Из чего состоит силикон


Силикон. Виды и применение. Свойства и особенности. Плюсы

Силикон – сложный неорганический полимер, в строении цепочки которого используются молекулы кремния и кислорода с присоединением водородных и углеродных групп. Его важным отличительным качеством выступает температурная устойчивость, и сохранение эластичности. Кроме этого материал не боится ультрафиолета, поэтому изделия из него отличаются долговечностью.

Виды силикона по степени сшивания

Силиконы могут иметь разное строение молекул, что в конечном итоге влияет на фактические физические свойства материала. Важным отличием в их форме выступает степень сшивания – прочность связи в структуре. От нее зависит жесткость.

По степени сшивания различают 4 вида силикона:

  • Жидкости.
  • Гели.
  • Эластомеры.
  • Смолы.

Силиконовые жидкости отличаются наличием в молекулах только прямых связей без боковых сшивок. В связи с этим они не становятся густыми. В таком виде материал является отличной смазкой. Также его используют в качестве ингредиента при изготовлении красок, косметики. Это эффективный разделитель для смазывания форм при выполнении литья клейкими смесями. Несмотря на то, что строение молекулы силикона в форме жидкости наиболее простое, оно может включать до 3 тыс. звеньев.

Гели имеют несколько сшивок в молекулах, что делает их похожими на желе. От количества таких связей зависит фактическая густота материала. Силиконы в виде гелей применяются при изготовлении косметики. Из них делают мази для рубцевания повреждений на коже, так как они выступают в качестве непересыхаемого стойкого барьера. Также из силикона в виде геля отливают грудные импланты для пластической хирургии, мягкие стельки для обуви и т.п.

Эластомеры имеют много боковых сшивок в строении молекулы, поэтому по консистенции напоминают резину. Такую форму силикона часто называют искусственным каучуком. Эластомеры используются для изготовления перчаток, трубочек, форм для выпечки. Из них делают уплотнители для герметизации.

Смола это наиболее твердая форма силикона с большим количеством сшивок. Отличается высокой механической стойкостью и атмосфероустойчивостью. Смолы могут иметь от 10 тыс. звеньев и более. Применяются для изготовления инструментов, предметов декора.

Где используется силикон

Большое разнообразие силиконовых материалов с разными физическими качествами позволяет их применять практически в любых направлениях. Чаще всего это:

  • Строительная сфера.
  • Медицина.
  • Пищевая промышленность.
  • Химия и фармакология.
  • Сельское хозяйство.
  • Автомобилестроение.

Силикон входит в состав различных востребованных изделий и материалов. Особым спросом пользуются:

  • Герметики.
  • Смазки.
  • Шланги.
  • Посуда.
  • Чехлы.
  • литьевой материал.
  • Краска.
Силиконовые герметики

Из силикона изготавливаются однокомпонентные и двухкомпонентные герметики. Первые застывают за счет поглощения влаги из воздуха. В связи с этим они затвердевают сначала с верхних слоев, затем медленно подсыхают до центра. Двухкомпонентные герметики включают отвердители, поэтому схватываются по всей толще равномерно. Это позволяет заливать их слоем любой толщины.

Герметики из силикона могут иметь различный состав, адаптированный под определенные условия использования. Их можно встретить несколько видов:
  • Автомобильный.
  • Санитарный.
  • Аквариумный.
  • Электроизоляционный.
  • Нейтральный.
  • Низкомодульный.
  • Термостойкий.

Подавляющее большинство из них являются кислотными. В качестве растворителя в них используется уксусная кислота, поэтому они имеют характерный запах. Более дорогими и безопасными считаются нейтральные герметики. Они почти не имеют запаха, поэтому работать с ними легче и проще.

Смазки

На основе силикона делают жидкие и густые смазки. Первые обычно представлены в виде аэрозолей. Они снижают трение, защищают от коррозии, препятствуют слипанию. Такие смазки не смываются водой. Они могут использоваться на металлических, пластиковых, деревянных, резиновых поверхностях. Отличаются очень высоким коэффициентом скольжения, поэтому не нуждаются в нанесении большим количеством. Силиконовые смазочные масла имеют очень хорошую проникающую способность. Они отлично подходят для смазывания замков, шестеренок, петель, осей вентиляторов, микро подшипников и т.п. Их часто применяют для смазки резиновых уплотнителей, так как они их не разрушают.

Шланг

Силикон применяют для изготовления шлангов для работы с агрессивными жидкостями. Изделия из него не подвержены разрушению при механическом воздействии, таком как сдавливание, сгибание. Такой шланг сохраняет свою форму. Он не разрушается при воздействии бензина, минерального масла и прочих агрессивных веществ.

Положительным качеством силиконового шланга является температурная стойкость в пределах от -60 до +250°С. Он не желтеет от ультрафиолета, сохраняет эластичность. Шланг из силикона отлично растягивается, он мягкий, легко сгибается.

Посуда

Силикон используется для изготовления посуды, в частности лопаток, кисточек для нанесения масла, а также формочек для выпекания. Температура плавления таких изделий намного выше, чем способен достичь обычный духовой шкаф. В связи с этим формы для выпечки из силикона могут применяться без ограничений даже в микроволновой печи, электрическом гриле.

Преимущества форм для выпечки из силикона в эластичности. Это позволяет быстро и легко извлекать из них готовое изделие. К силикону практически ничего не прилипает. Такая форма легко моется. Ее можно укладывать в посудомойку. К ней не пригорает тесто.

Также из силикона делают коврики для работы с тестом. Они очень популярны, так как к ним ничего не прилипает. Они легко моются, на них можно делать разделение теста ножом. Коврик легко чистится, его можно компактно складывать.

Чехлы

Материал используют для изготовления защитных чехлов на телефоны, планшеты, электронные книги. Они отличаются мягкостью, высокой способностью к поглощению ударов. Чехлы из силикона могут быть прозрачными или цветными. Они хорошо держат форму, однако склонны к пожелтению.

Литьевой материал

Силикон это еще и первоклассный материал для изготовления форм под производство лепнины, тротуарной плитки и прочих декоров. Он имеет высокую текучесть, поэтому с его помощью можно отливать формы без применения вакуумной камеры. Так как это материал холодного отвердевания, то при работе с ним не нужно ничего нагревать. Достаточно просто замешать компоненты, разлить их, и подождать пока материал застынет.

Литьевой силикон используется для изготовления форм с высокой степенью детализации. Они совместимы с бетоном, гипсом, воском, эпоксидной смолой, полиуретаном.

Краска

На основе силикона делаются краски для фасадных и  внутренних работ. Это составы на водном растворителе. Они могут применяться для покрытия стен, потолков. Краски являются совместимыми с минеральными поверхностями, деревом, металлом, стеклом, резиной. Отличаются слабовыраженным запахом, легкостью чистки, хорошей укрываемостью. Могут использоваться в помещениях с высокой влажностью, таких как ванные комнаты, подвалы, кухни.

Преимущества силикона

Говорить о точных технических характеристиках силикона невозможно, так как материал существует в тысячах разных форм, каждая из которых имеет свои особенности.  Они могут отличаться между собой по температуре плавления, уровню эластичности и прочим показателям.

В целом для всех силиконов характерно:
  • Отсутствие токсичности.
  • Стойкость к ультрафиолету.
  • Более высокая жаростойкость, чем у прочих полимеров.
  • Маловыраженный эффект старения материала.
  • Повышенная адгезия.
  • Морозостойкость.
  • Химическая нейтральность.

Материал не является токсичным. Изделия из него совершенно безопасны для человека, они не вызывают аллергию. Именно силиконовые герметики используются для поклейки аквариумов, так как чувствительные тропические рыбки не переносят клеящие составы на другой основе. Из силикона делают шланги для капельниц, различные катетеры и т.д. Готовые изделия из силикона совершенно безопасны. Исключением являются только кислотные герметики, и то пока не засохнут. От них просто исходит сильный запах уксуса, который за несколько часов выветривается и больше не мешает.

Силикон не горит, а только плавится, и то при достаточно высокой температуре как для полимера. Это как минимум +300°С. Химическая инертность исключает вступление силикона в реакции с активными жидкостями. В связи с этим шланги из силикона применяются в химической промышленности, фармакологии, медицине.

Материал является эффективным диэлектриком, поэтому используется для покрытия токопроводящих проводов. Кроме этого он не пропускает воду, не разрушается от озона, кислорода.

Как отличить от подделки

Хотя себестоимость получения силикона невысока, но существуют еще более дешевые материалы. В связи с этим под видом изделий их силикона, могут продавать различие подделки. При внешнем осмотре они очень похожи. Примером является силиконовый и ПВХ шланг. Они оба прозрачны, при этом первый не боится ультрафиолета, не становится жестким со временем, он нормально переносит нагрев. Кроме того силиконовые изделия сохраняют эластичность в холоде.

Наиболее верным способом отличить силикон от подобных материалов, которые пытаются выдать за него, является воздействие огнем. Если его поджечь, то выделится белая сажа, являющаяся диоксидом кремния. Прочие материалы при сжигании дадут черную копоть, так как содержат углерод.

