مطاط السيليكون: الدليل النهائي

خصائصه الفريدة، مثل مقاومة درجات الحرارة، والعزل الكهربائي، والثبات الكيميائي، تجعله مادة مناسبة لمختلف التطبيقات. في هذا الدليل، سوف تتعلم كل شيء عن مطاط السيليكون، بما في ذلك كيميائه ومزاياه واستخداماته وغير ذلك الكثير!

ما هو مطاط السيليكون؟

مطاط السيليكون عبارة عن مادة مطاطية، وهو نوع من البوليمر يتمتع بمرونة ومرونة تشبه المطاط. يحتوي هذا البوليمر على مزيج من السيليكونوعناصر الكربون والهيدروجين والأكسجين. ويأتي في أشكال مختلفة، عادةً إما كنظام من جزء واحد أو من جزأين، والذي يشير إلى طريقة معالجة المادة أو تصلبها (سنشرح ذلك لاحقًا). في معظم الحالات، يضيف المصنعون مواد مالئة إلى مادة السيليكون لتعزيز التوصيل الحراري أو قوة الشد، وما إلى ذلك. إن تعدد الاستخدامات والقدرة على التكيف لمطاط السيليكون يجعلها واحدة من أكثر المواد استخدامًا في الصناعات.

كيمياء مطاط السيليكون

دعونا نقسمها إلى عمليات التركيب والمعالجة أو الفلكنة باستخدام أنواع الفلكنة.

التركيب

كما ذكر آنفا، مطاط سيليكون يتكون من بوليمر يسمى المطاط الصناعي. لذلك، يمكننا القول أن مطاط السيليكون يتكون من عناصر السيليكون والكربون والهيدروجين والأكسجين. هنا، يعمل السيليكون كمكون رئيسي للمادة. ومن المعروف أنه يوفر الاستقرار الحراري والجمود الكيميائي للمادة. بعد ذلك، لدينا الكربون والهيدروجين، وهما المسؤولان عن توفير البنية العضوية، التي توفر المرونة. ومن ثم، هناك الأكسجين، وهو عنصر يعمل كجسر بين ذرات السيليكون، مما يسهل مرونة المادة الشبيهة بالمطاط.

عمليات المعالجة/الفلكنة

علاج أو الفلكنة من المهم أن تكون مادة مطاط السيليكون صالحة للاستخدام وبجميع الخصائص. قبل هذه العملية، يكون السيليكون الموجود لدينا موجودًا على شكل هلام أو سائل شديد الالتصاق. لتحويله إلى مطاط سيليكون صلب والحصول على حالة متينة، يجب أن يمر بعملية المعالجة. الفلكنة أو المعالجة هي عملية من مرحلتين حيث يتم تشكيل المادة أولاً بالشكل المطلوب أثناء التصنيع ثم يتم إخضاعها لعملية طويلة بعد المعالجة لإكمال عملية التصلب. وهذا يضمن سلامة المواد واستقرار الأداء.

فيما يلي بعض الأنواع الشائعة من عمليات الفلكنة أو المعالجة المستخدمة لمطاط السيليكون:

• علاج البلاتين: في العلاج المعتمد على البلاتين، هناك حاجة إلى محفز لإنشاء روابط قوية بين جزيئات السيليكون دون خلق أي منتجات ثانوية. هذه العملية سريعة جدًا بالنسبة لأنواع مختلفة من مطاط السيليكون، لكن عليك توخي الحذر لأن بعض العناصر مثل الكبريت والقصدير يمكن أن تمنع المعالجة.
• علاج بيروكسيد: يعد علاج البيروكسيد عملية المعالجة الأكثر شيوعًا المستخدمة لإنتاج مطاط السيليكون. في هذه العملية، يحدث تفاعل ينتج عنه منتجات ثانوية. لاحقًا، يمكن إزالتها من خلال المعالجة اللاحقة، مما ينتج عنه منتج نظيف مناسب لملامسة الطعام والأغراض الطبية وغيرها من الأغراض المفيدة. لكن، معالجة البيروكسيد هي عملية أبطأ من البلاتين، لكنه يستحق الوقت الذي يستهلكه.
• علاج التكثيف: تعتمد عملية المعالجة بالتكثيف على أنظمة مكونة من جزء واحد أو جزأين. وفي حالة الأنظمة ذات الجزء الواحد، فإنها تتفاعل مع الرطوبة للمعالجة. من ناحية أخرى، تتطلب الأنظمة المكونة من جزأين الخلط لبدء المعالجة. هذه عملية متعددة الاستخدامات وليس من السهل منعها. ومع ذلك، فإنها تنتج مواد مانعة للتسرب مثالية للبناء ويمكن تصميمها لتكون حمضية أو محايدة أو قلوية.

