Силиконовата индустрия е преминала дълъг път, дори до Марс, според Оливър Франсен, световен маркетинг директор, еластомери / транспорт за Momentive Performance Materials Inc.
Въпреки, че историята на силикона е все още сравнително наскоро, той направи някои големи крачки, каза той в своята презентация "Световните рекорди на силикони" на неотдавнашната международна конференция по силикон, проведена в Cuyahoga Falls.
След като GE Chemist Юджийн Рочов открива директния реакционен процес за производство на метилхлоросилан в началото на 40-те години, това доведе до развитието на прилагането на силикони в нашето ежедневие, каза той. Силиконовите иновации продължават за 75-годишен период, но времето не беше измерването, което Франсенън искаше да използва.
"Искам да ви поканя да разгледате тази времева ос в съвсем различен мащаб", каза той. "Ние ще говорим за приложения на силикон в разстоянието до човешкото тяло."
Започвайки от разстояние от -1 инча, Франсен започна със силикони с най-висока чистота и присъща химическа стабилност в сравнение с органичните еластомери, с бебешки биберони.
Като голям доставчик в производството на силикон, особено силициев диоксид, Шенянг Sunnyjoint химикали Ко ООД ще държи под око Silicone на крачки.
"Това е наистина уникална точка за продажба на силиконови еластомери", каза той. "Инерцията на полимера и факта, че той е неорганичен, има ниска абсорбция за UV и следователно е повече или по-малко UV прозрачен. Той не е атакуван, както естественият каучук би бил за бебешки биберони, така че не е необходимо да бъдат защитени. "
Силиконът може да направи много меки материали без риск от азотични амини, които обикновено не биха били здрави за бебето, каза Франсен.
"Това е основата на големия успех на силиконовите еластомери в медицинската индустрия", каза той. "Тя е без мирис и може да отговаря на стандартите на USP, стандартите на FDA и ISO."
Премествайки се на разстояние от 0 инча, силиконът осигурява най-висока пропускливост, което прави газопропускливите контакти възможни, каза той.
"Ако говоря с някой, който прави гуми за пропускливост, това е отрицателно", каза той. "По структура, силиконовите еластомери са силно, силно пропускливи за медиите. Това може да е течност, което може да бъде газообразно."
Силиконовите еластомери имат висока свобода на движението на полимерната верига и висока разтворимост и дифузивност на проникващите вещества. За приложение като пропускливи за газ контактни лещи, приложението призовава за продукт с висока пропускливост на кислород и "това е причината за успеха на силиконовите съединения за контактните лещи", каза Франсен.
Яснота и вискозитет
С най-голяма прозрачност на всички еластомери, силиконовите еластомери се справят добре на разстояние около 1 инч от човешкото тяло за предмети, като подводни очила, каза той.
"Няма нищо, което да победи силиконовите еластомери", каза той. "Особено от 2008 г., когато ново поколение беше пуснато на пазара по отношение на LSR с оптично качество."
Полидиметилсилоксановите полимери са силно прозрачни за видимата светлина, което ги прави здрави за приложения, изискващи ултралетъчни еластомери и отваряне на нови възможности за потребителски стоки и LED светлини, каза Франсен.
"Вместо силата на опън и устойчивостта на разкъсване и компресирането, сега се занимаваме с индекса на пожълтяване, с номера на Abbe с хроматична аберация", каза той.
Силиконовите еластомери притежават най-ниската твърдост без пластификатор, така че те работят добре на около 1,5 фута в обхвата на ръцете за елементи като прозрачен съединител на сензора за автомобилна камера за помощ на шофьора, каза Франсен.
"За EPDM, които не съдържат пластификатори, е невъзможно да се използва 40 Shore A, но ако работите със силиконов каучук, няма да имате ограничение до ниския край", каза той.
Диапазонът на твърдостта на LSR се движи от около 5-90 Shore A, като вещества от около 3-5 Shore A имат "консистенцията на пудинга", каза той.
