Amestecuri pe baza de cauciuc siliconic

Amestecuri pe baza de cauciuc siliconic

1. Caracteristici

Se caracterizeaza prin scara larga de temperaturi de utilizabilitate pentru produsele finite, datorata legaturilor Si-O din lanturile macromoleculare (rezistenta mare la temperatura a lantului polisiloxanic). Pe de alta parte legaturile Si-O sunt mai lungi decat legaturile C-O si datorita acestei cauze lanturile macromoleculare sunt mai mobile. Cu aceasta se explica buna rezistenta la temperaturi joase si ca variatia caracteristicilor fizico-mecanice in functie de temperatura este foarte mica.

2. Aplicatii

Avand in vedere pretul ridicat al polimerilor si al materialelor auxiliare, in special agenti de vulcanizare si stabilizatori de temperatura, pretul amestecurilor este mare. De aceea aplicabilitatea acestora se limiteaza la cazuri de utilizare speciala, cum ar fi industria de cabluri si izolatori electrici, aparatura ce lucreaza la temperaturi extreme, tehnica militara, aeronautica, industria electronica, industria alimentara si articole medicale

3. Prelucrare
Se recomanda ca inainte de prelucrare amestecul sa fie calandrat,extrudat sau ebosat pentru dimensiuni apropiate produselor finite.Functie de tipul de vulcanizare dorit se realizeaza amestecuri cu vulcanizare in presa(transfer,injectie)sau vulcanizare autoclava sau tunel de vulcanizare continua.Vulcanizarea se realizeaza in doua faze,de exemplu la presare se face o vulcanizare la 165 grade C timp de cca 15 minute (timp dictat de dimensiunile produsului si a matritei de vulcanizat),urmata de o postvulcanizare la 200 grade ,in etuva ventilata ,timp de 4 ore.In cursul postvulcanizarii peroxizii in exces sau produsele lor de descompunere costand in gaze cu miros neplacut sunt indepartate.Sunt disponibile si sortimente la care postvulcanizare se poate elimina.

4. Depozitare

Amestecul se depoziteaza in spatii ferite de lumina directa a soarelui, acoperite eventual cu placi ce impiedica expunerea directa la soare.Fiind amestecuri relativ lente nu se cere in mod expres depozitarea in spatii reci. Temperatura de depozitare nu va depasi 25 grade C. In aceste conditii timpul de pastrare nu va depasi 3 luni de la data fabricatiei. In cazul pastrarii pe perioade mai lungi se impune depozitarea in spatii reci si recalandrarea inainte de utilizare in vederea inglobarii in amestec a eventualelor componente exudate in timpul depozitarii.

5. Indicatori fizico-mecanici

6. Imbatranire in ulei ASTM nr.1, 70 ore la 150 C

7. Imbatranire in ulei IRM 903, 70 ore la 150 C

8. Polimeri siliconici

Polimerii siliconici (siliconi, polisiloxani) sunt polimeri cu caracter organic-anorganic denumiti, in general, polimeri elementorganici. Se caracterizeaza prin catene in care exista o alternanta intre atomii de Siliciu Si atomii de Oxigen, legati prin valente simple celelalte doua valente ale Siliciului fiind satisfacute cu radicali organici. Au o importanta deosebita, atat in cuprinzatorul domeniu al cercetarii lor stiintifice, cat si in vastele lor aplicatii biomedicale.

9. Structura si sinteza

unde R, R' sunt grupe alchil sau aril.

Poliorganosiloxanii se obtin pe calea hidrolizei clorsilanilor, alcoxisilanilor, acetoxisilanilor sau a silazanilor, urmata de condensarea silanolilor rezultati.

10. Proprietati

S-a aratat ca natura substituentilor influenteaza proprietatile polisiloxanilor. Astfel, variind natura grupelor R si R', siliconii obtinuti pot avea temperaturi de vitrifiere cuprinse intre 28^oC si 400^oC. Masa moleculara si structura lantului polisiloxanilor influenteaza, de asemenea, proprietatile. Astfel, poli(dimetil-siloxanul) (R, R'= CH₃) cu structura liniara si M 1.200.000 este inalt-elastic, in timp ce acelasi polimer, cu M sub 100.000, este un lichid viscos. Vascozitatea siliconilor creste rapid si constituie un inconvenient in utilizarea clinica. Acest inconvenient se poate preintampina, diminuand cantitatea de accelerator.

Modulul de elasticitate al polisiloxanilor variaza foarte putin cu temperatura, spre deosebire de cel al cauciucului natural. In plus, elasticitatea polisiloxanilor este mentinuta si la temperaturi joase, cristalizarea avand loc sub -60^oC.