مزايا مطاط السيليكون

يشتهر مطاط السيليكون بالعديد من المزايا، مثل ثباته الحراري الاستثنائي وثباته الحراري عزل كهربيمما يجعلها مكونًا مهمًا في قطاعات تتراوح من الإلكترونيات الاستهلاكية إلى هندسة الطيران. 

فيما يلي نظرة تفصيلية على مزايا مطاط السيليكون:

1. مرونة درجات الحرارة القصوى

واحدة من أبرز الخصائص الفيزيائية لمطاط السيليكون هي قدرته على تحمل درجات الحرارة القصوى دون فقدان الأداء. قادرة على العمل بشكل مستمر من -100 ° F إلى 300 ° F وقادرة على التعامل مع درجات الحرارة الأكثر شدة في دفعات قصيرة، يحافظ مطاط السيليكون على خصائصه عبر نطاق واسع من درجات الحرارة، مما يجعلها مثالية للبيئات عالية الضغط.

2. الموثوقية الكهربائية والميكانيكية

مطاط السيليكون الموصل، والتي تحتوي على مواد موصلة للكهرباء، وتؤدي وظائف مختلفة، مثل جهات اتصال لوحة المفاتيح وحماية الكابلات. تتمتع هذه المادة بقدرة لا مثيل لها على التكيف لأنها توفر طيف مقاومة مناسب لمختلف الاستخدامات.

3-الثقة والأمان

لا يوجد بديل للسلامة. تعتبر ميزات السلامة التي توفرها مطاط السيليكون ضرورية للاستخدام في الأماكن المغلقة مثل الطائرات ومترو الأنفاق. مطاط السيليكون بطبيعته مثبط للهب معايير UL94 HB والتقليل من انبعاث الغازات السامة والدخان الأسود عند التعرض للنار. لذلك، لا يمكنك الشك في سلامتها.

4. الطقس والمقاومة الكيميائية

بسبب متانته ضد العوامل الجوية. مطاط السيليكون لا يتحلل عند التعرض له الأوزون. لسوء الحظ، هذا ليس هو الحال مع المطاط العضوي. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لمطاط السيليكون أن يتحمل أكثر من عقد من الاتصال بالرياح والأمطار وأشعة الشمس. حتى عند غمرها، فإن مقاومتها للماء والزيوت والمذيبات والمواد الكيميائية الأخرى تضمن مكانتها كمادة متفوقة لتطبيقات الختم والعزل.

5. التنوع والتوافق الحيوي

وأخيرًا وليس آخرًا، هناك تعدد الاستخدامات والتوافق الحيوي لمطاط السيليكون. الخمول الكيميائي والفسيولوجي لمطاط السيليكون يعني أنه لن يتفاعل بشكل سلبي مع المواد الأخرى، ويتوافق مع معايير إدارة الغذاء والدواء الأمريكية، مما يسمح بالاستخدام الآمن في المنتجات المختلفة، خاصة الأجهزة الطبية ومنتجات العناية بالطفل. يمكنك فهم تعدد استخداماته من خلال النظر في التطبيقات والتخصيصات المتنوعة المتاحة. يمكن لمطاط السيليكون تحقيق خصائص محددة في اللون والمتانة والمقاومة.

تطبيقات مطاط السيليكون

مطاط السيليكون معروف بتطبيقاته المتنوعة. فيما يلي بعض التطبيقات العديدة لمادة مطاط السيليكون:

