Cuando se trata de caucho, el caucho de silicona es único. Es famoso por ser muy fuerte incluso en situaciones difíciles. Debido a sus propiedades y capacidad para cumplir muchos propósitos, el caucho de silicona es una excelente opción para numerosas industrias. Se ha convertido en una opción básica en muchas áreas, desde los avances médicos hasta los vehículos automotrices. Además, el caucho de silicona se utiliza a menudo para fabricar tiras de sellado.
El elastómero de silicona tiene muchas buenas cualidades, pero también algunas limitaciones. A la hora de elegir el material adecuado, lo mejor es tener en cuenta todas estas cosas. Este artículo trata sobre los distintos tipos de caucho de silicona, sus aplicaciones y sus propiedades.
¿Qué es el caucho de silicona?
Es posible que necesite comprender la diferencia entre silicona y silicona.
El silicio es un elemento químico con un número atómico de 14 y un símbolo Si. Se utiliza ampliamente en electrónica y semiconductores, incluidos chips de placas base de CPU, placas solares y otros accesorios electrónicos.
Por el contrario, la silicona es un polímero sintético de silicona, oxígeno e hidrocarburos. Es un material flexible similar al caucho que se analiza en esta sección.
El caucho de silicona es famoso porque tiene las cualidades tanto del silicio como del caucho. Es muy resistente al calor, al frío y a los daños ambientales, lo que lo convierte en una buena opción para muchos usos. Puede encontrarlo en bienes de consumo, automóviles, equipos médicos y construcción.
El caucho Si viene en muchas formas y dimensiones. Podrías hacer un gel, una resina, un líquido o una goma. Puede prepararse en función de las necesidades de la aplicación, sin importar cuál sea. Como resultado, el caucho de silicona también se usa comúnmente en otras situaciones. Selladores, adhesivos, lubricantes, dispositivos médicos, herramientas de cocina y utensilios para hornear son algunos ejemplos.
¿Cómo se fabrica el caucho de silicona?
La silicona es un material flexible que se utiliza en muchos entornos industriales. Pasa por varios pasos en el proceso de elaboración. Aquí hay una descripción completa de los cinco pasos utilizados para hacer silicona.
Paso 1: Aislamiento de silicio a partir de sílice
El silicio es el ingrediente principal del caucho. El primer paso del proceso es extraer silicio de la sílice.
Durante este proceso de extracción suelen producirse varias reacciones químicas a altas temperaturas. La gente suele llamar a este proceso reducción de sílice. Ya sabes que la arena de sílice está formada por SiO2.
Durante el proceso, se añade carbón a un horno de arco eléctrico. Esto produce silicio y monóxido de carbono, que luego se refina nuevamente para alcanzar el nivel de pureza deseado para la producción de silicona.
Paso 2: Combinación de polvo de silicio con cloruro de metilo
Después de retirar y limpiar la silicona, se mezcla con cloruro de metilo. La fórmula química del cloruro de metilo es CH3Cl. Esta es una de las etapas cruciales en la fabricación del caucho de silicona.
Esta mezcla suele tener lugar en un recipiente de reacción. El silicio y el cloruro de metilo pueden reaccionar químicamente mejor en un entorno controlado. El producto de este proceso es el dimetildiclorosilano, que es (CH3)2SiCl2. Para que se produzca la polimerización de la silicona, primero es necesario realizarla.
Paso 3: destilación de la mezcla
La mezcla anterior se destila en esta etapa. Normalmente separa y purifica los compuestos de silicio deseados.
Para este paso es necesario calentar la mezcla hasta que hierva. Hace que las piezas se evaporen, luego el gas se enfría y se convierte en líquido. Este proceso normalmente aísla compuestos de silicio específicos de la mezcla de reacción.
Paso 4: adición de agua
Se añade agua a las moléculas de silicio limpias después de la destilación. Agregar agua es el primer paso en el proceso de hidrólisis.
La hidrólisis crea ácido clorhídrico (HCl) y disilanol (Si-OH). La creación de disilanol es necesaria para que se produzca posteriormente la polimerización de la silicona.
Paso 5: Polimerización de silicona
Finalmente, el disilanol pasa por reacciones de condensación. En esta etapa se forman enlaces silicio-oxígeno-silicio (Si-O-Si). Crea la formación de polímeros de silicio.
Además, este proceso de polimerización suele tener lugar de forma controlada. En este caso, tener la temperatura, la presión y el catalizador adecuados ayuda a una producción eficaz. Estos factores aseguran que el caucho de silicona final tenga las cualidades deseadas.
¿Cómo clasifican los grupos orgánicos los cauchos de silicona?
Puede clasificar los cauchos de silicona en diferentes grupos según los grupos orgánicos.
En la última parte, analizamos el proceso de fabricación del caucho de Si. Luego obtuvimos un elastómero de silicona con grupos -CH3 conectados a los átomos de silicio. Usamos cloruro de metilo en el proceso.
Así, los cauchos de silicona se agrupan según los grupos orgánicos conectados a los átomos de silicio. Estos grupos deben estar unidos entre sí en sus cadenas poliméricas.
Estos grupos orgánicos cambian las cualidades del caucho de silicona. Debido a estas cualidades únicas, el elastómero de silicona prevalece en distintas aplicaciones. Los cauchos de silicona se pueden dividir en tres grupos principales según su composición química.
Tipo 1: Caucho de silicona metílico
También se le conoce como polidimetilsiloxano. Contiene grupos metilo conectados a átomos de silicio. Este tipo de caucho es frecuente en elastómeros, juntas tóricas de silicona, arandelas de silicona, rollos de silicona y productos médicos. tubería.