Похожие темы:

Пищевой силикон: состав, применение

Силикон — очень распространенный на сегодняшний день материал, используемый для производства изделий самого разного назначения. Это могут быть молды (формы, предназначенные для изготовления скульптурок, бижутерии и т. д.), рыболовные снасти, косметические средства и т. д. Однако наибольшей популярностью пользуется в настоящее время пищевой силикон, применяемый для изготовления кухонных принадлежностей.

Посуда

Еще недавно силикон пищевой применялся для изготовления только формочек для выпечки. Сегодня из него делают также посуду и разного рода кухонные аксессуары. Очень неплохими эксплуатационными характеристиками отличаются, к примеру, дуршлаги и пароварки из силикона. К их безусловным преимуществам можно отнести, прежде всего, безопасность для здоровья. Пищевой силикон не окисляется и не выделяет никаких вредных веществ даже при сильном нагреве. Кроме того, это совершенно гипоаллергенный материал. Дуршлаги из силикона, помимо всего прочего, очень удобно хранить. Их можно просто сложить в несколько раз и положить в шкафчик.

Поскольку силикон отличается очень низкой степенью теплопроводности, из него часто изготавливают прихватки, термоизолирующие ручки и подставки под горячую посуду. Эксплуатационные качества такие изделия имеют просто замечательные. Подставки надежно защищают столешницы от порчи, а прихватки позволяют снимать посуду даже с открытого огня без риска обжечь руки. Простейшие кухонные принадлежности этой разновидности можно, кстати, изготовить и самостоятельно. Для этой цели обычно используют жидкий пищевой силикон, из которого просто отливают нужное изделие.

К достоинствам посуды из этого материала можно также отнести долговечность. Истиранию, в отличие, к примеру, от той же древесины, он совершенно не подвержен. К тому же он отличается упругостью и совершенно не скользит. Эти качества сделали его идеально подходящим для изготовления накладок на кулинарные молотки и чехольчиков под бокалы.

Формочки из силикона

Просто огромной популярностью у домохозяек пользуются изготовленные из этого материала молды. Пищевой силикон чаще всего применяется именно для изготовления форм. Преимуществ его использования для этой цели существует несколько:

  • Как и в случае с посудой, хорошие антипригарные свойства. Силиконовые формы для выпечки при использовании даже не нужно смазывать жиром.

  • Эластичность. Вытаскивать выпечку из такой формы очень просто. При желании молду можно даже элементарно вывернуть наизнанку.

  • Отсутствие какого-либо запаха. Мучные изделия, изготовленные в таких формочках, полностью сохраняют свой естественный вкус.

  • Простота в уходе. Моются формы из этого материала очень легко.

Использовать формочки из силикона можно не только для изготовления мучных изделий. Очень часто их применяют для запекания фруктов, овощей, мясных и рыбных рагу. Некоторые хозяйки изготавливают с их использованием красивые сладости из пастилы и пудинги.

Как отличить подделку

Разумеется, всеми описанными выше преимуществами отличается только качественный пищевой силикон, изготовленный с соблюдением всех положенных технологий. Но, к сожалению, на современном рынке имеется просто огромное количество таких изделий, отлитых из поддельного материала. Отличить их от настоящих можно по внешним признакам:

  • По сомнительного вида упаковке. Отсутствие ярлычка и описания на русском языке может говорить о невысоком качестве посуды.

  • Наличие неприятного запаха резины.

  • Появление белой прожилки на изгибе.

Очень дешевые изделия из пищевого силикона покупать не стоит. Слишком низкая стоимость может быть признаком подделки. Помимо всего прочего, при покупке такой посуды обязательно следует обратить внимание на маркировку. Наличие букв CE означает, что изделие соответствует европейским стандартам. Буквы FDA проставляются на посуде из силикона в том случае, если она проверена на соответствие требованиям Управления по контролю за качеством пищевых продуктов США.

Недостатки силиконовых кухонных принадлежностей

Минусом посуды из этого материала многие хозяйки считают то, что она слишком мягкая, и пользоваться предметами из-за этого не слишком удобно. В данном случае выходом из положения может стать покупка изделий этого типа с металлическим каркасом. Также недостатком силиконовой посуды считается то, что она не слишком хорошо отмывается в посудомоечной машине.

Состав силикона обычного и пищевого

Итак, формы и посуда из этого материала считаются совершенно безвредными. Но так ли это на самом деле? Давайте разберемся с этим поподробнее. Все силиконы представляют собой, по сути, не более чем одну из разновидностей искусственного каучука. То есть относятся к группе полимеров с мономерами, которые содержат атомы кремния.

Существует как однокомпонентный, так и двухкомпонентный силикон. В последнем случае при изготовлении разного рода изделий дополнительно используется отвердитель. Составлены все силиконы из кремний-кислородной цепи — SiO-SiO-SiO. К этой неорганической цепочке добавляются органические боковые группы. Присоединяются они через атомы кремния. Меняя длину основной цепочки, варьируя боковые группы, специалисты получают материалы с разными свойствами.

Состав силикона любых групп, таким образом, практически одинаков. Пищевой вариант этого материала отличается от других разновидностей тем, что в него включены разного рода добавки, повышающие его сопротивляемость высоким температурам и предотвращающие разрушение из-за контакта с продуктами питания.

Многие наверняка хотели бы знать, как сделать силикон дома. К сожалению, изготовление его пищевого варианта своими руками невозможно. Сделать можно только обычный силикон, использовать который для выпечки или приготовления других блюд нельзя. Изготавливают такой материал из жидкого стекла и этилового спирта в разных пропорциях.

В продаже сегодня имеется также очень интересный съедобный силикон. Применяется он в качестве приманки при ловле рыбы.

Как пользоваться силиконовыми формочками

При приготовлении выпечки с использованием этого кухонного аксессуара стоит соблюдать такие правила:

  • Наливать тесто в форму следует уже тогда, когда она стоит на решетке или на противне. Иначе из-за мягкости стенок перенести ее впоследствии, не расплескав содержимое, будет проблематично.

  • Смазывать форму перед употреблением для выпечки необязательно. Делают это только один раз — после покупки нового изделия.

  • Готовую выпечку следует подержать в форме несколько минут. После этого ее можно будет достать без каких-либо проблем.

  • Использовать для отделения пригоревшей выпечки от силикона ножи и разного рода металлические предметы нельзя. Порвать или прорезать этот материал можно очень легко. Вместо ножа в таких случаях пользуются деревянной лопаточкой.

Молды для заморозки

При желании силиконовые формы можно использовать не только для выпечки, но и для приготовления замороженных сладостей или холодца. Этот материал отлично переносит не только повышенные, но и пониженные температуры. Выше мы рассматривали, как сделать силикон, не пищевой, а обычный. Для изготовления формочек под лед такой вариант, кстати, вполне может подойти.

Существуют даже специальные формы из силикона, предназначенные для приготовления льда. Вытаскивать из них готовый продукт очень просто. Для этого не нужно пользоваться ножом или чем-нибудь еще.

Как и силиконовую посуду, формы, предназначенные для выпечки или заморозки, допускается хранить в сложенном состоянии. Разумеется, ставить такие изделия на огонь ни в коем случае нельзя. Пищевой силикон расплавится.

Герметик

Силикон пищевой может использоваться не только для изготовления форм и посуды. Его уникальные свойства позволяют применять его и в некоторых других сферах. К примеру, пищевой силиконовый герметик используют при ремонте оборудования на хлебозаводах, кондитерских фабриках и т. д.

Применение для приготовления блюд из овощей

Некоторые хозяйки считают, что в силиконовых формах все готовится немного быстрее, чем в другой посуде. К тому же ухаживать за кухонными принадлежностями из этого материала проще. Поэтому используют они молды для приготовления не только выпечки, но и других блюд в духовке или микроволновке. К примеру, в такой формочке можно сделать вкусное рагу из овощей по такому рецепту:

  • Небольшой кусок мяса отбивается, нарезается на небольшие кусочки и маринуется в сметане полчаса.

  • В это время к запеканию подготавливаются овощи. Картофель и баклажаны нужно нарезать на кубики, морковку — кусочками, а капусту мелко нашинковать.

  • Нарезку следует сложить в чашку и перемешать, предварительно посолив.

  • Затем в смесь из овощей добавляется зеленый горошек.

  • Сверху все посыпается нарезанным зеленым луком.

  • Далее в овощи добавляется мясо.

Получившаяся смесь вываливается в силиконовую форму и помещается в духовку примерно на 1,5 часа.

Рецепты выпечки

Мучные изделия в такой посуде, как уже упоминалось, допускается делать совершенно любые. Это может быть, к примеру, вкусный кекс. Готовится он следующим образом:

  • 200 г маргарина растапливается на плите.

  • В него добавляется 1,5 стакана сахара (с плиты снимать не нужно).

  • В полученную смесь насыпается 4 ст. л. какао и наливается 100 мл молока. Смесь должна закипеть и остыть.

Отдельно нужно взбить 4 яйца и перелить их в маргариновую массу. Затем в смесь добавляется немного соды и 2 стакана муки. Далее все хорошенько перемешивается и заливается в силиконовую форму. Выпекать кекс следует 45 минут.