• سيارات: في قطاع السيارات، يعد مطاط السيليكون أمرًا بالغ الأهمية لإنشاء حشوات وأختام وخراطيم ومكونات مختلفة أسفل غطاء المحرك يمكن الاعتماد عليها والتي يمكنها تحمل درجات الحرارة العالية والظروف القاسية.
• يسد: تُستخدم سدادات السيليكون في كل من البيئات السكنية والصناعية، وهي بارزة في توفير ختم متين ومرن ومقاوم للماء.
• البناء: في البناء، يتم استخدام مادة السد السيليكون لسد المفاصل والفجوات وتوفير حاجز مقاوم للماء، مما يدل على متانة ومرونة ملحوظة مع مرور الوقت.
• المنتجات الاستهلاكية: غالبًا ما تستخدم المنتجات الاستهلاكية اليومية مثل أدوات المطبخ وأدوات الخبز والحافظات الواقية للإلكترونيات مطاط السيليكون من أجل سلامته ومرونته.
• الإلكترونيات: استخدامه في الإلكترونيات واسع النطاق نظرًا لخصائصه العازلة الكهربائية، مما يجعل مطاط السيليكون خيارًا ممتازًا للطلاءات والمواد المانعة للتسرب والعوازل في الأجهزة الإلكترونية الحساسة.
• قطاع الرعاية الصحية: التوافق الحيوي لمطاط السيليكون يجعله مادة مفضلة في صناعة الرعاية الصحية، وخاصة بالنسبة للأطراف الصناعية، أنبوبوالعديد من التطبيقات الطبية الأخرى.
• صناعي: في العالم الصناعي، يتم استخدام مطاط السيليكون للعزل وتخميد الاهتزازات والغلاف الواقي بسبب متانته.
• العزل: استقراره الحراري يجعله عازلًا مثاليًا في العديد من التطبيقات، بدءًا من النوافذ الموفرة للطاقة وحتى طلاء الأسلاك الكهربائية.

أنواع مطاط السيليكون

التنوع في أنواع مطاط السيليكون يسمح لمجموعة من المنتجات ذات خصائص مميزة. بعض الأنواع الشائعة تشمل:

مطاط السيليكون السائل (LSR)

مطاط السيليكون السائل (LSR) هو نوع مميز من السيليكون يستخدم في مجموعة من المنتجات المرنة والمتينة. LSR عبارة عن مزيج من عنصرين؛ الجزء الأول يتضمن سلاسل طويلة من البولي سيلوكسان، وهي اللبنات الأساسية لمواد السيليكون، ويتم دمجها مع نوع خاص من السيليكا الذي يقوي المطاط. هذه تشكل أساسًا حيويًا لخصائص السيليكون.

يتضمن الجزء الثاني من هذا النظام المكونين A وB. المكون A يحمل محفز البلاتين الذي يبدأ عملية المعالجة أو الفلكنة. على الجانب الآخر، يحتوي المكون B على مركب يعرف باسم "ميثيل هيدروجين سيلوكسان"، وهو رابط متقاطع. يعمل هذا الرابط المتقاطع على ربط سلاسل السيليكون معًا بقوة أكبر، وهو أمر بالغ الأهمية في تحديد شكلها وشكلها. بالإضافة إلى ذلك، يمنع مثبط الكحول الموجود في المكون B حدوث العلاج بسرعة كبيرة جدًا أو في الوقت الخطأ. ومن خلال العمل معًا، تنتج هذه العناصر مطاطًا قويًا ومرنًا وموثوقًا للغاية لمختلف التطبيقات

مطاط عالي الاتساق (HCR)

المطاط عالي الاتساق (HCR) هو شكل آخر من أشكال مطاط السيليكون المعروف بطبيعته الصلبة. يبدأ على شكل بوليمر عالي الوزن الجزيئي مع سلاسل بوليمر كبيرة، تشبه في نسيجها العلكة. يحتاج هذا النوع من مطاط السيليكون إلى الحرارة للمعالجة، وغالبًا ما يستخدم محفزات مثل البيروكسيد أو البلاتين لبدء عملية المعالجة. يؤدي العلاج إلى تحويل HCR من حالته الصمغية الأصلية إلى مادة قابلة للتمدد وقوية في نفس الوقت. تتسبب الحرارة في ربط سلاسل البوليمر معًا بإحكام، مما يخلق صفات مرنة ومتينة تجعل من HCR موردًا قيمًا في مختلف الصناعات، خاصة عندما تحتاج الأجزاء إلى الحفاظ على بنيتها تحت الضغط أو الضغط.

سيليكون بدرجة حرارة الغرفة (RTV) بالكبريت

كما يتحدث الاسم عن نفسه، يصبح السيليكون المعالج بالكبريت في درجة حرارة الغرفة (RTV) صلبًا في ظل ظروف الغرفة العادية. هذا يعني أنه لا يحتاج إلى حرارة للمعالجة. ويتم ذلك بمساعدة مكون خاص - وهو محفز غالبًا ما يكون مصنوعًا من البلاتين أو مادة قائمة على القصدير مثل ثنائي بيوتيلتين الموسع. يمكنك الحصول على سيليكون RTV في حاوية واحدة فقط، أو في بعض الأحيان تحتاج إلى مزجه من جزأين مختلفين. هذان الجزءان المختلفان هما المادة الأساسية التي يتكون منها السيليكون والجزء العلاجي، وهو المادة الكيميائية التي تجعل السيليكون متصلبًا. يمكن لسيليكون RTV التعامل مع الحرارة بشكل جيد ولن يتضرر في درجات حرارة تصل إلى 356 درجة فهرنهايت. يحب الناس استخدام سيليكون RTV لأنه ليس من الصعب العمل به، ويمكنك استخدامه في العديد من المشاريع المختلفة.

