Quando se trata de borracha, a borracha de silicone é única. Ela é famosa por ser muito resistente, mesmo em situações adversas. Devido às suas propriedades e à capacidade de atender a muitas finalidades, a borracha de silicone é uma excelente opção para vários setores. Ela se tornou uma opção básica em muitas áreas, desde o avanço da medicina até os veículos automotivos. Além disso, a borracha de silicone é frequentemente usada para fazer tiras de vedação.
O elastômero de silicone tem muitas qualidades boas, mas também tem algumas limitações. Ao escolher um material adequado, é melhor levar em conta todos esses aspectos. Este artigo trata dos diferentes tipos de borracha de silicone, de suas aplicações e de suas propriedades.
O que é borracha de silicone?
Talvez você precise entender a diferença entre silicone e silicone.
O silício é um elemento químico com número atômico 14 e símbolo Si. É amplamente utilizado em eletrônicos e semicondutores, incluindo chips de placas-mãe de CPU, placas solares e outros acessórios eletrônicos.
Por outro lado, o silicone é um polímero sintético de silicone, oxigênio e hidrocarbonetos. É um material flexível, semelhante à borracha, discutido nesta seção.
A borracha de silicone é famosa porque tem as qualidades tanto do silicone quanto da borracha. Ela é muito resistente ao calor, ao frio e a danos causados pelo ambiente, o que a torna uma boa opção para muitos usos. É possível encontrá-la em bens de consumo, automóveis, equipamentos médicos e construção.
A borracha Si vem em várias formas e dimensões. Você pode fazer um gel, uma resina, um líquido ou uma borracha. Você pode preparar com base nas necessidades da aplicação, não importa qual seja. Como resultado, a borracha de silicone também é comumente usada em outras situações. Selantes, adesivos, lubrificantes, dispositivos médicos, utensílios de cozinha e utensílios para assar são alguns exemplos.
Como a borracha de silicone é fabricada?
O silicone é um material flexível usado em muitos ambientes industriais. Ele passa por várias etapas no processo de fabricação. Aqui está uma descrição completa das cinco etapas usadas para fabricar silicone.
Etapa 1: Isolamento do silício da sílica
O silício é o principal ingrediente da borracha. A primeira etapa do processo é extrair o silício da sílica.
Durante esse processo de extração, geralmente ocorrem várias reações químicas em altas temperaturas. As pessoas costumam chamar esse processo de redução da sílica. Você já sabe que a areia de sílica é composta de SiO2.
Durante o processo, o carbono é adicionado a um forno de arco elétrico. Isso produz silício e gás monóxido de carbono, que são refinados novamente para atingir o nível de pureza desejado para a produção de silicone.
Etapa 2: Combinação de silicone em pó com cloreto de metila
Depois de remover e limpar o silício, ele é misturado com cloreto de metila. A fórmula química do cloreto de metila é CH3Cl. Esse é um dos estágios cruciais da fabricação da borracha de silicone.
Essa mistura geralmente ocorre em um recipiente de reação. O silício e o cloreto de metila podem reagir quimicamente melhor em um ambiente controlado. O produto desse processo é o dimetildiclorosilano, que é (CH3)2SiCl2. Para que a polimerização do silicone ocorra, ele precisa primeiro ser fabricado.
Etapa 3: Destilação da mistura
A mistura acima é submetida à destilação nesse estágio. Normalmente, ela separa e purifica os compostos de silício desejados.
Para essa etapa, a mistura precisa ser aquecida até ferver. Isso faz com que as partes evaporem, depois o gás esfria e se transforma em líquido. Normalmente, esse processo isola compostos específicos de silício da mistura de reação.
Etapa 4: Adição de água
A água é adicionada às moléculas de silício limpas após a destilação. A adição de água é a primeira etapa do processo de hidrólise.
A hidrólise gera ácido clorídrico (HCl) e di-silanol (Si-OH). A criação do di-silanol é necessária para que a polimerização do silicone ocorra posteriormente.
Etapa 5: Polimerização de silicone
Por fim, o di-silanol passa por reações de condensação. Nesse estágio, eles formam ligações de silício-oxigênio-silício (Si-O-Si). Isso cria a formação de polímeros de silício.
Além disso, esse processo de polimerização geralmente ocorre em um ambiente controlado. Nesse caso, ter a temperatura, a pressão e o catalisador corretos ajuda na produção eficaz. Esses fatores garantem que a borracha de silicone final tenha as qualidades desejadas.
Como os grupos orgânicos classificam as borrachas de silicone?
Você pode classificar as borrachas de silicone em diferentes grupos com base nos grupos orgânicos.
Na última parte, discutimos o processo de fabricação da borracha de Si. Em seguida, obtivemos um elastômero de silicone com grupos -CH3 conectados aos átomos de silício. Usamos cloreto de metila no processo.
Portanto, as borrachas de silicone são agrupadas pelos grupos orgânicos conectados aos átomos de silício. Esses grupos precisam estar ligados entre si em suas cadeias de polímeros.
Esses grupos orgânicos alteram as qualidades da borracha de silicone. Devido a essas qualidades exclusivas, o elastômero de silicone é predominante em diversas aplicações. As borrachas de silicone podem ser divididas em três grupos principais com base em sua composição química.
Tipo 1: Borracha de silicone metílico
Também é conhecido como polidimetilsiloxano. Ele contém grupos metil conectados a átomos de silício. Esse tipo de borracha é predominante em elastômeros, anéis de vedação de silicone, arruelas de silicone, rolos de silicone e produtos médicos. tubulação.