Как сделать лед

Для приготовления льда в формочках лучше всего приобрести минералку без газа. Можно также использовать прокипяченную воду. Очень необычным получается лед из подслащенной, подкрашенной пищевым красителем или соком воды. В этом случае на дно формочки сначала укладывается ягода или кусочек какого-нибудь фрукта. Далее заливается подслащенная вода. Формочки для льда, кстати, несложно изготовить в том числе, используя и пищевой силиконовый герметик.

Другие виды

Как уже упоминалось, силикон может быть не только пищевым. Существует также косметический его вариант, медицинский и строительный. Выше мы рассматривали, как сделать силикон спиртовой, который можно отнести к группе строительных. Такой материал используется для изготовления форм под разного рода декоративные изделия. Медицинский силикон чаще всего применяется для отливки имплантатов. С использованием косметического варианта делают шампуни, гели для душа и т. д.

Съедобный силикон, как уже упоминалось, используется в рыболовстве. Приманки, изготовленные из него, могут иметь форму рыбы или червей. Существуют самые разные варианты подобных изделий.

Как видите, сфера использования пищевого силикона довольно-таки широка. Применяться он может для изготовления посуды, форм для выпечки и разного рода кухонных принадлежностей. Кстати, для производства таких изделий обычно используется однокомпонентный вариант этого материала. Двухкомпонентный силикон чаще применяется для изготовления форм под мыло, статуэток и т. д. Дело в том, что в отвердителе могут содержаться разного рода вредные для здоровья вещества.

Характеристики силиконов. | Журнал Ярмарки Мастеров

Условно наши силиконы мы обозначили "Стандартный" и "Силикон класса А". Хотя используем в работе 5 видов различных силиконов, смешивая их между собой для получения наиболее оптимальных составов, подходящих для эпоксидной смолы, полимерной глины и прочих материалов.
Молды из "Силикона класса А" мы рекомендуем использовать для эпоксидной смолы и прочих легкоплавких, мягких материлов.
Молды из "Стандартного силикона" мы рекомендуем использовать для полимерной глины и прочих материалов, кроме эпоксидной смолы.

Описание "Силикона класса А"

Эластичный, прочный на разрыв силикон, долговечный в эксплуатации. Производство - США.
Область применения силиконовых форм различна.
Они могут быть использованы с такими материалами, как-то: легкоплавкие металлы, гипс, воски, мыло, эпоксидные и уретановые смолы. Не токсичен.
Температура использования: -18 - +204 °C
Рекомендации в использовании молдов из данного силикона:
1. В первую очередь со всеми силиконовыми формами работать нужно очень аккуратно, не пользоваться в работе с молдами острыми инструментами и прочими колюще-режущими предметами.
2. Незадолго перед работой молды необходимо ополоснуть в воде, т.к. силиконы имеют свойство натягивать на себя пыль и различный мусор. После чего оставить высыхать на салфетке.
3. Эпоксидную смолу следует заливать в молды послойно, давая пузырькам воздуха полностью выйти.
Чтобы ускорить процесс выхода пузырьков и время застывания смолы, молды можно немного подогреть. Например, нагреть духовку до 80°C, выключить, немного проветрить, и поставить в неё молды, заполненные смолой.
Поверхностные пузырьки легко выходят при помощи газовой зажигалки для плиты.
4. Вынимать готовое изделие из молда нужно очень аккуратно, сначала слегка отгибая форму с краев, затем легким движением нажать на центр молда и вынуть изделие.
5. Чтобы облегчить извлечение готового изделия из сложного, глубокого молда, рекомендуем его извлекать под проточной водой с мылом.
Цвет молда - розовый.

Описание "Стандартного силикона"

Высококачественный элластичный силикон, молды из которого оказывают хорошее сопротивление полимерной глине, что позволяет получать качественные и четкие оттиски. Область применения различна. Мы лишь не рекомендуем использовать молды из данного силикона для эпоксидной смолы. Сами же мы часто используем такие молды для заливок смолы, но в 5% случаев из 100 силикон вступает в реакцию со смолой.
Силикон не токсичен.
Важная информация для работы с молдами:
- Выдерживают температуру от -40 до 180гр. Цельсия., что позволяет запекать полимерную глину в форме.
- Мыть формы рекомендуем мягкой губкой и жидким мылом.
- Не использовать колюще-режущие предметы в работе с формами.
- Сложные камеи и цветы рекомендуем запекать вместе с молдом и вынимать только после полного охлаждения. Новичкам готовое изделие из молда рекомендуем вынимать очень аккуратно - сначала слегка отогнуть форму с краев, затем легким движением нажать на центр молда и вынуть изделие.
- Из сложных и глубоких молдов рекомендуем вынимать готовое изделие под проточной водой с мылом.
- Если вы все-таки рискнули залить смолу в такой молд, рекомендуем заливать её не сразу после смешивания, а спустя 10-15 минут, когда прекратится реакция выделения тепла и эпоксидная смола остынет. В теплом виде смола вступает в реакцию с силиконом, от которой последний со временем портится. Мы не располагаем информацией о ресурсе работы молда из "Стандартного силикона" при заливке эпоксидной смолы. И настоятельно рекомендуем использовать для эпоксидной смолы "Силикон класса А".

Описание Пищевого силикона.
Высококачественный эластичный силикон на платиновом катализаторе. НЕТОКСИЧНЫЙ!
Область применения различна - пищевые продукты, мыло, гипс, воск, полиэфирные и эпоксидные смолы, щелочи и т.д. Устойчив к агрессивным средам.
Основные принципы работы с силиконовыми формами - см. выше.

Ценовая политика:

В настоящее время в продаже есть молды из силиконов 3-х типов:
-"Стандартного" (для полимерной глины и прочего)
-"Силикона класса А" (для эпоксидной смолы и прочего)
- Пищевого (для пищевых продуктов и прочего)
Подробнее о силиконах изложено в этой теме выше.
Мы готовы предложить Вам изготовление "стандартных" молдов из силикона класса "А" для эпоксидной смолы, а также из пищевого силикона.
Стоимость такого молда составит +25% к стоимости молда из стандартного силикона.
Например, если молд камеи стоит $5,00, то из других видов силиконов (для смолы либо пищевой) его цена составит $6,25.
Если Вы хотите заказать из пищевого силикона молд, представленный на фото, как для эпоксидной смолы, не вопрос - цена будет та же.
При заказе "нестандартных" молдов достаточно указать, что Вы хотите получить их из силикона для эпоксидной смолы либо из пищевого силикона.

Что такое силиконы?

Силиконы – довольно обширный класс веществ, очень разнообразных по свойствам, от жидких, как вода, до желеобразных, от гидрофобных до полностью водорастворимых, от пластичных гелей до легко растягивающихся эластомеров и хрупких стеклообразных смол. По сути своей это полимерные соединения, основным отличительным признаком которых является обязательное наличие цепочки из чередующихся атомов кремния и кислорода. К этому кремнекислородному остову могут присоединяться различные органические заместители, которые главным образом и формируют все многообразие свойств и областей применения силиконов.

Рисунок 1. Молекула диметикона.

Наиболее обычными можно считать линейные полидиметилсилоксаны (диметиконы) разной вязкости, от самого короткого гексадиметилсилоксана с вязкостью 0,65 сСт до высокомолекулярных полимеров с вязкостью более миллиона сСт (вязкие смолообразные вещества). Низкомолекулярные диметиконы летучи, но это свойство быстро утрачивается с ростом количества силоксановых звеньев в цепи.

Циклические силиконы (циклометиконы) с количеством диметилсилоксановых звеньев от 4 до 6 тоже часто включают в состав косметики. Это летучие вещества с низкой теплотой испарения (это означает, что, улетучиваясь с кожи, они не отнимают тепло).

Рисунок 2. Молекула циклопентасилоксана.

Замена метильных групп на другие позволяет модифицировать свойства силиконов. Чаще всего используемые заместители – фенильная, аминоалкильная или алкильная группа. Так получают разнообразные силиконовые жидкости, воски, водные дисперсии и полимеры – амодиметикон, фенилтриметикон, каприлилметикон и др. Фенилфункциональные силиконы характеризуются высоким коэффициентом преломления, отличной термостабильностью и устойчивостью к окислению.

Рисунок 3. Молекула диметиконола.

Диметиконолы, или силиконовые смолы, представляют собой диметиконы, в которых концевые метильные группы заменены на гидроксильные.

Силоксановые полиэфиры отличаются повышенной совместимостью как с полярными, так и с неполярными ингредиентами.  Растворимость в воде и полярных растворителях увеличивается с ростом полиэфирной цепи. Полная растворимость в воде достигается при массовом соотношении полиэфирных и диметилсилоксигрупп примерно от 2:1 до 4:1.

Силиконово-силикатные полимеры имеют трехмерную силикатную структуру с многочисленными поперечными связями. Один из примеров таких ингредиентов – силоксисиликаты.

И, наконец, еще одна большая группа - силиконовые эластомеры. В отличие от линейных силиконовых полимеров, их цепочки поперечно связаны между собой. Такие силиконы могут выглядеть как стеклообразная масса.

Разумеется, это лишь несколько примеров из огромного разнообразия силиконов, и с каждым годом их становится больше. Но зачем?

