خصائص وتطبيقات مطاط السيليكون

مطاط السيليكون هو سوق متنامي يمكن أن يتحول إلى 3.83 مليار دولار في السوق. لماذا يفضل الناس استخدامه على مواد المطاط العضوية الأخرى؟ ما هي الخصائص التي تجعلها عالية الأداء من المطاط الصناعي؟

جدول المحتويات

هذه ليست سوى بعض الأسئلة التي ستحاول هذه المقالة الإجابة عليها.

ما هو مطاط السيليكون؟

مطاط سيليكون هو نوع من المطاط الصناعي أو مادة شبيهة بالمطاط. تركيبته الرئيسية هي السيليكون ، وهو في حد ذاته نوع من البوليمر. يستخدم المصنعون تركيبات مختلفة لخلط هذا السيليكون مع مواد أخرى مثل الأكسجين والكربون والهيدروجين. ينتج عن هذا عدة أنواع من مطاط السيليكون المثالي لمختلف التطبيقات.

منتجات مطاط السيليكون

يوفر التركيب الفريد والتنوع لمطاط السيليكون العديد من المزايا. من خلال تعديل مواد الحشو والخصائص الأخرى ، من الممكن تقليل التكاليف دون التضحية بالجودة. تسمح هذه المرونة أيضًا بتطوير مطاط السيليكون المخصص الذي يلبي المتطلبات الصارمة لمعايير الدرجة الغذائية والطبية. هذا المزيج من القدرة على التكيف والمرونة والامتثال التنظيمي يجعل مطاط السيليكون مادة مثالية لمجموعة من التطبيقات في مختلف الصناعات.

تعد تعدد استخداماته واحدة فقط من العديد من الصفات التي جعلت مطاط السيليكون مشهورًا اليوم. كما أنها ذات قيمة بسبب متانتها واستقرارها وحالتها غير التفاعلية ، حتى بعد درجات الحرارة الشديدة والتعرض للمواد الكيميائية. يمكنه تحمل درجات الحرارة من -55 إلى 300 درجة مئوية (−70 إلى 570 درجة فهرنهايت) دون أن يفقد أهم خصائصه.

صب مطاط السيليكون هو أيضا سهل جدا. هذا هو السبب في أنه يمكنك رؤيته بأشكال وأحجام مختلفة. يمكنك إضافة اللون وضبط الشفافية لتلائم متطلبات التصميم. يمكن أن يلبي السيليكون كل متطلبات تطبيقات السيارات ، وإصلاح المنزل ، وأغراض الختم ، وتخزين الطعام ، ومنتجات الطهي / الخبز ، أو حتى الغرسات والأجهزة الطبية.

كيف جاء مطاط السيليكون ليكون؟

كان أول مطاط السيليكون في البداية مخصصًا للمحركات والمولدات الكهربائية. كان الهدف هو البحث عن مادة عازلة أفضل يمكن أن تحل محل الألياف الزجاجية المشبعة بالراتنج والتي كانت شائعة في ذلك الوقت. كانت المشكلة التي كانوا يحاولون حلها هي عدم قدرة راتنج الفينول على تحمل التعرض لدرجات حرارة عالية كانت شائعة بين المحركات الكهربائية الأصغر.

مزيج لون مطاط السيليكون

بدأ الكيميائيون في جنرال إلكتريك وزجاج Corning في البحث عن مواد أفضل مقاومة للحرارة لحل هذه المشكلة. دفعهم هذا في النهاية إلى تجربة بوليمرات السيليكون. أثبتت المادة الجديدة أن هيكلها يمكنه تحمل درجات الحرارة القصوى.

بعد هذا الاكتشاف ، وجد الكيميائيون طريقة لإنتاج مادة السيليكون تجاريًا. قرروا تسمية هذا الاكتشاف بالسيليكون - وهي تسمية خاطئة. كان العنصر الواحد يشير إلى المادة التي تحتوي على ذرة الأكسجين باعتبارها العمود الفقري لها.

هذا لأن الكيميائيين ظنوا خطأ في البداية أن ذرات الأكسجين تترابط بشكل مختلف في السيليكون. ولكن بعد إجراء مزيد من الدراسات ، يجب أن يحمل مطاط السيليكون اسم polysiloxanes.

