Origem e transformação

Os silicones vêm de um composto químico único, um dos mais comuns na terra: o dióxido de silicone ou sílica, conhecido como SiO2 na química. A sílica ou dióxido de silicone está atualmente relacionado ao quartzo ou areia de vidro.

Para obter uma matéria-prima trabalhável, algumas etapas são necessárias. Depois de isolar o elemento químico silício conhecido como Si na química, várias reações químicas, como síntese e destilação, geram cadeias mais ou menos longas de polissiloxano, mais comumente chamados de polímeros, o componente básico dos silicones.

Os grupos R e R’, que constituem o comprimento das cadeias, podem ser grupos funcionais, reativos ou não. Esses grupos funcionais darão origem a diferentes propriedades técnicas. Os grupos funcionais mais comuns são :

• grupos reativos: vinil, silano hidrogenado e silanol;
• grupos não reativos: metila, fenila e flúor.

Os polímeros vêm em duas formas principais

“Líquido”: neste caso, o número de repetições m e n que estão presentes na imagem “Estrutura de polissiloxanos” é chamado de “pequeno”: assim, obtemos cadeias curtas. A viscosidade do polímero será baixa e teremos obtido uma LSR (Borracha de Silicone Líquido).

“Compacto”: neste caso, o número de repetições m e n é “grande”, então obtemos cadeias longas. A viscosidade do polímero será alta, obtendo assim uma HCR (Borracha de Silicone de Alta Consistência).

Para melhorar as propriedades da mistura de polissiloxano (ou polímeros), cargas ativas e passivas podem ser adicionadas. Podem ser pigmentos para coloração e/ou cargas para agregar propriedades mecânicas ou para melhorar a cura e a transformação. Lotes de pigmentos ou cores podem ser certificados quanto a não toxicidade, ou quanto a aplicações alimentícias, médicas, implantáveis...

Tipo de catalisador e modo de cura

Catalisador : uma substância que desencadeia uma reação
Vulcanização ou cura: mudança de estado; passagem da matéria-prima para um produto processado.

As mudanças de estado, ou cura, das misturas de silicone, podem ser feitas de duas maneiras :

por entrada de calor, ou Vulcanização de Alta Temperatura (HTV) ou Elastômero Vulcanizável Quente

ou com a umidade relativa do ar ambiente, ou Vulcanização à Temperatura Ambiente (RTV) ou Borracha Vulcanizável a Frio. Os silicones de RTV são usados para colagem e montagem (monocomponente) ou para criação de moldes (dois componentes).

Dois catalisadores principais são usados no modo de operação :

Peróxidos : oferecem propriedades de alto desempenho para fatigabilidade, são usados para aplicações padrão;

Platina : por não conter cloro, a platina pode ser utilizada sem pós-cozimento e é particularmente utilizada para integração em bases para fins alimentícios, médicos e cirúrgicos.

Os silicones de peróxido são HTV e estão presentes apenas em HCR. A decomposição do peróxido gera radicais livres, permitindo assim que um grupo funcional vinil se ligue a um grupo funcional metil. Essa operação une todas as cadeias moleculares. Para evitar o aparecimento de uma película branca no produto, é necessário pós-estufagem por 4 horas a 200°C.
Os silicones de peróxido apresentam melhores propriedades mecânicas, vida útil mais longa e custos mais baixos do que os silicones de platina.

Os silicones catalisados por platina são HTV ou RTV e podem estar presentes na forma de HCR ou LSR. Os silicones de platina são muitas vezes apresentados em duas partes: a parte A, contendo o catalisador e os vinil-polissiloxanos; e a parte B, que contém os hidrogenosilanos e o inibidor. Quando as duas partes são misturadas, o inibidor, que está presente em maior ou menor quantidade, retém a ação do catalisador de platina. O calor libera o inibidor e permite que a platina reúna os grupos funcionais, ligando assim as cadeias moleculares.

Propriedades intrínsecas dependendo dos tipos de grupos funcionais

A chamada propriedade de borracha dos silicones permite apresentar índices de dureza padronizados de 0 a 100 Shore A, e os alongamentos de ruptura mais eficazes associados a comportamentos de arrancamento. Os silicones também têm capacidade de adesão natural e são hidrofóbicos.

As células abertas dos silicones permitem a integração de cargas ativas e passivas, aumentando as propriedades térmicas, resistência ao vapor e à chama, diminuindo o coeficiente de adesão, encargos econômicos e assim por diante.

Com base no uso pretendido e nas características necessárias, podemos usar nossa experiência para ajudá-lo a escolher o melhor silicone, levando em consideração tanto a dureza quanto o grupo funcional, e realizar os testes necessários.

Silicones VMQ (siloxano composto por grupos vinílicos) são amplamente utilizados. Podem ser usados de -50 a +200°C com dureza de 7 a 90 +/- 5 shA, catalisados com platina ou peróxido.

Os silicones PVMQ (siloxano composto por grupos funcionais fenil e vinil) permitem o uso do produto em baixas temperaturas até -110°C.

Os silicones FVMQ fluorados (siloxano composto por grupos funcionais fluorados e vinílicos) possuem as mesmas características do VMQ, porém reagem melhor com óleos, solventes e hidrocarbonetos.

Os silicones podem atender a vários padrões, variando em cor e grau de dureza.

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