Дело в том, что молекулы силиконов характеризуются очень интересными свойствами по сравнению с органическими веществами. Связь Si-O очень стабильна, она длиннее, чем связь С-С или С-О, угол O-Si-O более плоский, чем угол С-С-С, а энергия вращения относительно связи Si-O примерно в 15 раз ниже, чем для связи С-С. Межмолекулярные и внутримолекулярные  взаимодействия в силиконах слабее, чем в органических соединениях. Благодаря этому молекулы силиконов могут быть длинными и прочными, легко скользят относительно друг друга и не перепутываются.  Гибкость молекулы, свобода вращения относительно главной цепи и взаимное отталкивание метильных групп способствуют формированию своеобразного "облака" из органических заместителей, окружающего кремниево-кислородный остов полимера:

Это обусловливает водоотталкивающие свойства силиконовых пленок. Силиконовые жидкости легко растекаются, характеризуются низким коэффициентом трения, и даже относительно высокомолекулярные полимеры остаются жидкими, в отличие от органических полимеров той же молекулярной массы, и обладают множеством других ценных свойств.

Любопытно, что изделия из силиконов оказались настолько хороши, что их даже стали фальсифицировать. Чаще всего подделывают силиконовую резину и силиконовые герметики, выдавая за них соответственно изделия из поливинилхлорида и герметики на акриловой основе. Распознать подделку довольно легко: достаточно поджечь небольшой кусочек проверяемого образца. В отличие от подделок на основе органических соединений, силиконовые материалы загораются с трудом, а при горении выделяют не черную сажу (углерод) а преимущественно белую (диоксид кремния).

Но вернемся к вопросу: для чего силиконы в косметике?

Силиконовая резина - что это такое? Характеристики и применение

Силиконовая резина – это эластичный материал с уникальными свойствами, имеющими важное промышленное значение. Кремнийорганические полимеры (силиконы) необычайно универсальны и применяются во всем, от косметических продуктов до электроники.

Кремнийорганические каучуки – это группа синтетических каучуков на основе кремнийорганических соединений  . Их нередко именуют силиконовыми каучуками, которые после вулканизации преобразовываются в резину. Резины на основе этих каучуков вулканизуют не серой, а перекисными соединениями. Наполнителями их служат не сажи, а кремнекислоты, двуокись титана, окись цинка и т.д.

Силиконовые резины отличаются белым цветом, большим удельным весом, отсутствием запаха и мягкостью. По сравнению с иными резинами силикон обладает перечнем основополагающих преимуществ, и, пожалуй, самым значимым из всех является диапазон рабочих температур (от -60 °C до +300 °C).

Длительность эксплуатации кремнийорганических резин

На воздухеБез доступа воздуха
при 120 °C в пределах 10-20 летпри 200 °C — не более 300 ч из-за разрушения
при 200 °C — до 1 года
при 250 °C — до 2000 ч
при 300 °C — до 500 ч

 

Температура возгорания термостойкой силиконовой резины превосходит показатель в 600-700 °C. Впрочем, при возгорании резины не выделяются ядовитые продукты, изделия при этом покрываются изолирующим слоем диоксида кремния. Эти свойства обеспечивают эксплуатационную надежность и работоспособность при пожарах и перенапряжениях, и предопределили широчайшее внедрение силикона в производство обрезиненных проводов и кабелей.

Очень важны высокие диэлектрические показатели и отличные электроизолирующие свойства силикона, которые не меняются, в том числе, и при нахождении в воде. Силикон не проводит электроток при температурах до +300 °C, из-за чего он довольно широко используется в качестве изоляционного материала при производстве электроизоляционных деталей, трубок, прокладок, проводов, кабелей и т. п.

Также этот вид резины устойчив к окислителям, органическим растворителям и маслам.

широкий диапазон рабочих температур

длительный срок службы

применение в условиях статического сжатия

высокие диэлектрические свойства

химическая инертность

стойкость к растворителям

не поддерживает горение

низкое газовыделение, нетоксичность

отсутствие адгезии (прилипания) к поверхностям

прочность на разрыв

Благодаря способности гасить колебания, термостойкие силиконовые резины выбирают для изготовления упругих элементов, чтобы использовать их в условиях высоких или низких температур. Силиконовые прокладки целесообразно использовать в таких соединениях, где деформация жёстко контролируется. Такие прокладки используют при повышенных давлениях. Это еще одно из преимуществ силиконовой резины — малые остаточные деформации, способность восстановления к изначальным габаритам после устранения нагрузки при температуре от -60 °C до +250 °C. Органические же резины при этом делаются жесткими и ломкими.

Прочность при растяжении кремнийорганических резин меньше, чем у органических, и составляет 5 — 13 МПа по сравнению с органическими (до 130 МПа).

У силиконовых резин отсутствует адгезия к поверхностям уплотняемых стыков.

Среди всех общеизвестных резин кремнийорганические имеют наибольшую атмосферостойкость, они не восприимчивы к окислению кислородом воздуха и озоном, к УФ -лучам, потому они не стареют и не деформируются в довольно жестких условиях.

Они обладают повышенной и радиационной стойкостью. Инертность в химическом отношении делает возможным их использование в качестве соединительных уплотнений в оборудовании для химической промышленности.

Силикон не наносит пагубного воздействия на человеческий организм и поэтому нашел применение и в производстве множества изделий медицинского назначения. Биоинертность и возможность получать прозрачные изделия, отсутствие запаха и возможность многократной стерилизации — всё это дало возможным применение силикона и в медицине.

Технический силикон в аэрокосмической и авиационной промышленности

Резинотехнические изделия из силикона широко используется в аэрокосмической и авиационной промышленности для герметизации, изоляции, термоизоляции, и защиты большого количества деталей воздушных судов (уплотнители для дверей, иллюминаторов, грузовых люков, приборных панелей, амортизаторы, трубопроводы горячего воздуха, подачи и слива топлива).

Бензомаслостойкие сорта силикона — для уплотнения топливных баков, в качестве уплотнительных деталей топливо- и маслопроводов, гидросистем. Уплотнения, мембраны, профильные детали, и т.п., выдерживают чрезвычайно низкие температуры в высоких слоях атмосферы, значительные концентрации озона и различные атмосферные воздействия.

 

Технический силикон в автомобильной промышленности

Основное свойство силиконовой резины, которое предопределяет её широкое использование как прокладочного материала – это её эластичность. Изготовление из неё и применение разнообразных видов амортизационных, вибрационных прокладок и уплотнений, а также элементов автомобиля в автомобилестроении увеличивает срок эксплуатации механизмов.

 

Технический силикон в строительной промышленности

Резинотехнические изделия из силикона с их свойствами и способностью продлевать срок службы конструкционных материалов, широко применяются в строительной промышленности. Помогая формировать ландшафт и дизайн современных зданий, силиконовые материалы и профили используют для герметизации, изоляции и защиты конструкций, таких как окна, двери и т.п.

 

Технический силикон в нефтегазовой промышленности

Надежность и продолжительный срок службы материалов из силикона сделали возможным его применение нефтегазовыми компаниями в качестве изоляционных покрытий и прокладок для труб, особенно на участках со сложными климатическими условиями.

Увеличивая продолжительность жизни трубопровода, силиконовые решения для нефтегазовой промышленности приводят к значительному снижению риска выхода из строя и отказа оборудования.

 

Пищевой силикон в сельском хозяйстве и молочной промышленности

Силикон является идеальным материалом для изготовления молочных шлангов для доильных аппаратов, средний срок службы которых 10-15 лет. Несмотря на то, что они часто подвергаются жесткому физическому воздействию и обращению в доильном зале, они особо стойки к износу, к моющим и дезинфицирующим средствам, не трескаются и отличаются отсутствием запаха.

 

Пищевой силикон в пищевой промышленности

На смену непрактичной пластмассовой, металлической и тканевой продукции в пищевую промышленность пришёл пищевой термостойкий силикон. Ценные свойства силикона производители использовали для изготовления кухонных предметов (дуршлаги, подставки под горячее, разнообразные ручки для посуды, скалки, формы для выпечки и заморозки, и многое другое).

Силиконовые пищевые прокладки широко используется во многих аппаратах. Силиконовые коврики применяются в пищевой промышленности для выпечки хлебобулочных и кондитерских изделий. Термостойкие силиконизированные шторки используют в термокамерах, термотоннелях и печах.

 

Медицинский силикон в медицинской промышленности

Биоинертность, тромборезистенть и хорошая тканесовместимость резин на основе кремнийорганических каучуков делают их востребованными в медицинской промышленности для изготовления таких необходимых изделий длительного использования, как эндопротезы суставов, мягких тканей т. п.

Силиконовые медицинские трубки используют в системах для переливания крови, могут использоваться в качестве дренажей и т. п., т. к. они могут контактировать с кровью, биологическими средствами и лекарственными препаратами. Они входят в комплектацию многих медицинских и диагностических аппаратов. Трубка силиконовая стойка к химическому воздействию, термоустойчива, не токсична и безопасна для эксплуатации. Рабочая область температур от –50 °C до +250 °C. Во время эксплуатации их можно подвергать многократной (до 100 раз) стерилизации паровым или воздушным методами.