مع تزايد شعبية مطاط السيليكون ، يمكن استخدامه بشكل أكبر في تطبيقات مختلفة. بحلول أوائل الخمسينيات من القرن الماضي ، أصبح الإنتاج الضخم للسيليكون أكثر بروزًا.

أنواع مطاط السيليكون

هناك طريقتان لتصنيف مطاط السيليكون. أحدهما من خلال هيكله الجزيئي ، والآخر من خلال شكله الأساسي.

التصنيف من خلال التكوين

مطاط السيليكون متعدد الاستخدامات بحيث يمكنك صنعه باستخدام مجموعات عضوية مختلفة. يمكن أن يكون إما ميثيل أو فينيل أو فينيل أو مجموعات أخرى. عادة ، يعتمد الاختيار على التطبيق المحدد لمطاط السيليكون.

واستنادا إلى ASTM D1418 المعيار الذي يصنف المطاط رسميًا ، يمتلك مطاط السيليكون هذه التصنيفات اعتمادًا على هيكله الجزيئي.

منتجات مطاط السيليكون
  • مجموعة الميثيل. تحمل هذه المجموعة تعريفًا آخر ، بما في ذلك مطاط السيليكون الميثيل ، أو مطاط السيليكون الميثيل ، أو أقصر مرجع لـ MQ. إنها قاعدة وأبسط هيكل للسيليكون.
  • مجموعة الميثيل والفينيل. تحتوي هذه المجموعة أيضًا على أسماء أخرى مثل ميثيل فينيل سيليكون إلاستومر. يمكن تحديده على أنه VMQ. هذه مثالية لتطبيقات درجات الحرارة العالية والمنخفضة. إنه غير سام ، ويمكن أن يحتفظ ببنيته الأصلية على الرغم من التعرض لأشعة الشمس ، ومقاوم للغاية لتسوس الفطريات.
  • مجموعة الميثيل والفينيل. هذا يحمل اسم ميثيل فينيل سيليكون إلاستومر. الاسم الأكثر شيوعًا هو مطاط السيليكون فينيل. أيضًا ، باسم PMQ ، هذه التركيبة ممتازة لتطبيقات درجات الحرارة المنخفضة.
  • مجموعة الميثيل والفينيل والفينيل. يحمل هذا أيضًا اسم PVMQ ، المعروف بقدرته على الأداء بشكل جيد في درجات الحرارة المنخفضة. مع إدخال فينيل ، تخضع الخصائص الحرارية لمطاط السيليكون إلى تحسينات كبيرة - مما يسمح له بالحفاظ على هيكله على الرغم من التعرض لدرجات حرارة شديدة البرودة.
  • مجموعة الفلورو والفينيل والميثيل. يمتلك مطاط الفلوروسيليكون أو المطاط المفلور أو FVMQ خصائص تجعله شديد المقاومة للمواد الكيميائية مثل الزيت والوقود والأحماض والقلوية والمذيبات غير القطبية الأخرى. إنه نوع طويل الأمد من المطاط الصناعي وهو مستقر نسبيًا ومقاوم للضغط عبر درجات الحرارة القصوى.

التصنيف من خلال اللزوجة وطريقة المعالجة

يمكن أن يكون تصنيف مطاط السيليكون أيضًا من خلال لزوجته وطريقة المعالجة التي يمر بها.

مطاط سيليكون
  • HTV أو مطاط السيليكون الصلب المبركن بدرجة حرارة عالية. يحتوي هذا النوع من مطاط السيليكون على تركيبة تشتمل على بوليمرات ذات وزن جزيئي مرتفع وسلاسل بوليمر طويلة. هذه عادة ما تكون غير مؤمنة من حيث الشكل وتستخدم التقنيات التقليدية في معالجة المطاط العضوي.
  • LSR أو مطاط السيليكون السائل. يحتوي هذا على بوليمرات ذات وزن جزيئي أقل. هذا يعني أن هناك سلاسل أقصر. هذا يسمح لها بتحسين خصائص التدفق. هذا يستخدم إما حقن صب أو عملية البثق في الإنتاج. يمكن أن يحافظ هذا النوع من مطاط السيليكون على خصائصه الميكانيكية على الرغم من التعرض لمجموعة واسعة من درجات الحرارة. نظرًا لأنه تمت معالجته بالحرارة ، يمكن أن يظهر هذا السيليكون شفافًا ومتانة ويسمح بالحرية من حيث التصميم.
  • RTV أو مطاط السيليكون المبركن بدرجة حرارة الغرفة. يحتوي مطاط السيليكون هذا على نوعين من أنظمة RTV-1 (جزء واحد) أو RTV-2 (مكونان). يؤثر هذا على مدى صلابة السيليكون - من كونه ناعمًا جدًا إلى أكثر صلابة قليلاً. هذا يجعلها مثالية لتطبيقات الختم ، أو وضع الأواني ، أو التغليف.