مطاط الفلوروسيليكون (FSR)

يتميز مطاط الفلوروسيليكون (FSR) بمقاومته الاستثنائية للتعرض للوقود والزيت والمذيبات، مما يجعله المادة المفضلة في صناعات الطيران والسيارات. تركيبته الفريدة تضمن احتفاظه بخصائص السيليكون المفيدة مع توفير مقاومة كيميائية فائقة. إن دور مطاط الفلوروسيليكون مهم في الأجزاء المقولبة والمبثوقة والمقوّمة للأغراض العامة. بعض الأمثلة على منتجات مطاط السيليكون هذه تشمل الأغشية، والجوانات، والحلقات الدائرية، وأختام الزيت، والقائمة تطول.

تصنيع وتجهيز مطاط السيليكون

دعونا نقسم هذا القسم إلى عمليتين رئيسيتين:

• مصنع إنتاج القطاعات
• صب

مصنع إنتاج القطاعات

تتضمن هذه العملية دفع مركب مطاط السيليكون عبر قالب. القالب عبارة عن قرص من الفولاذ المقاوم للصدأ بنمط محدد. الغرض من هذه العملية هو إنشاء أشكال سيليكون مختلفة. إن بثق السيليكون عبارة عن عملية متخصصة للغاية يتم فيها تشكيل مطاط السيليكون إلى مقاطع ذات مقاطع عرضية معقدة يستحيل إنشاؤها من خلال طرق التصنيع التقليدية. وإليك كيفية سير هذه العملية:

• يتم تغذية مركب السيليكون في "الطارد". وهي آلة معروفة بتحويل السيليكون إلى أشكال فريدة.
• في الخطوة التالية، يتم بعد ذلك وضع المواد في قادوس التغذية. إنه بمثابة نقطة الدخول التي يبدأ من خلالها السيليكون رحلته التحويلية.
• داخل الطارد، يتم بعد ذلك توجيه مركب المطاط إلى مزامير مختلفة من المسمار الدوار. يطبق هذا المكون قوى دورانية وأمامية، ونتيجة لذلك، فإنه يلعب دورًا رئيسيًا في تقدم السيليكون عبر الآلة.
• خلال العملية بأكملها، يتم دفع السيليكون عبر قالب البثق (ذو تصميم متطور)، ليظهر على الجانب الآخر كمقطع جانبي مستمر للشكل المطلوب.
• تتم الخطوات النهائية للعملية داخل الفرن. هنا، تعمل الحرارة المشعة على معالجة مطاط السيليكون بشكل صحيح، مما يحدد شكله ويحدد مرونته ومتانته المشهورة. والنتيجة هي منتج جاهز للاستخدام في مختلف التطبيقات الصناعية أو الاستهلاكية.

صب

القولبة هي تقنية تتضمن تشكيل مطاط السيليكون باستخدام قالب. هناك نوعان من عمليات التشكيل:

• قالب الضغط
• حقن مولدينغ

قالب الضغط

تبدأ العملية بتسخين السيليكون، الذي نضغطه في القالب على شكل قطعة كبيرة. الحرارة الناتجة عن الضغط على المادة تحولها. تبدو العملية برمتها وكأنها تضغط على إسفنجة وتمتص الحرارة، مما يغير الإسفنجة ويجعلها تأخذ شكلًا جديدًا ودائمًا بعد تسخينها وتشكيلها.

حقن صب

مع حقن صب، العملية مختلفة قليلا. هنا، يتم تسخين السيليكون حتى يصبح قابلاً للطرق. بعد ذلك، يتم الضغط عليه لضخه من خلال فوهة إلى القالب. عندما يملأ السيليكون الساخن زوايا وزوايا القالب، فإنه ينسخ الشكل الدقيق للقالب. بعد التبريد، يتصلب المطاط في الشكل المحدد، ويكون جاهزًا للإخراج مثل مكعبات الثلج.