Опасен ли пищевой силикон? | Журнал Ярмарки Мастеров

Что такое пищевой силикон и с​ чем его едят?

Ни для кого не секрет, что малыши в первые годы своей жизни, познавая мир, «пробуют» его на вкус. В дело идет все, что успел ухватить ребенок, пока мама занимается домашними делами – мамины формочки для​ выпечки, папин новый ежедневник, и даже –о Боже – резиновые игрушки всеми любимого пса Рекса. Ну а если ​ Ваш малыш проходит период прорезывания зубов, испытывая при этом болезненные ощущения и непреодолимое желание «почесать» десны? Тут-то на помощь и приходят специально предназначенные для этого​ прорезыватели​ и​ ​ слингобусы, помогающие Вам пройти это непростой этап.

Идея использования​ прорезывателей не нова, однако с появлением новых материалов возрастают возможности для улучшения дизайна и увеличения функциональности грызунков (прорезывателей).

Один из материалов, который широко используется при производстве аксессуаров для малышей ​ — это​ силикон. Этот материал ​ становится все более и более популярен, но многие люди по-прежнему очень мало знают о нем.

Так что же такое силикон?​ Силикон​ – это материал, который ​ получают путем химического синтеза полимеров. По некоторым качествам силикон очень похож на резину, хотя с экологической точки зрения его уместно сравнивать только с​ натуральным каучуком, поскольку он изготавливается из природного материала — кварцевого песка или кремнезема (SiO2). Формально — это искусственный каучук с широким спектром специально созданных свойств. При надлежащем производстве пищевой силикон абсолютно инертен, то есть не вступает в реакцию с другими веществами и ничего не выделяет.

Существует 3 вида силикона:

Экологичный силикон – силикон, который используется в промышленности.

FDA-силикон (или пищевой силикон) – этот вид силикона используется при производстве игрушек и аксессуаров для детей и продукции, контактирующей с телом и едой.

Медицинский силикон – используется для производства медицинского оборудования, медицинских аксессуаров.

Бусины, которые я использую для своих работ, произведены из ​ пищевого силикона​ —​ ​ не токсичного​ и​ не содержащего ​ фталатов, что очень важно. Фталаты – это химические вещества, которые очень широко используются в промышленности для придания мягкости, прочности, гибкости и эластичности пластиковым изделиям, но при этом фталаты относят к опасным химическим веществам; накапливаясь в организме человека, они могут серьезно навредить его здоровью.​ Вред фталатов​ проявляется из-за​ их токсичности для печени и почек, репродуктивных органов, эндокринной и нервной систем.

Это значит, что Ваш ребенок может​ безопасно​ жевать прорезыватель, без угрозы повреждения как десен, так и самих бус, а мама в свою очередь может не беспокоиться за​ здоровье ребенка.

Пищевой силикон абсолютно не содержит BPA,​ жевательный,​ абсолютно​ не токсичен​ и одобрен FDA/ SGS/LFGB/CE .

Как определить​ качество​ изделий из силикона? Бусины высокого качества ​ имеют идеальную форму шара, без стыков и соединений. Также очень важна твердость. Твердость наших бусин идеальна для детских десен. Слишком мягкие бусины с трудом принимают первоначальную форму, к слишком твердым бусинам ребенок быстро потеряет интерес.

Запах также очень важен при определении качества бус. Пищевой силикон не имеет запаха.

Какими еще полезными свойствами обладает силикон? Его ​ легко очистить​ от грязи и пыли любым мылом (это может быть детское, хозяйственное или жидкое) и водой, можно мыть в посудомоечной машине; изделия с силиконом​ можно замораживатьили просто охладить, чтобы​ снять у малыша болезненные ощущения​ при прорезывании зубов;​ сочная цветовая гамма​ силиконовых подвесок и бусин способствует​ развитию цветовосприятияВашего малыша.

Помимо полезных свойств, описанных выше, также это отличный вид сенсорной​ развивающей ​ игрушки​ для ребенка и​ стильное украшение.

Если вы не удовлетворены дизайном прорезывателей, представленных в магазинах.

Хотите создать​ уникальное украшение? Заказывайте грызунки в моем магазине и вы будете приятно удивлены тем, что мы сможем создать вместе уникальный именной экземпляр, который будет только у вашего малыша.​

Что такое силикон? (с иллюстрациями)

Силикон - это продукт, который вошел в нашу жизнь по-разному. Это вещество, состоящее как из органических, так и неорганических полимеров, созданное с применением определенной химической формулы. Силикон, который часто неправильно называют «кремнием», правильнее определять как полисилоксаны. Само слово является производным от кетона, основанного на неправильном предположении, что диметилкремний и диметилкетон будут иметь схожие химические структуры, поскольку формулы имеют ряд общих характеристик.

Силиконовый герметик в пистолете для герметика.

По сути, силикон получают путем комбинации неорганического кремния и кислорода в основной цепи с органическими боковыми группами, которые присоединяются к атомам кремния. Количество связей или присоединений между органическими и неорганическими компонентами определяет конечную консистенцию продукта.Различные формы обычно делятся на две разные группы, известные как силиконовые масла и смолы. С этим семейством материалов конечные продукты могут принимать такую ​​разнообразную консистенцию, как твердый пластик, резина, гели и жидкости. Есть много примеров силиконовых изделий, которые у большинства из нас есть дома.

Трубка диэлектрической смазки, сделанная из силикона.

Один из примеров использования этого материала - герметик при строительстве и обслуживании зданий. Герметики используются для ухода за швами, которые не совсем ровные, а также за щелями в старых зданиях, где произошло оседание. Силиконовые герметики производятся как в профессиональных, так и в розничных формулах, при этом силиконовый герметик является обычным инструментом, который держит под рукой владелец дома, который предпочитает лично заботиться о своем пространстве.

Силикон используется при производстве широкого спектра продуктов, например форм для кексов.

Другое бытовое применение - это смазка для сантехники.Силиконовая смазка действует как смазка, которую часто наносят на уплотнительные кольца, которые используются в смесителях для кухонь и ванных комнат, а также на водопроводные клапаны в местах соединения, где водопровод входит в дом из основной системы водоснабжения. Смазка помогает предотвратить высыхание и растрескивание колец, что может привести к дорогостоящим утечкам в оборудовании.

Силиконовая посуда термостойкая, но мягкая и гибкая.

Силикон незаменим и при приготовлении пищи. Как компонент, который часто встречается в пергаментной бумаге, силикон предотвращает прилипание продуктов, запеченных или обжаренных на бумаге, например печенья, ломтиков бекона или куриных грудок. Кроме того, некоторые используемые сегодня антипригарные спреи содержат силикон в качестве одного из ингредиентов, что позволяет повару не использовать масла или шортенинг для предотвращения прилипания. Этот тип каучука также встречается на кухне в виде лопаток, сервировочных ложек и ложек для перемешивания и даже пластиковых сырных ножей.

Этот материал также имеет ряд применений вне дома, например, в грудных имплантатах, менструальных чашах, корпусах для электрического оборудования, а также в противопожарных устройствах, используемых в процессе замедления возгорания. Со временем количество способов использования этого ценного соединения, несомненно, будет расширяться.

Силикон используется при некоторых операциях по имплантации груди. .

Что такое силикон? и как делается силикон?

Силикон быстро стал чрезвычайно популярной безопасной альтернативой токсичным пластмассам благодаря своим превосходным характеристикам, таким как: устойчивость к высоким и низким температурам, низкая химическая активность, водоотталкивающая способность, устойчивость к ультрафиолету и т. Д. Он постоянно продается как инертный и универсальный, поэтому силиконы широко используются в различных отраслях промышленности и в потребительских товарах, силиконовая посуда является одним из самых популярных приложений, силиконовая форма для выпечки, силиконовый поддон для льда, силиконовые крышки для ферментации и т. д.

1. Что такое силикон?

Итак, что такое силикон? откуда берется силикон? Чтобы ответить на эти вопросы, давайте сначала разберемся с терминологией, касающейся силикона.

  • Кремний
    Силикон против кремния, многие принимают их за одно, потому что они почти одинаковы и звучат одинаково. Но на самом деле это две очень разные вещи, силикон не следует путать с силиконом. Кремний (Si) - четырнадцатый элемент в периодической таблице, который является металлоидом, что означает, что он обладает свойствами как металла, так и неметалла, и является вторым по распространенности элементом в земной коре после кислорода.Кремний чаще всего соединяется с кислородом в форме диоксида кремния или кремнезема, в природе он не встречается в чистом виде.
  • Кремнезем
    Кремнезем, также известный как диоксид кремния, восстанавливается с образованием металлического кремния, который реагирует с другими соединениями с образованием силиконов. Встречающийся в природе кварц, кремнезем или диоксид кремния являются наиболее распространенным компонентом пляжного песка, поэтому мы говорим, что силиконы состоят из песка.
  • Силикон
    Силикон, также известный как силоксаны, представляет собой искусственный полимер, состоящий из кремния, кислорода, углерода и водорода.Силиконы производятся в различных формах, включая силиконовые жидкости, смолы, жидкую или гибкую резину, например твердый силикон.