الخصائص والخصائص الرئيسية لمطاط السيليكون

السيليكون هو المرجع الأساسي لفئة من البوليمرات غير العضوية. لها خصائص وخصائص رائعة تجعلها مثالية للأغراض الصناعية المختلفة. يمكنك معالجة هذه الخصائص من خلال مجموعات الميثيل المختلفة التي يمكنك استبدالها على طول حواف العمود الفقري لها.

هذا يعني أنه من الممكن جعل مطاط السيليكون أكثر مرونة أو قابل للذوبان أو مقاومًا للمواد الكيميائية / درجة الحرارة عن طريق إضافة مادة مناسبة.

لكن ما هي هذه الخصائص؟ دعنا نستكشفها بشكل فردي حتى تتمكن من فهمها بشكل أفضل.

الخصائص العامة لمطاط السيليكون

فيما يلي الخصائص العامة التي يمكنك أن تجدها في السيليكون.

  • انها لينة جدا ومرنة. تسمح متانته بالاحتفاظ بهيكله الأصلي دون التصدع والتصلب والتعب. وهذا يجعلها مثالية لتطبيقات الضغط العالي التي تتضمن التحميل والتفريغ المتكرر.
  • لها خصائص مقاومة للماء يمكنها صد الماء. هذا يضمن أن أجزاء أو مناطق معينة لديها حماية ضد التسرب. هذا يجعل مطاط السيليكون مادة مانعة للتسرب فعالة أو طلاء مضاد للماء أو مكون عازل. يمكنه القيام بذلك دون تقييد التهوية.
  • لديها حواجز دوران منخفضة. هذا يعني أن العمود الفقري الجزيئي لديه طاقة دوران منخفضة. وهذا يمنحها قدرة رائعة على جعل المادة مرنة بشكل لا يصدق.
  • إنه مقاوم للغاية للشيخوخة. ترجع متانة مطاط السيليكون إلى قدرته على مقاومة الأشعة فوق البنفسجية ودرجة الحرارة القصوى والتعرض للمواد الكيميائية. يمكن أن تزدهر بشكل جيد على الرغم من الظروف البيئية غير المرضية.
مطاط سيليكون

الخصائص الفيزيائية لمطاط السيليكون

يسمح التركيب الدقيق للسيليكون باستخدام عمليات مختلفة لإنشاء أحجام وأشكال مختلفة - من الأنابيب ، والألواح ، والحشوات ، وما إلى ذلك ، على الرغم من ذلك ، فإنه لن يضر بخصائصه الفيزيائية القيمة. تشمل هذه الخصائص ما يلي:

  • المرونة. مزيج من السيليكون والأكسجين في العمود الفقري للسلسلة يمنح المادة مرونة لا تصدق. يمكن أن تتحرك ، تطوي ، تنحني ، وتلتف حتى بعد التثبيت والتشكيل دون الإضرار بهيكلها الأصلي.
  • صلابة. مقياسان يقيسان صلابة السيليكون. واحد هو Shore 00 ، والذي يشير إلى وصف السيليكون الإسفنجي. والآخر هو Shore A الذي يحتوي على هيكل أكثر كثافة. بالنسبة لمادة السيليكون السميكة ، فإن قياس الصلابة المثالي هو Shore 30A-70A. يمكن أن تصل إلى 10 Shore A أو تصل إلى 90 Shore A - ولكن هذا فقط لمواد السيليكون عالية الجودة. الصلابة تعتمد على تطبيق السيليكون.
  • اللون والانتهاء. السيليكون في حالته الأصلية أبيض شفاف. ولكن اعتمادًا على التصميم ، يمكن أن يظهر منتج السيليكون بألوان وأنسجة مختلفة.
  • الخواص الكهربائية. يحتوي السيليكون على خصائص عازلة وموصلة تجعله مثاليًا للبيئات عالية الكهرباء. يمكن أن يقبل السيليكون الحشوات الموصلة ، مما يجعله مادة مانعة للتسرب فعالة لـ الأجهزة الإلكترونية. يمكنك استخدامه كحشيات حماية EMI أو وسادات نقل الحرارة.
  • الخصائص الحرارية. السيليكون هو أيضا عازل للحرارة وموصل. هذا يجعلها مادة ممتازة لمنتجات نقل الحرارة المنخفضة ، مثل الأنابيب لتطبيقات الفرن أو غيرها من الأجهزة والمعدات ذات الصلة بالطعام. إنها أيضًا مادة واجهة حرارية مثالية للإلكترونيات.
  • نقطة انصهار عالية. نظرًا لأن السيليكون عبارة عن مادة مرنة من المطاط الصناعي ، فلن يذوب. يمكنها الحفاظ على هيكلها الميكانيكي حتى في درجات حرارة تصل إلى 300 درجة مئوية.