Tipo 2: Caucho de fenil silicona
Contiene grupos fenilo (-C6H5) conectados a átomos de silicio. Estos son más capaces de resistir el calor, la corrosión y la radiación, por lo que se pueden encontrar en sistemas eléctricos y automotrices.
Tipo 3: Caucho de vinilo y silicona
Los elastómeros de silicona se pueden dividir en tres grupos principales según su estructura molecular. Cada tipo tiene características únicas, pero todos son lo suficientemente flexibles como para satisfacer las diversas necesidades de los clientes y empresas.
Tipos de caucho de silicona según la estructura molecular
Según su estructura molecular, los elastómeros de silicona se pueden dividir en tres grupos principales. Cada tipo tiene características únicas, pero todos son lo suficientemente flexibles como para satisfacer las diversas necesidades de los clientes y empresas.
Tipo 1: Vulcanizado a alta temperatura (HTV)
Normalmente, el caucho de silicona HTV proviene de un proceso de curado a 150°Celcius. A menudo se le llama proceso de curado a alta temperatura. Durante este proceso, las cadenas de polímeros se conectan para formar una red tridimensional. Mantiene el material estable a altas temperaturas y lo hace fuerte.
El caucho de silicona HTV es ideal para fabricar tiras de sellado y juntas.
Tipo 2: vulcanizado a temperatura ambiente (RTV)
Pero el RTV pasa por un proceso de vulcanización cuando está a temperatura ambiente. Reduce la necesidad de equipos que curen cosas con calor.
Este tipo de caucho de silicona es muy conocido por su uso para fabricar moldes.
Tipo 3: Caucho de silicona líquida (LSR)
El caucho de silicona líquida tiene dos partes: un polímero base y un agente de curado. A temperatura ambiente, reacciona para formar un elastómero flexible. La mayoría de las veces, el moldeado LSR se utiliza para fabricar silicona líquida.
Este elastómero de silicona se puede utilizar en entornos hospitalarios, para el cuidado de bebés y en situaciones de contacto con alimentos.
Ventajas del caucho de silicona
La silicona está formada por silicona, oxígeno y diferentes grupos orgánicos. Cada tipo tiene sus características beneficiosas, pero todas garantizan seguridad a altas temperaturas, resistencia química y flexibilidad. Algunos tipos también son aptos para uso alimentario, por lo que pueden utilizarse en los campos de preparación de alimentos, farmacéutico o médico.
Resistencia a temperaturas extremas
Puede utilizar caucho de silicona en una variedad de temperaturas. Debido a esto, son frecuentes en lugares donde las temperaturas varían con frecuencia.
Inercia química
El elastómero de silicona también es muy resistente a los productos químicos. Funciona bien con aceites, ácidos, bases y disolventes, lo que lo hace excelente para su uso en campos químicos.
Excelente aislamiento eléctrico
Los elastómeros de silicona también tienen una alta resistencia eléctrica, lo que los hace ideales para su uso en aplicaciones eléctricas. Las juntas tóricas de silicona y los elastómeros utilizados en cajas eléctricas son ejemplos dignos de mención.
Resistencia a los rayos UV y al ozono
El elastómero de silicona también puede resistir la luz ultravioleta y el ozono. La radiación ultravioleta de la luz solar es la principal razón de la degradación del caucho. Y gracias a esto, el caucho de silicona se puede utilizar en el exterior.
Flexibilidad y elasticidad
El caucho de silicona se mantiene flexible y elástico en muchas temperaturas y presiones diferentes. Permite que el producto mantenga su forma y capacidad de cerrarse incluso después de comprimirse muchas veces.
Biocompatibilidad
El caucho de silicona es biocompatible, lo que significa que puede funcionar de forma segura con tejidos vivos y utilizarse en aplicaciones médicas y sanitarias. Los implantes, tubos y dispositivos médicos son usos comunes del caucho de silicona.
Durable y duradero
Todos los beneficios anteriores le indican que el caucho de silicona es duradero. Es excelente para resistir el envejecimiento, la intemperie y la degradación con el tiempo. Sin duda, le ofrece un rendimiento confiable y una vida útil prolongada en diversas aplicaciones.
Desventajas del caucho de silicona
Hay muchas cosas buenas sobre el caucho de silicona, pero también tiene algunos problemas. En primer lugar, cuesta más en comparación con otros cauchos. En segundo lugar, es posible que el elastómero de silicona no sea bueno para usos que impliquen alta presión. En tercer lugar, es posible que no puedas elegir todos los colores que deseas.
Debido a estas cosas, debe considerar las necesidades de su aplicación al seleccionar material de caucho.
Preguntas frecuentes
P1. ¿Son reciclables los cauchos de silicona?
Sí, el caucho de silicona es reciclable. Te permite reutilizarlo. Sin embargo, el reciclaje suele dar como resultado un producto que no es tan bueno como el original. Es la única limitación de la reciclabilidad del caucho de silicona.
P2. ¿Es el caucho de silicona tóxico?
No, generalmente se le llama material no tóxico. No libera sustancias químicas ni toxinas que sean perjudiciales para los humanos. Por esta razón, el caucho de silicona se utiliza en las industrias médica y alimentaria.
P3. ¿Es el caucho de silicona mejor que el caucho natural?
Debido a sus beneficios, el caucho de silicona es mejor que otros materiales. Por el contrario, el caucho natural es más barato.