كيفية اختيار مطاط السيليكون المناسب

ليست كل مطاط السيليكون هي الأفضل. تلك التي تم تصنيعها ومعالجتها بعملية مناسبة يتم تصنيعها بشكل مختلف. لذا، فإن مطاط السيليكون المطاطي ذو المقاومة العالية لا فائدة منه إذا لم يلبي متطلباتك. فيما يلي بعض النصائح لمساعدتك في اختيار مطاط السيليكون المناسب لك.

1. مرونة

إحدى الخصائص الرئيسية لمطاط السيليكون هي مرونته ومقاومته الممتازة. مطاط السيليكون مرن للغاية، مما يعني أنه يمكن لفه وتمديده وثنيه بشكل متكرر دون أن يفقد شكله الأصلي. وهذا يجعلها مثالية للمنتجات التي تتطلب معالجة متكررة. لذلك، سيكون مطاط السيليكون الأكثر مرونة خيارًا رائعًا من مطاط السيليكون ذو المرونة المتوسطة.

2. مقاومة درجات الحرارة

على عكس المطاط العضوي، فإن مطاط السيليكون المصنوع من مادة مطاطية متينة للغاية مقاومة درجات الحرارة العالية. وهذا يجعلها خيارًا مثاليًا للاستخدام ضد أنواع مختلفة من درجات الحرارة. لذا، تحقق مما إذا كان المنتج الذي اخترته يتمتع بمقاومة درجات الحرارة العالية أم لا قبل اختيار مطاط السيليكون لنفسك.

3. قوة المسيل للدموع

 يمكن لمطاط السيليكون أن يتحمل التمزق. يعد هذا أمرًا حيويًا بالنسبة للمنتجات التي ستخضع لظروف ميكانيكية قاسية أو تلك التي من المتوقع أن تتمتع بمتانة عالية. إذا كنت تبحث عن منتجات ستواجه ظروفًا ميكانيكية قاسية، فأنت بحاجة إلى الحفاظ على قوة التمزق كأولوية قصوى.

4. ميزانية

في بعض الأحيان، يمكن أن تكون الميزانية مشكلة لأن العلامات التجارية المختلفة تقدم أسعارًا مختلفة لمطاط السيليكون. على الرغم من فوائده، يمكن أن يكون مطاط السيليكون أكثر تكلفة من المواد الأخرى، لذلك يجب أن يتوافق مع القيود المالية الخاصة بك. هذا هو المكان الذي تحتاج فيه دائمًا إلى العثور على شركة تصنيع موثوقة مثل هونغجو. نحن موجودون في السوق منذ عام 1999. وباعتبارنا شركة رائدة في مجال التصنيع وموردًا بالجملة، فإننا متخصصون في تطوير حلول سيليكون مستدامة ومتينة مصممة خصيصًا لتلبية احتياجاتك. معنا، لا يمكنك أن تخطئ أبدًا فيما يتعلق بجودة مطاط السيليكون وسعره.

وفي الختام

إذن، هل هناك أي شك حول مرونة مطاط السيليكون وقدرته على التكيف؟ من مقاومته التي لا مثيل لها لدرجة الحرارة إلى قوته الاستثنائية للتمزق، يعد مطاط السيليكون خيارًا ممتازًا في العديد من التطبيقات، ويتفوق على العديد من البدائل الطبيعية والاصطناعية. ومع ذلك، كل هذا ممكن إذا اخترت علامة تجارية تصنيعية موثوقة ولها اسم في العالم.

نأمل الآن أن تفهم كل شيء عن مطاط السيليكون واستخداماته ومزاياه وكيفية اختيار مطاط السيليكون المناسب لك. لذا، اتخذ القرار الصحيح في محاولتك الأولى، ولا تندم لاحقًا!

اتخذ القرار المستدام مع Hongju – اتصل بنا اليوم.

At هونغجو، لقد كنا في طليعة الابتكار منذ عام 1999. يسير التزامنا تجاه البيئة جنبًا إلى جنب مع التزامنا بالجودة، مما يضمن أن منتجات مطاط السيليكون لدينا تلبي معايير السلامة الأكثر صرامة وتتجاوزها. لا تنتظر لأن رحلتك نحو التميز الصديق للبيئة لا تبعد سوى نقرة واحدة. اتصل بنا اليوم وكن جزءًا من التغيير الذي ترغب في رؤيته. هل تريد دليل تصميم خبير؟ انقر هنا لرؤيتهم!