الخصائص المفيدة لمطاط السيليكون

بفضل قائمة الخصائص السابقة ، يمتلك مطاط السيليكون خصائص مفيدة لا تصدق تشمل ما يلي:

حلقات مطاط السيليكون
  • مقاومة البخار ومثبطات اللهب. المقاومة العامة لمطاط السيليكون للبخار واللهب والحرارة تجعله مادة ممتازة للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية مثل حالات تحضير الطعام. وهذا يجعلها أيضًا مثالية للتطبيقات الصناعية التي تستخدم الآلات والعمليات التي تحفز الحرارة.
  • تصنيفات الغذاء والدرجة الطبية. من بين المواد المطاطية الأخرى ، يمكن لمطاط السيليكون أن يتحمل متطلبات الاختبار الصارمة للإعلان عن مادة مقبولة للأغذية أو التطبيقات الطبية. كما أنه لا يستخدم مواد ضارة مثل الملدنات أو المواد الكيميائية مثل BPA.
  • مقاومة عالية لمجموعة الضغط. هذا ممكن من خلال عملية المعالجة التي يمر بها مطاط السيليكون. يمكنه الحفاظ على خصائصه الميكانيكية الأصلية لفترة طويلة.
  • همود. هذه إحدى الخصائص التي تجعل مطاط السيليكون مثاليًا للأغراض الطبية. لا يتفاعل حتى لو تفاعل مع العناصر البيولوجية والكيميائية. هذا يعني أنه لن يؤدي إلى ردود فعل تحسسية حتى عند ملامسة الجلد.
  • المرونة والانتعاش. مطاط السيليكون مرن وسيعود دائمًا إلى شكله الأصلي حتى بعد الالتواء أو الثني أو الطي. لكن هذا لا يزال يعتمد على مقياس الصلابة الأصلي للسيليكون قبل استخدامه.
  • قوة الشد. يمكن لبعض أنواع مطاط السيليكون أن تتحمل التمدد بنسبة تصل إلى 700٪ - ولكن هذا مخصص للدرجات الاستثنائية فقط. ومع ذلك ، فإن قوة الشد المعتادة من 200 إلى 1,500 رطل / بوصة مربعة تجعلها مادة متينة.

تطبيقات منتجات مطاط السيليكون

خصائص منتجات مطاط السيليكون تجعلها مثالية لمختلف التطبيقات. تشمل التطبيقات النموذجية ما يلي:

جوانات الأختام

قطاع المعدات الثقيلة

ربما يكون هذا هو التطبيق الأكثر شيوعًا لمطاط السيليكون. تستخدمه صناعة السيارات في تطبيقات وأجزاء متعددة. من بين الاستخدامات ما يلي الجوانات والأختام، مانعات التسرب ، إطارات شمعات الإشعال ، المبادلات الحرارية ، أغطية المحرك ، المشعات ، أغطية الصمامات ، وغيرها الكثير.

هناك تفضيل لمطاط السيليكون لمجرد أنه يتمتع بقدرة الطقس ، ودرجة الحرارة ، والمقاومة الكيميائية ، وقوة التمزق ، والعزل الكهربائي ، وما إلى ذلك.