Короче говоря, силикон - это синтетическое вещество, состоящее из кремния, ну, кремний - это элемент, извлеченный из кремнезема.

2. Как производится силикон?

Кремнезем помещается в кремниевую печь при высокой температуре, чтобы удалить кислород из кремнезема. При реакции кремния и углерода образуется кремний.Порошкообразный кремний затем объединяли с метилхлоридом и снова нагревали, образуя метилсилан, фенилсиан, винилсилан и фторалкилсилан, которые после дальнейшей реакции и очистки давали силиконы, включая жидкости, каучуки, жидкие каучуки, смолы и силаны.

3. Безопасен ли силикон для окружающей среды?

Силикон безопасен или токсичен? экологически чистый силикон? это часто задаваемые вопросы, поскольку мы уделяем больше внимания безопасности и природе. Ответ кроется в безопасности силиконовых компаундов: силоксанов D4 и D5.

Европейское химическое агентство в 2016 году заявляет, что:

D4 - стойкое, биоаккумулирующееся и токсичное (PBT) вещество, а D5 - очень стойкое, очень биоаккумулирующееся (vPvB) вещество.

Но силиконовая промышленность, независимые научные группы и государственные органы в нескольких регионах мира инициировали программу экологического мониторинга в 2016 году, и были получены надежные данные, демонстрирующие следующее:

Силоксаны не представляют практически никакого риска для окружающей среды
Нормативные ограничения не требуются

В 2017 году члены SEHSC (Центр окружающей среды, здоровья и безопасности Silicones) представили окончательный результат программы экологического мониторинга D4 в EPA (U.S. Агентство по охране окружающей среды) пришел к выводу, что: D4 не наносит вреда окружающей среде .

4. Можно ли перерабатывать силикон?

Отработанные силиконовые продукты могут быть переработаны и переработаны в силиконовое масло, используемое в качестве смазочных материалов, термического масла или гидравлических жидкостей.

5. Является ли силикон биоразлагаемым?

Помимо очень стойких силоксанов D4 и D5, другие силиконы могут легко подвергаться биологическому разложению в окружающей среде. Хотя D4 / D5 почти полностью инертны, они не наносят вреда окружающей среде.

П.С. В другом тексте: безопасен ли силикон? мы обсуждали безопасность силикона для человека.

.

Силикон

Силикон - это пластик? Хороший вопрос (короче да, это так). Вот еще несколько ... Это резина? Это естественно? Это синтетическое? Что это, черт возьми?

И самое главное: это безопасно?

Индустрия пластмасс считает силикон пластмассой, и мы тоже, несмотря на то, что большая часть зеленого маркетинга утверждает, что это не пластик.

Технически силикон можно рассматривать как часть семейства резиновых.Но, если вы, как и мы, широко определяете пластик, силикон - это что-то вроде гибрида синтетического каучука и синтетического пластикового полимера. Силикон можно использовать для изготовления податливых резиноподобных изделий, твердых смол и текучих сред.

Мы относимся к силикону как к пластику, как и к любому другому, учитывая, что он обладает многими свойствами пластика: гибкостью, пластичностью, прозрачностью, термостойкостью, водостойкостью.

Как и пластик, ему можно придать форму, придать ему форму, размягчить или затвердеть практически во что угодно.Но это уникальный пластик, потому что он намного более устойчив к температурам и долговечен, чем большинство пластмасс, и имеет низкую химическую активность. И хотя он водостойкий, он также обладает высокой газопроницаемостью, что делает его полезным для медицинских или промышленных применений, где требуется поток воздуха. Он также легко чистится, не прилипает и не оставляет пятен, что делает его популярным для изготовления посуды и кухонных принадлежностей.

Так что же такое силиконы (или силоксаны, как называется их основная химическая структура)?

Многие люди думают, что это природный материал, полученный непосредственно из песка.Не так.

Как и любой пластиковый полимер, силиконы являются синтетическими и включают смесь химических добавок, полученных из ископаемого топлива. Ключевое отличие от обычных пластиков на углеродной основе, которые мы здесь описываем, заключается в том, что у силиконов основа состоит из кремния. Здесь важно усвоить терминологию, и необходимо понимать три различных родственных вещества:

  • Кремнезем : Когда люди говорят, что силиконы состоят из песка, они не ошибаются, хотя это слишком упрощенное описание.Они имеют в виду кремнезем или диоксид кремния. Кремнезем - это сырье, используемое для изготовления силиконовых смол. Пляжный песок - это практически чистый кремнезем, как и кварц.
  • Кремний : это основной элемент, из которого состоит кремнезем, но кремний обычно не встречается в природе в этой элементарной форме. Его получают путем нагревания кремнезема при очень высоких температурах с углеродом в промышленной печи.
  • Силикон (силоксан) : Затем кремний реагирует с углеводородами, полученными из ископаемого топлива, с образованием силоксановых мономеров (чередующиеся атомы кремния + кислорода), которые соединяются вместе в полимеры, образуя основу конечной силиконовой смолы.Качество этих силиконов может сильно различаться в зависимости от степени очистки. Например, силиконы, используемые для изготовления компьютерных микросхем, имеют высокую степень очистки.

Таким образом, в то время как основная полимерная цепь большинства пластмасс состоит из водорода и углерода, силиконы имеют основу из кремния и кислорода и боковых углеводородных групп, что придает им характеристики, подобные пластику.

Силикон часто используется для изготовления детских сосков, посуды, формы для выпечки, посуды и игрушек.Силиконы также используются для изоляции, герметиков, адгезивов, смазок, прокладок, фильтров, в медицинских целях (например, в трубах), кожухах для электрических компонентов.

Многие эксперты и авторитеты считают силикон полностью безопасным для использования в пищевых продуктах. Например, Министерство здравоохранения Канады заявляет: «Нет известных опасностей для здоровья, связанных с использованием силиконовой посуды. Силиконовый каучук не вступает в реакцию с едой и напитками и не выделяет никаких опасных паров».

Scientific American сообщает, что в 1979 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США определило, что диоксид кремния - сырье для силиконовых продуктов - безопасен для пищевых продуктов.Однако первая силиконовая посуда появилась только десять лет спустя (например, шпатели), и не было проведено никаких дополнительных исследований, чтобы оценить, вымывает ли силиконовая посуда что-нибудь потенциально опасное.

Дело в том, что на сегодняшний день не было проведено большого количества исследований воздействия силикона на здоровье.

Тем не менее , наше собственное исследование и обзор рецензируемых научных исследований, проведенных , указывает на , нам следует проявлять осторожность в отношении силикона .

Вот некоторые основные моменты:

  • Силиконы не являются полностью инертными или химически инертными и могут выделять токсичные химические вещества . Они могут выщелачивать некоторые синтетические химические вещества на низких уровнях, а выщелачивание увеличивается за счет жирных веществ, таких как масла.
    • В одном исследовании проверялось выделение силоксанов из силиконовых сосков и форм для выпечки в молоко, детскую смесь и имитирующий раствор спирта и воды.Через шесть часов ничего не выделялось в молоко или смесь, но через 72 часа в спиртовом растворе было обнаружено несколько силоксанов.

    • Другое исследование показало, что силоксаны выделяются из силиконовой формы для выпечки, причем выщелачивание увеличивается по мере увеличения содержания жира в пищевых продуктах.
    • Обзор литературы показал, что основными критическими эффектами обычных силоксанов, как показали исследования на животных, являются нарушение фертильности и потенциальная канцерогенность (Отчет Министерства окружающей среды Дании за 2005 год: Силоксаны - потребление, токсичность и альтернативы ).

Низкая скорость переработки.

Силикон не подвергается биологическому разложению или разложению (конечно, не при нашей жизни). Силиконы очень стойкие в окружающей среде.

Силиконы

подлежат вторичной переработке, но вряд ли в рамках местной муниципальной программы утилизации. Скорее всего, вам придется отнести их в специализированное частное предприятие по переработке. Такие специализированные компании по переработке, как правило, перерабатывают его в масло, используемое в качестве смазки для промышленных машин.

Относительно безопасно. Но силикон не такой инертный, стабильный и химически инертный, как утверждают многие. Используйте с осторожностью, и если можете найти альтернативу, используйте ее.

Как видно из нашей линейки продуктов, мы поставляем ряд изделий, содержащих силикон, обычно в виде уплотнений или прокладок. Силикон стал стандартным высококачественным уплотнением для продуктов, требующих герметичного водонепроницаемого уплотнения, и подходящей альтернативы пока нет.Натуральный каучук может быть хорошей альтернативой для таких вещей, как пустышки и соски для бутылочек, если нет риска аллергии на резину.

На данный момент мы можем продолжать поставлять продукты с силиконовыми деталями высокого качества, пригодными для пищевых продуктов или медицинского назначения. Мы уравновешиваем указанную выше информацию о токсичности со знанием того, что силикон - это высококачественный, относительно стабильный материал, и выщелачивание химикатов из других пластмасс вызывает гораздо большую озабоченность.

Некоторые основные советы по безопасному использованию силикона:

Если вы собираетесь использовать силикон, убедитесь, что это силикон высокого качества, пищевой или медицинский и не содержит наполнителей.