Stabilitatea polisiloxanilor la degradari termo-oxidative este mult mai mare decat a polimerilor carbocatenari. Siliconii sunt insolubili in apa si solventi clasici. In afara de inertie chimica, polisiloxanii manifesta o deosebita inertie fiziologica, ceea ce conduce la utilizarea acestor polimeri in medicina si cosmetica. De asemenea, siliconii sunt caracterizati de o tensiune superficiala mica si de o capacitate mare de umectare a substantelor. O alta calitate este rezistenta la ozon si atacul prin iradiere UV.

11. Aplicatii ca biomateriale

Datorita proprietatilor fizice, chimice si mecanice superioare altor polimeri, siliconii sunt utilizati cu succes in numeroase aplicatii din cadrul domeniului medical.

Astfel, polimerii siliconici se utilizeaza in calitate de:

substante auxiliare pentru preparate dermatologice ;

substante de acoperire pentru capsule gelatinoase ;

tablete si drajeuri, ;

agenti antispumanti ;

vehicule pentru preparate injectabile ;

agenti de conditionare a substantelor de contrast pentru rntgenoscopie ;

medicamente in unele forme de gastrita si ulcer ;

agenti de sterilizare a instrumentelor si aparatelor medicale ;

agenti de hidrofobizare a ambalajelor din sticla pentru medicamente.

Se pot obtine emulsii apoase ale uleiurilor siliconice, in special in cazul uleiurilor cu viscozitate mare. Astfel de emulsii pot servi drept excipienti pentru creme. S-a stabilit ca uleiurile siliconice patrund usor prin piele, nu rancezesc, nu au actiune toxica si deshidratanta asupra pielii. Aceste proprietati fac ca siliconii sa fie deosebit de interesanti pentru folosirea in dermatologie. Nu s-au inregistrat efecte toxice sau iritante in testele de toxicitate orala si suportabilitate a pielii, efectuate pe animale de experienta. Nu s-au semnalat fenomene de hemoliza, alergie sau formare de tesuturi de granulatie. Studiile efectuate la actiunea protectoare a cremelor care contin siliconi asociati cu diferite substante, impotriva alcaliilor, acizilor si solventilor organici, au aratat ca cremele de tipul apa/ulei, ce contin 50% ulei siliconic, protejeaza pielea mai bine decat crema care contine un amestec de lanolina si ulei de parafina.

Rasinile siliconice sunt indicate pentru acoperirea capsulelor gelatinoase, a drajeurilor si tabletelor, in scopul feririi de actiunea mucezelii si oxidarii.

In general, siliconii sunt substante neutre din punct de vedere fiziologic. Injectarea lor intramusculara si subcutanata nu provoaca senzatii de arsura sau durere la locul de injectare, iar cea intravenoasa nu conduce la efecte toxice desi, din cauza vascozitatii mari a lichidului, exista pericol de embolie.

Elastomerii siliconici sunt indicati pentru implanturi de lunga durata, datorita inertiei si stabilitatii fizice, in contact cu fluide si tesuturi biologice si se utilizeaza in medicina la confectionarea protezelor pentru operatii plastice (oftalmologie, terapia arsurilor), cat si pentru inlocuirea unor parti distruse din organe vitale (cel mai cunoscut element este valva artificiala pentru inima). De asemenea, portiuni importante de artere pot fi inlocuite cu tuburi din cauciuc siliconic. Stimulatorii cardiaci incapsulati intr-o pelicula de elastomer siliconic permit implantarea facila in cavitatea toracica.

Ca polimeri folositi in oftalmologie, siliconii (sub forma de ulei sau elastomeri) au aplicatii in chirurgia desprinderii de retina precum si in domeniul implantului corneal.

Astfel, folosirea cauciucului siliconic ca material de fixare in desprinderea de retina, permite modificarea dimensiunilor implantului, in timpul interventiei chirurgicale sau dupa aceasta, prin injectare de lichid.

Siliconii mai sunt utilizati pentru confectionarea unor dispozitive medicale, dintre care baloanele Ruben folosite pentru respiratia artificiala, in cazuri de urgenta. Masca pentru fata si pungile de aer sunt confectionate din Silopren LSR care este un material siliconic transparent si flexibil.

O alta utilizare a cauciucurilor siliconice este in domeniul stomatologic, ca materiale de amprentare. Astfel, siliconii sunt indicati:

in toate tipurile de amprentari ale campurilor protetice pentru protezari fixe ;

in amprentarea finala a campurilor protetice edentate partial sau total ;

pentru obtinerea modelelor deosebit de precise (inlay, punti adezive etc.).     

Tehnologii de prelucrare: extrudere, calandrare.

Mai multe informatii despre Cauciucul Siliconic, tehnologiile de prelucare ale acestuia precum si produse obtinute din CS spot fi gasite pe site-ul Companiei Silliconrubber UK : https://www.siliconrubber.co.uk/index.html .

Alte caracteristici ale Cauciucului Siliconic rezulta din Anexele Nr. 4, 5, 6 unde apar aplicatii, caracteristici, beneficii si date tehnice ale produselor utilizate de compania 3D Systems - https://www.3dsystems.com .