Ruber) یک مقوله مدرن از مواد لاستیکی است که از سیلیکیون و اکسیژن با مقداری هیدروکربن ساخته شده است. این امر آن را به یک ماده منحصر به فرد تبدیل می کند. سیلیکون رابر به طور کلی غیر واکنش پذیرو در برابر محیط هایی با درجه حرارت بالا (۶۰- تا ۳۰۰+ درجه سانتیگراد) مقاوم است.

سیلیکون (نماد شیمیایی SI و عدد اتمی ۱۴) عضو گروهی از عناصر شیمیایی است که به عنوان فلز شناخته می شود.هشتمین عنصر رایج در جهان و دومین عنصر فراوان (پس از اکسیژن) در پوسته زمین است که ۲۵.۸ درصد از پوسته را به وسیله (جرم-حجم) تشکیل می دهد.

سیلیکون ها نوعی پلیمر مصنوعی هستند که از واحد های شیمیایی کوچکتری به نام مونورها که در زنجیره های طولانی به هم پیوسته تکرار می شوند ساخته شده اند. از آنجا که سیلیکون بر پایه کربن نیست، یک پلیمر معدنی در نظر گرفته می شود که با بسیاری از پلیمرهای آلی که بر پایه کربن ساخته شده اند متفاوت است.

سیلیکون بادوام است و در طیف گسترده ای از مواد شیمیایی و دما مقاوم می باشد، به همین دلیل سیلیکون بسیار تجاری شده و در بسیاری از صنایع از جمله خودرو، ساخت و ساز، انرژی ، الکترونیک، مواد شیمیایی، عایق و روکش حرارتی کابل ها و سایر تجهیزات مقاوم در برابر حرارت و … از آن استفاده می شود و با توجه به اهمیت آن در نیمه هادی ها در دستگاه های پیشرفته ، از نام آن در منطقه پیشرفته ای در کالیفرنیا موسوم به دره سیلیکون استفاده شده است.

 تاریخچه سیلیکون

سیر تکامل سیلیکون پیش از قرن بیستم:
نام سیلیکون از کلمه لاتین Silex گرفته شده و به معنی سنگ سخت است که امروزه سیلیس یا سیلیکات نامیده می شود.

سیلیکون و اکسیژن دو عنصر فراوان در پوسته زمین هستند. آن ها به طور عمده به عنوان سیلیس و سیلیکات در سنگ ها وجود دارند.در زمان های قدیم مردم از کوارتز (سنگ چینی- الماس کوهی) و سایر سنگهای مبتنی بر سیلیس برای ساختن ابزار استفاده می کردند که برای بقا و محافظت روزمره اهمیت فراوانی داشتند. سپس رومیان ماسه (سیلیس) را به شیشه تبدیل کردند. هنگامی که دانشمندان این مسئله را کشف کردند چگونگی تهیه سیلیکون از شن را در قرن ۱۹ به دست آوردند.

  اکتشاف سیلیکون

شیمیدان فردریک کیپینگ ابتدا اصطلاح سیلیکون را برای توصیف ترکیباتی که در ازمایشگاه خود می ساخت و در حال مطالعه بود اختراع کرد.اوبیان کرد می توان ترکیباتی مشابه با آنچه که با کربن و هیدروژن ساخته می شود را تولید کرد، زیرا سیلیکون و کربن شباهتهای زیادی دارند.نام رسمی برای توصیف این ترکیبات “سیلیکتون” بود که مخفف به سیلیکون شد.

کیپینگ به مراتب بیشتر علاقمند بود تا مشاهدات مربوط به این ترکیبات را جمع آوری کند تا اینکه دقیقا نحوه کار آن ها مشخص شود. او سال های زیادی را صرف تهیه و نام گذاری آن ها کرد. دانشمندان دیگر به کشف مکانیسمهای اساسی سیلیکون کمک کردند.

سیلیکون اولین بار توسط Antonie Lavoisier در سال ۱۷۸۷ به عنوان مولفه ای ازسیلکس شناسایی شد. در سال ۱۸۱۱ GAY- LUSSACC وLouis Jacques شکل ناخالص سیلیکون را با گرم کردن پتاسیم با تترا فلوئورید سیلیکون تهیه کردند.