  • Чтобы проверить продукт на наличие наполнителей, вы можете ущипнуть и повернуть его плоскую поверхность, чтобы увидеть, не просвечивает ли какой-либо белый цвет. Если это так, вероятно, использовался наполнитель. В результате продукт не может быть однородно термостойким и может придавать еде запаха.Но самое главное, вы не будете знать, что такое наполнитель, и он может вымывать неизвестные химические вещества в пищу. Насколько известно, наполнитель может быть силиконом низкого качества или вовсе не силиконом.
  • Соски для бутылочек и соски-пустышки должны быть безопасными, но лучше не мыть их в посудомоечной машине. Если они помутнеют или изношены, замените их (в идеале их следует заменять каждые шесть-восемь недель). Натуральный каучук - еще один вариант, если у вашего ребенка нет аллергии на латекс натурального каучука.

Нам не нравится силиконовая посуда.

  • Хотя силикон долговечен и обладает высокой термостойкостью, нас тошнит от нагревания пищи до очень высоких температур в таком материале, как силикон, который, как было показано, выщелачивает химические вещества и не является полностью инертным и стабильным.
  • Существуют отличные варианты приготовления и выпечки из стекла, керамики и нержавеющей стали. Да, мы действительно считаем силиконы более безопасной альтернативой тефлону и аналогичной посуде с антипригарным покрытием, которая может содержать перфторированные химические вещества, но мы бы предпочли использовать их только тогда, когда действительно нет другого выбора.Нам просто не нравится мысль о том, что он подвергается воздействию таких экстремальных температур при прямом контакте с пищей (часто масляной).
  • Такие вещи, как силиконовые прихватки для духовки, посуда (шпатели, ложки), защита от брызг и держатели для посуды должны быть в порядке с учетом минимального времени, в течение которого они контактируют с пищей. Но опять же, мы предпочитаем по возможности избегать их употребления в пищу. Нас довольно тошнит, когда мы оставляем силиконовую ложку в кипящей партии томатного чили или лопатку, переворачивая гамбургеры на горячей масляной сковороде или на раскаленном барбекю.

ВАЖНОЕ ПРИМЕЧАНИЕ: Хотя мы стремимся предоставлять на нашем веб-сайте как можно более точную и сбалансированную информацию, Life Without Plastic не может гарантировать ее точность или полноту, потому что всегда есть больше исследований, которые нужно провести, и появляются все новые и новые исследования - и это особенно верно в отношении исследований воздействия пластмасс на здоровье и окружающую среду. Как указано в наших Положениях и условиях, никакая информация, представленная на этом веб-сайте, не предназначена для использования в качестве профессиональных рекомендаций или профессиональных услуг для отдельного читателя.Все вопросы, касающиеся здоровья, требуют медицинского наблюдения, и информация, представленная на этом веб-сайте, не предназначена для замены консультации с вашим врачом.

.Кремний

или силикон: в чем разница?

Это может показаться сюрпризом, но силикон и силикон - это разные вещи.

Короче говоря, кремний - это химический элемент природного происхождения, тогда как силикон - это синтетическое вещество.

Кремний - 14-й элемент периодической таблицы Менделеева. Это металлоид, то есть он обладает свойствами как металлов, так и неметаллов, и является вторым по распространенности элементом в земной коре после кислорода.

Кремний легко связывается с кислородом и редко встречается в природе в чистом виде.Вы, вероятно, видели кремний как диоксид кремния или кремнезем, более известный как кварц, который является наиболее распространенным компонентом песка.

Кремнезем также бывает в других минеральных формах, таких как кремень, яшма и опал. Когда кремний и кислород смешиваются с химически активными металлами, в результате образуется класс минералов, называемых силикатами, который включает гранит, полевой шпат и слюду.

Кремний имеет множество промышленных применений: кремний, как и кремний, является ключевым ингредиентом кирпича, бетона и стекла. В силикатной форме элемент используется для изготовления эмали, гончарных изделий и керамики.

Элементарный кремний играет важную роль в современной электронике, потому что это идеальный полупроводник электричества. При нагревании до расплавленного состояния кремний может быть преобразован в полупроводниковые пластины, которые служат основой для интегральных схем (микрочипов).

Фактически Силиконовая долина, южный регион области залива Сан-Франциско, получила свое название из-за высокой концентрации компьютерных и электронных компаний в этой области, производящей кремниевые полупроводники и микросхемы.

Силикон, напротив, представляет собой синтетический полимер, состоящий из кремния, кислорода и других элементов, чаще всего углерода и водорода. Силикон обычно представляет собой жидкость или гибкий, резиноподобный пластик и обладает рядом полезных свойств, таких как низкая токсичность и высокая термостойкость. Он также обеспечивает хорошую электрическую изоляцию.

В области медицины силикон можно найти в имплантатах, катетерах, контактных линзах, повязках и многих других вещах. Вы также можете найти силикон в ряде предметов личной гигиены, включая шампуни, крем для бритья, личные смазки и секс-игрушки.

Из-за высокой термостойкости силикон используется для изготовления многих кухонных принадлежностей, таких как прихватки для духовки, щипцы и ручки сковороды; Антипригарные свойства силикона также делают его полезным для покрытия посуды. Кроме того, термостойкость и скользкость материала делают его идеальным смазочным материалом для автомобильных деталей (в виде спрея или консистентной смазки).

В других отраслях промышленности силикон обычно используется в качестве герметика для водонепроницаемых контейнеров (например, аквариумов) и водопроводных труб.

И, как и силикон, силикон важен в электронике - он используется для изготовления корпусов, защищающих чувствительные устройства от поражения электрическим током и других опасностей.

Следуйте Джозеф Кастро на Twitter . Следуйте за нами @livescience , Facebook и Google+ .

.

Что такое кремний и почему из него делают компьютерные микросхемы?

Это может показаться глупым вопросом, на который можно ответить всего несколькими короткими словами: Кремний - 14-й элемент в Периодической таблице. Это одна из фундаментальных составляющих Вселенной, на один протон тяжелее алюминия, на один протон легче фосфора.Тем не менее, кремний, в большей степени, чем любой другой элемент, слишком часто встречается на таких сайтах, как ExtremeTech - это основной компонент строительных материалов, из которых состоит ваш дом, это основа всех современных компьютерных процессоров, и это даже самый главный компонент. вероятный кандидат в основу внеземной жизни, не связанной с углеродом. Что именно делает кремний таким особенным?

Ну много чего.

Кремний как строительный блок

Главной отличительной чертой кремния является то, что, попросту говоря, его чертовски много.После кислорода это второй по распространенности элемент в земной коре, но не стоит ожидать, что он просто валяется где-то поблизости. Кремний почти никогда не встречается в природе в чистом виде и практически всегда входит в состав других элементов. Чаще всего он встречается в виде силиката (SiO 4 , или один атом кремния, связанный с четырьмя атомами кислорода) и кремнезема (SiO 2 , или один атом кремния, связанный с двумя атомами кислорода). Кремнезем в грубой и сильно загрязненной форме является основным компонентом песка.Полевой шпат, гранит, кварц и многое другое основаны на кремний-кислородных соединениях.

Смешайте это с водой и гравием, и вы получите бетон.

Соединения кремния обладают широким спектром полезных свойств, в основном потому, что они могут очень прочно связывать другие атомы в сложной структуре. Различные силикаты, такие как силикат кальция, являются основным компонентом портландцемента, основным связующим веществом в бетоне, растворе и даже штукатурке. Некоторые материалы, богатые силикатами, можно нагреть для получения закаленной керамики, например фарфора, в то время как другие будут плавиться, образуя первичную в мире форму стекла - натриево-известково-известковое стекло.Кремний также может быть полезен в качестве следовой добавки к другим веществам, таким как чугун, в котором используются как углерод, так и кремний, чтобы сделать железо более эластичным и менее хрупким.

И да, кремний также является основным структурным компонентом синтетического силикона, но не путайте их: если бы это действительно была Силиконовая долина, мир технологий был бы совсем другим, чем мы видим сегодня.

Кремний как компьютерная микросхема

При выборе элемента, который будет использоваться в качестве основы компьютерного транзистора, ключевым словом является сопротивление.Проводники имеют низкое сопротивление и очень легко пропускают электрический ток, в то время как изоляторы имеют (предсказуемо) высокое сопротивление и замедляют или блокируют поток электронов. Для транзистора, который должен иметь возможность включаться и выключаться по желанию, нам потребуется полупроводник , вещество с сопротивлением между проводником и изолятором. Лучшие полупроводники для промышленности можно обрабатывать широким спектром «легирующих добавок» для точной регулировки их сопротивления по мере необходимости.

Чистый кристалл кремния, называемый слитком.

Кремний - не единственное полупроводниковое вещество на Земле - это даже не лучший полупроводник на Земле. Что это такое, на сегодняшний день это самый распространенный полупроводник на Земле. Кремний легко доступен во всем мире; вам не нужно импортировать его из специальных африканских рудников или месяцами проводить дорогостоящую и загрязняющую обработку, чтобы получить немного. С ним легко работать, и, что наиболее важно, ученые придумали надежные способы выращивания его в идеально упорядоченные кристаллы. Эти кристаллы относятся к кремнию, как алмаз к углероду.