Франсен привлече пример от събеседник на събитието Габриел Гейн, инженер по заявка за Sigmasoft Virtual Molding, за да покаже най-нисък вискозитет на силикона на около 2,5 фута. Частта беше дизайнерска платнена бутилка за вино, с тънък материал, който все още имаше нужда да запази достатъчно сила, за да държи бутилка, без да я пуска и да я счупи.
Силиконът има много нисък вискозитет с ограничена зависимост от температурата и отлична помпа, каза той.
"Вискозитетът на LSR е фактор две по-малки от органичните еластомери", каза Франсен. "Това ви позволява да направите изрязване на срязване, така че той става все по-течен под напрежение и има много голяма дължина на потока."
Силна съпротива
На разстояние около 3 фута кухнята може да бъде полезно приложение за силиконови еластомери, благодарение на високата си хидрофобност, каза Франсен.
"Това е много уникално свойство на силиконовите еластомери, което също отличава продукта от останалите органични еластомери", каза той. "Тук виждате хубава подмяна на стоманата като функционален конкурент на силиконовия еластомер. Силиконът има хранителна съвместимост, има гъвкавост."
Кук лесно може да демонтира лечението като торта, без да се залепва, което прави процеса много опростен, каза той.
"Разбира се, можете да създадете и хидрофилни материали, от които се нуждаете за контактни лещи, така че тук можете да се възползвате от две неща", каза той.
За комплекта за ниско компресиране на силиконовия еластомер Franssen достигна разстояние около 6 фута за съединителните уплътнения в автомобилните приложения.
"Много е важно, ако погледнете разбиванията на автомобили на място, 30% от тях могат да бъдат свързани с повреди в кормилното управление", каза той. - Междувременно в тези 2.5-километрови кабели сте напълно зависими, тези 220 конектора, както и управлението на крайните устройства.
Поради въвеждането на автономни превозни средства, оптимизирането на компресията, зададено за LSR, изглежда различно от това в миналото.
Излизайки на около 60 фута, силиконовите еластомери се държат като някои от най-добрите вещества, които да се използват при приложения за устойчивост на атмосферни влияния, каза Франсен.
Той показа данни от тестови проби при ускорени атмосферни условия за 28-годишен тест във времето на Флорида, между силикони, полиуретани и акрилов терполимер.
"Единственият материал в тази таблица, който показва отличен рейтинг на якост и стабилност, еластомерно възстановяване и т.н. от този 28-годишен тест е силиконовият еластомер", каза той.
Разстоянията започват да се увеличават на около 140 фута, за най-високото нанасяне на топлина с термозащитни ръкави за двете дюзи на бункерите Ariane 5 под Европейската космическа агенция. Втулките са изработени с уплътнение, използващо LSR инжекционно формоване.
"Хората ме питат:" Каква е температурната устойчивост на силикона? " и доколкото ми е известно, най-високата температура, която приложението на силикон вижда точно сега, е топлинният щит на ракетата на ариана ", каза той. "Той вижда повече от 3000 ° C, но за по-малко от две минути.
"Ние никога не сме получили никакви оплаквания или сме били изпратени на части", добави той.
Силиконът е най-ниската температурна гъвкавост, показваща се на около 240 000 мили, като част от изграждането на лунни ботуши, използвани от астронавти. Проучванията потвърдиха, че силиконовата верига е "гъвкава при -196 ° C, което е температурата на течния азот и това със сигурност е световен рекорд на силикони", каза Франсен.
Но Луната не е дори и най-отдалечените силиконови еластомери, които са пътували от човешкото тяло, каза Франсен. Това часовници на около 140 милиона мили далеч: Марс.
"Не получих разрешение да говоря за това приложение на Momentive за силикон, защото е поверително, но можем спокойно да кажем, че това е може би най-дългият пътуван еластомер", каза той.