О силиконовых резинах

Впервые синтезированные в 1947 году К.Андриановым силиконовые полимеры лишь к 80-м годам прошлого столетия стали общедоступным конструкционным материалом, а к 90-м годам - стали, наконец, широко применяться и в России. Мы не станем углубляться в причины столь долгого срока, отделявшего момент прорывного открытия от часа, когда каждый смог воспользоваться этим исключительным материалом. Мы рассмотрим лишь основные факторы, делающие силиконовые резины незаменимыми в современной жизни.

СИЛИКОНЫ - ЧТО ЭТО?

Силиконы - это  высокомолекулярные кремнийорганические соединения. Силиконовые полимеры имеют строение в виде основной кремний-кислородной цепи с боковыми органическими группами - метильными, этильными, винильными и т.д., которые присоединены к атомам кремния. Варьируя длину основной цепи, тип и количество боковых групп и перекрёстные связи, синтезируют силиконовые каучуки с определенным комплексом свойств.

Силиконовые резины получают вулканизацией смесей содержащих каучуки, наполнители - различные виды оксида кремния, технологические добавки и другие ингредиенты.  

В процессе вулканизации силиконового каучука, содержащего наполнители (различные виды диоксида кремния), технологические добавки и другие ингредиенты, получаются силиконовые резины с различным комплексом зачастую уникальных свойств. Вулканизующими агентами в подавляющем большинстве случаев являются органические пероксиды.

СВОЙСТА СИЛИКОНОЫХ РЕЗИН

Устойчивость силиконовых резин к экстремальным температурам

Силиконовая резина длительное время может эксплуатироваться при температурах от -50°С до +180°С. При использовании специальных добавок температуру эксплуатации можно повысить до +200 ÷ +250°С. Кроме того, разработаны термостойкие типы силиконовых резин, работоспособные при температуре до +300°С, а для эксплуатации при низких температурах - морозостойкие, которые могут применяться при температурах до -100°С. 

Независимость свойств силиконовых резин от температуры

Большинство свойств силиконовых резин - таких как прочность, эластичность, упругость, сохранение формы, жёсткость, твердость и предельное удлинение - зависят от температуры в меньшей степени, чем у традиционных резин. Благодаря этому силиконы имеют более широкий температурный диапазон эксплуатации.

Химическая стойкость силиконовых резин

Силиконовые резины устойчивы к растворам солей, кипящей воде, спиртам, фенолам, различным минеральным маслам, слабым кислотам и щелочам, а также к перекиси водорода. 

Физиологическая инертность силиконовых резин

Силиконы физиологически инертны, что позволяет использовать детали из него в медицинской промышленности, в том числе внутри человеческого организма в качестве протезов различных типов.

Устойчивость силиконовых резин к атмосферным воздействиям

Свойства силиконовых резин не изменяются под воздействием света, кислорода воздуха, атмосферных осадков, морской воды в нормальных температурных диапазонах. Силиконы устойчивы также к озону.

Антиадгезионные свойства

Силиконовые резины обладает малой адгезией к большинству других материалов. В тоже время из-за низких адгезионных свойств силиконовая резина плохо совмещается с другими материалами.

ПРИМЕНЕНИЕ СИЛИКОНОЫХ РЕЗИН

Приведенные выше свойства обусловили возможности применения силиконов. Широко распространены кольца, манжеты и пластины, шнуры, трубки и разнообразные профили из силиконовых резин, которые вытесняют традиционные резины из наиболее ответственного участков.

Особую роль силиконовая резина играет в авиастроении, т.к. здесь требуется исключительная работоспособность одновременно при высоких и при низких температурах. Поэтому силиконам здесь отдаётся предпочтение при изготовлении уплотнителей и изоляции.

В электротехнике силиконы используют как изоляционный материал, особенно эффективный при высоких температурах, а также в случаях, которые связаны с воздействием влаги и озона. Это покрытия кабелей, изоляционные трубы, ленты из стеклотканей и т.д.

Специальные токопроводящие силиконовые резины используются для изготовления специальных кабелей в автомобилестроении, различных электродов в медицинской промышленности а также для клавишных переключателей в электронных усилителях, использующих изменение сопротивления от давления.

В машиностроении силиконовая резина часто применяется как материал для изготовления различных уплотнительных деталей.

Кроме того, из силиконов изготавливаются теплостойкие уплотнители для печей различного назначения.

Для конвейеров передающих горячие или липкие изделия разработаны транспортерные ленты с силиконовым покрытием. Такие ленты, в основном, используются в хлебопекарных и кондитерских производствах. В этой же отрасли все шире применяются т.н. мягкие противни - стеклоткани покрытые пищевым силиконом.

Новой областью использования силиконов стало изготовление покрытий для валов и роликов, применяемых для подачи изделий и полуфабрикатов имеющих высокую температуру, например для горячих заготовок листового стекла.

Физиологические свойства силиконовых резин используются в медицине и пищевой промышленности. В медицине нашли применение дренажные трубки, катетеры и зонды из силиконовой резины. Огромным преимуществом силиконов является возможность высокотемпературной стерилизации.

Из вышеприведенной информации видно, что силиконовые резины имеют широчайшие области применения практически во всех индустриальных отраслях. Растет и разнообразие типов силиконов - появляются, в частности, резины с повышенной маслостойкостью, что позволит в самое ближайшее время расширить спектр предлагаемых продуктов. Перспективным материалом могут стать силиконовые резины получаемые способом холодной вулканизации, что позволяет отказаться от нагрева при получении резины. Но это все уже тема для следующих статей.