Выращивание огромных, почти идеальных кристаллов кремния - один из основных навыков в производстве современных компьютерных микросхем. Затем эти кристаллы нарезают на тонкие пластины, затем гравируют, обрабатывают и обрабатывают иногда сотнями различных способов, прежде чем нарезать кубиками на отдельную головку и упаковывать в коммерческие процессоры. Можно сделать превосходные транзисторы из таких вещей, как углерод, и даже из более экзотических материалов, таких как германий, но ни один из них не позволяет производить массовое производство кремния путем роста крупных кристаллов - по крайней мере, пока.

Прямо сейчас кристаллы кремния (называемые «слитками») производятся в цилиндрах диаметром 300 мм, но исследования быстро приближаются к порогу 450 мм. Это должно помочь снизить производственные затраты и, таким образом, позволить продолжать расти, по крайней мере, еще на десять лет или около того. После этого? Возможно, наконец, не останется другого выбора, кроме как отказаться от кремния в пользу чего-то менее распространенного и простого в эксплуатации - хорошие новости для скорости обработки, но почти наверняка плохие новости для вашего кошелька.

Кремний как инопланетная жизнь

Фразу «жизнь на основе углерода» часто используют, но что она на самом деле означает? Это означает, что основные структурные молекулы, из которых состоят наши тела (белки, аминокислоты, нуклеиновые кислоты, жирные кислоты и др.), Построены на каркасах из атомов углерода.Это потому, что углерод обладает прекрасным свойством быть «четырехвалентным». Кислород может образовывать только две стабильные химические связи одновременно (таким образом, приводя к воде, или H 2 O), а азот только три (таким образом, приводя к аммиаку, или NH 3 ), но углерод может стабильно удерживать до четырех разные атомы сразу (давая нам метан, или CH 4 ). Тетравалентность - мощная основа для создания молекул, которые одновременно являются сильными и геометрически сложными, и этот дуэт химических свойств позволил эволюции всей жизни, известной в настоящее время во Вселенной.

Орта из Star Trek предположительно основана на кремнии.

Тем не менее, если мы знаем, как устроена Периодическая таблица, мы знаем, что элементы в вертикальном столбце имеют аналогичные химические свойства - а прямо под углеродом находится кремний. Вот почему авторы научной фантастики потратили так много времени и чернил на идею жизни на основе кремния; Сам по себе четырехвалентный кремний является наиболее вероятным альтернативным структурным элементом в совершенно новых формах жизни. Кремний также может прочно связываться с другими атомами кремния (точно так же, как углерод с углеродом) и, таким образом, может дважды фиксировать определенные конформации на месте.Предполагается, что оба они имеют решающее значение для развития жизни.

Конечно, поскольку кремния на Земле гораздо больше, чем углерода, должна быть причина, по которой мы являемся органическими (на основе углерода), а не на основе кремния - и эта причина возвращается к Периодической таблице. Не вдаваясь в подробности, элементы, расположенные ниже по вертикали в Периодической таблице, имеют более тяжелые ядра и более крупные электронные оболочки; Кремний физически больше и тяжелее углерода, что делает его менее подходящим для сверхтонких задач, таких как, например, рекомбинантная ДНК.Кремний также менее реакционноспособен, чем углерод, а это означает, что жизнь на основе кремния может быть менее химически разнообразной или потребовать гораздо более широкого набора кремниевых ферментов, запускающих реакцию, для создания химически менее желательных соединений.

Тот факт, что вся жизнь на Земле является органической, несмотря на то, что количество атомов кремния на планете превышает число атомов углерода почти в тысячу раз, может указывать на то, насколько вероятно, что это произойдет где-нибудь во Вселенной. Здесь много видов, которые в той или иной степени используют кремний, но ни один из них не использует его в качестве структурного элемента ДНК.Жизнь на основе кремния, безусловно, возможна, но если она действительно существует, велика вероятность, что она никогда не сможет развиться до уровня сложности, который углерод позволяет прямо здесь, у себя дома.

Кремний и вы

Кремний будет постоянно появляться в вашей ленте новостей еще долгие годы. Несмотря на то, что некоторые смотрят на углерод и другие элементы, не являющиеся кремниевыми, как на платформу для вычислений следующего поколения, которая будет необходима, если мы хотим продолжить экспоненциальную историческую тенденцию в области вычислительной мощности, кремний остается предпочтительным веществом во многих областях.Найдем ли мы новые захватывающие способы контролировать обращение с электронами? Возможно. Найдем ли мы, что он лежит в основе всей жизни во Вселенной, кроме той, которая развивалась на Земле? Наверное, нет, хотя возможно. По крайней мере, мы не собираемся отказываться от его использования в качестве строительного материала, поскольку соединения кремния являются основой породы, составляющей подавляющее большинство земной коры.

Возможно, мы собираемся оставить кремний позади, но 20 лет назад это было не менее возможно.По всей вероятности, он будет и дальше оставаться одним из наиболее важных факторов в процессе освоения человеком физического мира.

.

Резина, латекс или эластомер?

24 марта 2016

Возможно, вы слышали несколько терминов для описания резиноподобных материалов, таких как полимеры, эластомеры и синтетические материалы, и думали, в чем разница между ними (если она вообще есть)? Здесь мы объясним разницу между каучуками, синтетикой, полимерами и эластомерами, а также остановимся на нашем материале - силиконе. Мы объясняем, к какой группе относится силикон, чтобы вы могли лучше понять при выборе резинового материала для применения.

Резина

По сути, оригинальное название Latex представляет собой натуральный продукт, полученный из каучукового дерева, показанного на рисунке ниже. Латекс был первым изобретенным «резиноподобным» материалом, который до сих пор используется во многих областях.

Каучуковое дерево

Синтетика

Это означает что-то искусственное или искусственное. В отличие от латекса, синтетика не производится естественным образом.

Полимер

- это большая молекула, состоящая из множества повторяющихся более мелких единиц, называемых мономерами.Полимер может быть натуральным или синтетическим.

Эластомер

Это полимер, обладающий эластичными свойствами.

Являясь частью латекса (натурального продукта), большинство эластомерных продуктов попадают в категорию «синтетических эластомеров». Слово «эластомер» используется взаимозаменяемо с каучуком, тем не менее, силикон - это более правильно «эластомер».

Что такое эластомер?

Как вы, наверное, догадались по нашему названию, Silicone Engineering - производитель силиконовых эластомеров.В этом заключается наш опыт и мы делаем это с момента нашего первого открытия в 1959 году. В этом разделе мы более подробно рассмотрим эластомеры и, в частности, силикон.

Эластомер - это полимер с вязкоупругостью (имеющей как вязкость, так и эластичность) и очень слабыми межмолекулярными силами, обычно имеющий низкий модуль Юнга и высокую деформацию разрушения по сравнению с другими материалами. Термин, производный от эластичный полимер , часто используется взаимозаменяемо с термином каучук.

Каждый из мономеров, которые образуют полимер, обычно состоит из углерода, водорода, кислорода и / или кремния. Их основное применение - уплотнения, клеи и гибкие формованные детали.

Что такое силикон?

Силиконовый эластомер

, или, если дать ему научное название, полисилоксан, - удивительный материал. Он предлагает уникальное сочетание химических и механических свойств, с которым не могут сравниться органические эластомеры.

Чтобы прочитать более подробное описание силикона, посетите наше руководство «Что такое силикон».

Преимущества силиконовых эластомеров

Силиконовые эластомеры имеют много преимуществ перед другими эластомерами. К ним относятся:

  • Отличная экологическая устойчивость
    • Озон
    • УФ
    • Общие погодные условия (дождь, снег, мокрый снег, мороз)
  • Высокая физиологическая инертность
    • Безвкусный
    • Без запаха
    • Нетоксичный
    • Устойчив к бактериям и грибкам - NeutraSil ™

Негативы силиконовых эластомеров

Несмотря на то, что силикон имеет много преимуществ, он также имеет некоторые недостатки в зависимости от того, какую работу вам нужно выполнять или выдерживать.

  • Плохое истирание
    • Если вы ищете эластомер с хорошими абразивными свойствами, мы обычно советуем вам не силикон.
    • Следовательно, вы не видите автомобильных покрышек или подошв из силикона, поскольку их срок службы будет коротким.
  • Плохая устойчивость к маслам / нефти
    • Силикон склонен к набуханию при длительном контакте с маслом.
    • В этом случае мы предлагаем использовать фторсиликон из-за его устойчивости к маслам / нефти

В заключение, выбор правильного эластомера или резины во многом зависит от области применения и от того, для какой работы вам нужен эластомер.Силикон - замечательный материал, если присутствуют высокие температуры и давление окружающей среды, но, как уже объяснялось, он, скорее всего, выйдет из строя при контакте масла / нефти. Поэтому выбор - ключ к обеспечению длительного срока службы.

Если вы действительно не уверены, какой эластомер подойдет для вашего применения, или хотите получить информацию о нашем ассортименте специального силикона марок , , один из наших экспертов сможет ответить на ваш вопрос. Вы можете отправить свой вопрос, нажав «Задайте вопрос экспертам».

Найти продукты по отраслям .

Смотрите также