Jos Jalcob Berzelius اولین کسی بود که در سال ۱۸۲۴ آنرا به عنوان یک عنصر توصیف کرد. سال بعد برزلیوس سیلیکون بدون شکل را تقریبا با استفاده از روش Louis Jacques تهیه کرد. همچنین وی با شستشوی مکرر محصول را پالایش (تصفیه) کرد.

در دهه ۱۹۳۰ دانشمندی از شرکت ” Corning Glass Works” در تلاش بود تا یک ماده مناسب برای عایق بندی قطعات الکتریکی پیدا کند. سیلیکون به دلیل قابلیت مقاومت در برابر حرارت برای این منظور مورد تایید بود. این اولین توسعه تجاری بود که باعث شد سیلیکون به طور گسترده ای تولید شود.سیلیکون بلورین اولین بار در سال ۱۸۵۴ با استفاده از الکترولیز توصیف شد.

 

  انواع سیلیکون و کاربردهای آن:

۱- سیلیکون مایع که روغن سیلیکون نامیده می شود که از زنجیره های مستقیم پلیمر سیلیکون بدون اینکه به هم متصل شوند تشکیل شده است. این ها در مواد آرایشی به عنوان چرب کننده ، افزودنی های رنگی و … استفاده می شود.

۲- سیلیکون ژلی مقداری اتصال بین زنجیره های پلیمری دارد. این ژل ها در مواد آرایشی به عنوان فرمولاسیون موضعی برای بافت جای زخم و … مورد استفاده قرار می گیرند؛ چون سیلیکون مایعی را تشکیل می دهد که پوست را هیدراته یا آبرسانی می کند.

همچنین از ژل های سیلیکون برای قسمت نرم برخی از کفی های کفش ها نیز استفاده می شود.

 

 

۳- سیلیکون های الاستومر (لاستیکی) که سیلیکون رابر نیز نامیده می شوند شامل اتصال هایی از مواد لاستیکی است. این لاستیک ها به عنوان عایق در صنعت برق و الکترونیک بطور مثال صنعت سیم و کابل نسوز سیلیکونی و مقره سازی ها ، مهر و موم کردن وسایل نقلیه هوا فضا و … استفاده می شود.

برای آشنایی بیشتر در صنعت سیم و کابل سیلیکونی و یا ساخت کابل های اعلام و اطفاء حریق به مقاله های زیر مراجعه نمایید:

 

(Silicone Ruber)

(Silicone Ruber)

 

۴- سیلیکون های رزینی نوع سفت و محکمی از سیلیکون هستند که ضخامت بالایی دارند. این نوع رزین ها در پوشش های مقاوم در برابر حرارت و همچنین به عنوان مواد مقاوم در برابر آب و هوا جهت حفاظت از ساختمان ها استفاده می شوند.

 

 

 

نمونه هایی از ترکیبات سیلیکونی:

  •   Silicates
  •   Silane (SiH4)
  •   Silicic acid (H4SiO4)
  •   Silicon carbide (SiC)
  •   Silicon dioxide (SiO2)
  •   Silicon tetrachloride (SiCl4)
  •   Silicon tetrafluoride (SiF4)
  •   Trichlorosilane (HSiCl3)

از آنجایی که سیلیکون از نظر شیمیایی بی ثبات و پایدارتر از سایر پلیمر هاست انتظار نمی رود که با قسمت هایی از بدن واکنش نشان دهد. با این حال سمیت (TOXICIT) به عواملی همچون ترکیبات شیمیایی، میزان و نوع قرار گرفتن در معرض آن جذب مواد شیمیایی و واکنش فردی بستگی دارد.

محققان با جستجوی اثراتی مانندد سوزش پوست و … سمیت سیلیکون را بررسی کرده اند. اگرچه چند نوع از سیلیکون ها باعث تحریک پوست انسان می شوند، اما مطالعات نشان می دهد که قرار گرفتن در معرض مقادیر استاندارد سیلیکون معمولا عوارض جانبی کمی دارد.