المنتجات الغذائية والاستهلاكية

مطاط السيليكون آمن للتلامس مع الطعام. تضمن قدرته على صد تسوس الفطريات وخصائص الختم العملية عدم حدوث التسربات وعدم نمو البكتيريا. هذا هو السبب في أنها مادة ممتازة لتغليف المواد الغذائية ، ومعدات التحضير ، والصواني ، وقوالب الخبز ، والأفران ، وأدوات المطبخ الأخرى ، إلخ.

الإلكترونيات

الخصائص الكهربائية لمطاط السيليكون تجعله مادة أو مكونًا مثاليًا للموصلات ، والعوازل ، ونقل الطاقة ، ووحدات التحكم أو حشوات المحرك ، وما إلى ذلك ، كما أنه قابل للتطبيق في تطبيقات الإضاءة مثل الناشرات ، والعاكسات ، الاضواء الكاشفة، قالب العدسة ، إلخ.

مطاط السيليكون فعال في هذه التطبيقات بسبب خصائصه المتقادمة و مقاومة درجات الحرارة التقلبات تجعله مقاومًا لانهيار الفراغ.

الرعاية الصحية

يمكن لمطاط السيليكون أن يحقق تصنيفًا طبيًا بسبب خموله. يعطي خصائص التوافق الحيوي للمواد التي تجعلها آمنة مثل الأنابيب الطبية ، والأختام ، والقسطرة ، س الخواتموالجوانات والأغشية والصمامات والأقنعة والكابلات والمزيد.

تعمل خاصية التوافق الحيوي أيضًا على جعل السيليكون آمنًا لأي تطبيق يتلامس مع جلد الإنسان. ويشمل ذلك الأبواق ، والنظارات الواقية ، والعصابات ، وما إلى ذلك.

وفي الختام

يشتهر مطاط السيليكون بخصائصه الممتازة ، مما يجعله مادة متعددة الاستخدامات ومناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات. عندما يصبح المرء أكثر دراية بخصائصه ، تصبح درجة تنوعه واضحة. لذلك ليس من المستغرب أن يتم استخدام مطاط السيليكون على نطاق واسع في مختلف القطاعات ، بما في ذلك النقل والبنية التحتية والرعاية الصحية.

هل تبحث عن منتجات مطاط السيليكون المخصصة؟ يمكن Hongju مساعدتك

إذا كنت تبحث عن تصميم مخصص لك منتجات مطاط السيليكون, هونغجو يمكن أن تساعدك في إنتاج ذلك. ما عليك سوى تزويدنا بتفاصيل متطلباتك. سنقوم بإنشاء التصميم للحصول على موافقتك قبل تصنيعه.

تواصل معنا لمناقشة احتياجات مطاط السيليكون الخاصة بك. سنقدم لك اقتباسًا عادلًا في أي وقت من الأوقات على الإطلاق.

استفسر عن منتجاتنا المصنوعة من السيليكون والبلاستيك.
ارفع مستوى الجودة من خلال الحد الأدنى لكمية الطلب ومعايير الجودة العالية

احصل على عرض أسعار فوري الآن!

شارك المنشور الآن:

ديفيد

مرحبًا ، أنا ديفيد!

أنا مؤسس Hongju Silicone. لقد كنت في هذا المجال لأكثر من عقدين. إذا كنت تبحث عن منتجات مطاط السيليكون المصنوعة حسب الطلب ، فلا تتردد في طرح أي أسئلة علي.

قد تجد أيضا هذه المواضيع مثيرة للاهتمام

ffkm يا خواتم والأختام

6 أسباب لاختيار الحلقات والأختام FFKM

ارتفع الطلب على الحلقات والأختام FFKM بشكل مطرد في السنوات الأخيرة. وذلك على الرغم من ارتفاع أسعارها وقلة توفرها. على الرغم من أن هذه الأختام والحلقات هي من أغلى الأنواع اليوم، إلا أنها أثبتت أنها لا غنى عنها في العديد من التطبيقات الهامة.

اقرأ المزيد »

طلب للحصول على اقتباس

* سيتم الرد على جميع الاستفسارات خلال 24 ساعة.

أرسل استفسارك

* نحن نحترم سريتك وجميع المعلومات محمية.

تنزيل الكتالوج

املأ النموذج أدناه ، وسنرسل لك الكتالوج بالكامل فورا!