Tipo 2: Borracha de silicone fenil
Ele contém grupos fenil (-C6H5) conectados a átomos de silício. Eles são mais capazes de resistir ao calor, à corrosão e à radiação e, por isso, podem ser encontrados em sistemas automotivos e elétricos.
Tipo 3: Borracha de silicone vinílica
Os elastômeros de silicone podem ser divididos em três grupos principais com base em sua estrutura molecular. Cada tipo tem características exclusivas, mas todos são flexíveis o suficiente para atender a várias necessidades comerciais e dos clientes.
Tipos de borracha de silicone com base na estrutura molecular
Com base em sua estrutura molecular, os elastômeros de silicone podem ser divididos em três grupos principais. Cada tipo tem características exclusivas, mas todos são flexíveis o suficiente para atender a várias necessidades comerciais e dos clientes.
Tipo 1: Vulcanizado em alta temperatura (HTV)
Normalmente, a borracha de silicone HTV vem de um processo de cura a 150°Celcius. Isso geralmente é chamado de processo de cura em alta temperatura. Durante esse processo, as cadeias de polímeros se conectam para formar uma rede tridimensional. Isso mantém o material estável em altas temperaturas e o torna forte.
A borracha de silicone HTV é ideal para a fabricação de tiras de vedação e gaxetas.
Tipo 2: vulcanizado em temperatura ambiente (RTV)
Mas o RTV passa por um processo de vulcanização quando está em temperatura ambiente. Isso reduz a necessidade de equipamentos que curam coisas com calor.
Esse tipo de borracha de silicone é bem conhecido por ser usado para fazer moldes.
Tipo 3: Borracha de silicone líquida (LSR)
A borracha de silicone líquida tem duas partes: um polímero de base e um agente de cura. Em temperatura ambiente, ele reage para formar um elastômero flexível. Na maioria das vezes, a moldagem de LSR é usada para produzir silicone líquido.
Esse elastômero de silicone pode ser usado em ambientes hospitalares, para cuidar de bebês e em situações de contato com alimentos.
Vantagens da borracha de silicone
O silicone é composto de silicone, oxigênio e diferentes grupos orgânicos. Cada tipo tem suas características benéficas, mas todos garantem segurança em altas temperaturas, resistência química e flexibilidade. Alguns tipos também são de grau alimentício, portanto, podem ser usados nas áreas de preparação de alimentos, farmacêutica ou médica.
Resistência a temperaturas extremas
É possível usar a borracha de silicone em uma variedade de temperaturas. Por esse motivo, elas são predominantes em locais onde as temperaturas variam com frequência.
Inércia química
O elastômero de silicone também é muito resistente a produtos químicos. Ele funciona bem com óleos, ácidos, bases e solventes, o que o torna excelente para uso em áreas químicas.
Excelente isolamento elétrico
Os elastômeros de silicone também têm alta resistência elétrica, o que os torna ideais para uso em aplicações elétricas. Os o-rings e elastômeros de silicone usados em gabinetes elétricos são exemplos notáveis.
Resistência aos raios UV e ao ozônio
O elastômero de silicone também pode resistir à luz UV e ao ozônio. A radiação UV da luz solar é o principal motivo da degradação da borracha. Por esse motivo, a borracha de silicone pode ser usada em ambientes externos.
Flexibilidade e elasticidade
A borracha de silicone permanece flexível e elástica em muitas temperaturas e pressões diferentes. Isso permite que o produto mantenha sua forma e sua capacidade de fechar mesmo depois de ser comprimido várias vezes.
Biocompatibilidade
A borracha de silicone é biocompatível, o que significa que ela pode trabalhar com segurança com tecidos vivos e ser usada em aplicações médicas e de saúde. Implantes médicos, tubos e dispositivos são usos comuns da borracha de silicone.
Durável e de longa duração
Todos os benefícios acima lhe dizem que a borracha de silicone é durável. Ela é excelente em resistir ao envelhecimento, às intempéries e à degradação ao longo do tempo. Sem dúvida, ela oferece desempenho confiável e vida útil prolongada em várias aplicações.
Desvantagens da borracha de silicone
Há muitos aspectos positivos na borracha de silicone, mas ela também tem alguns problemas. Primeiro, ela é mais cara em comparação com outras borrachas. Segundo, o elastômero de silicone pode não ser bom para usos que envolvam alta pressão. Terceiro, talvez você não consiga escolher todas as cores que deseja.
Por esse motivo, você deve considerar as necessidades de sua aplicação ao escolher o material de borracha.
Perguntas frequentes
Q1. As borrachas de silicone são recicláveis?
Sim, a borracha de silicone é reciclável. Ela permite que você a reutilize. Entretanto, a reciclagem geralmente resulta em um produto que não é tão bom quanto o original. Essa é a única limitação da reciclabilidade da borracha de silicone.
Q2. A borracha de silicone é tóxica?
Não, ele é geralmente chamado de material não tóxico. Ele não libera substâncias químicas ou toxinas que sejam ruins para os seres humanos. Por esse motivo, a borracha de silicone é usada nos setores médico e alimentício.
Q3. A borracha de silicone é melhor do que a borracha natural?
Por causa de seus benefícios, a borracha de silicone é melhor do que outros materiais. Por outro lado, a borracha natural é mais barata.