Silikoneindustrien er gået langt, selv helt til Mars, ifølge Oliver Franssen, global marketing direktør, elastomerer / transport til Momentive Performance Materials Inc.
Selvom silikonehistorien stadig er forholdsvis ny, har den gjort nogle store fremskridt, sagde han i sin præsentation "The World Records of Silicones" på den nylige internationale silikonekonference i Cuyahoga Falls.
Efter GE-kemikeren Eugene Rochow opdagede den direkte reaktionsproces for fremstilling af methylchlorosilaner i begyndelsen af 1940'erne, førte det til udviklingen af anvendelse af siliconer i vores dagligdag, sagde han. Silikoninnovation har fortsat over en 75-årig tidslinje, men tiden var ikke den måling, som Franssen ønskede at bruge.
"Jeg vil gerne invitere dig til at se på denne tidsakse på en helt anden skala," sagde han. "Vi vil tale om silicone applikationer i afstanden til menneskekroppen."
Fra en afstand på -1 tommer begyndte Franssen med silikoner med den højeste renhed og egen kemiske stabilitet i forhold til organiske elastomerer med en babypacifier.
Som en stor leverandør inden for silikoneindustrien, især silica, Shenyang Sunnyjoint Chemicals Co, Ltd vil holde øje med Silikons fremskridt.
"Det er et helt unikt salgspunkt for silikoneelastomerer," sagde han. "Polymerens inerthed og det faktum, at det er uorganisk, det har en lav absorption for UV og er derfor mere eller mindre UV transparent. Det er ikke angrebet som naturgummi ville være til baby pacifiers, så det behøver ikke at beskyttes. "
Silikone kan lave meget bløde materialer uden risiko for nitrous aminer, som normalt ikke ville være sunde for babyen, sagde Franssen.
"Det er grundlaget for den store succes med siliconeelastomerer i medicinsk industri," sagde han. "Det er lugtfri og kan overholde USP standarderne, FDA og ISO standarder."
Flytning i en afstand på 0 tommer giver silikone den højeste permeabilitet, hvilket gør gasgennemtrængelige kontakter en mulighed, sagde han.
"Hvis jeg snakker med nogen, der gør dæk om permeabilitet, er det negativt," sagde han. "Ved struktur er silikoneelastomerer stærkt, meget permeable til medier. Det kan være flydende, der kan være gasformigt."
Silikoneelastomerer har høj frihed for polymerkædebevægelse og høj opløselighed og diffusivitet af penetranter. Til en applikation som gasgennemtrængelige kontaktlinser kræver applikationen et produkt, der har en høj oxygenpermeabilitet, og "det er grunden til succesen af siliconeforbindelserne til kontaktlinser", siger Franssen.
Klarhed og viskositet
Med den højeste gennemsigtighed af alle elastomerer gør silikoneelastomerer godt i en afstand af ca. en tomme fra menneskekroppen til genstande, såsom undervandsbriller, sagde han.
"Der er ikke noget der kan slå siliconelastomerer," sagde han. "Især siden 2008, da en ny generation blev bragt på markedet i form af LSR med optisk kvalitet."
Polydimethylsiloxanpolymerer er meget gennemsigtige til synligt lys, hvilket gør dem stærk egnet til applikationer, der kræver ultracleare elastomerer og åbner nye muligheder for forbrugsvarer og LED-lys, siger Franssen.
"I stedet for trækstyrker og tåremodstand og kompression sæt, beskæftiger vi os nu med et gulvindeks, med abbe nummer med kromatisk aberration," sagde han.
Silikoneelastomerer har den laveste hårdhed uden blødgøringsmidler, så de arbejder godt på ca. 1,5 fod inden for rækkevidde for genstande som den gennemsigtige sensorkoblingsplade til et bildriverassistentkamera, siger Franssen.
"For blødgøringsfrie EPDM'er er det umuligt at gå 40 Shore A, men hvis du arbejder med silikongummi, kan du ikke have nogen grænse for den lave ende," sagde han.
LSR-hårdheden går fra ca. 5-90 Shore A, med stoffer på ca. 3-5 Shore A med "konsistens af budding", sagde han.
Franssen lånte et eksempel fra en medspiller på arrangementet, Gabriel Geyne, applikationsingeniør til Sigmasoft Virtual Molding, for at vise den laveste viskositet for silikone på ca. 2,5 fod. Delen var et designer webbed vinflaske net med tyndt materiale, der stadig behøvede at holde nok styrke til at holde en flaske uden at tabe og bryde den.
Silikone har en meget lav viskositet med begrænset temperaturafhængighed og fremragende pumpbarhed, sagde han.
"Viskositeten af LSR er en faktor to størrelser lavere end organiske elastomerer," siger Franssen. "Dette gør det muligt at lave skærefortynding, så det bliver endnu mere flydende under stress og har en meget høj strømningslængde."
Stærk modstand
I en afstand på ca. 3 fod kan køkkenudstyr være en nyttig applikation for silikoneelastomerer, takket være den høje hydrofobicitet, sagde Franssen.
"Det er en meget unik egenskab af silikoneelastomerer, som også differentierer produktet fra resten af de organiske elastomerer," sagde han. "Her ser du en god udskiftning af stål som en funktionel konkurrent af silikoneelastomer. Silikone har en fødevarekvalitet, har en fleksibilitet."
En kok kan let nedbryde en godbid som en kage uden at stikke, hvilket gør processen så meget ligetil, sagde han.
"Selvfølgelig kan du også skabe hydrofile materialer, som du vil bruge til kontaktlinser, så her har du glæde af to ting," sagde han.
Til silikoneelastomers lavkompressionssæt nåede Franssen en afstand på ca. 6 fod til forbindelsespakninger i automotive applikationer.
"Det er meget vigtigt, hvis du ser på bilbrud i feltet, kan 30 procent af dem være relateret til fejl i styreenheden," sagde han. "Du er helt afhængig i mellemtiden på disse 2,5 miles af kabler, disse 220 stik, plus styring af slutenheder."
På grund af indførelsen af autonome køretøjer ser optimering af kompressionssæt til LSR'er anderledes ud end tidligere, idet testen afvikles i stedet for at teste til specifikationer, sagde han.
Silikone elastomerer holder op til omkring 60 fod, og nogle af de bedste stoffer, der skal bruges til vejrbestandighed, siger Franssen.
Han viste data fra testprøver under accelererede vejrforhold i løbet af en 28-årig test i Florida-vejr, mellem siliconer, polyurethaner og en akrylterpolymer.
"Det eneste materiale i denne tabel, der viser fremragende rating i sejhed og stabilitet, elastomergendannelse og så videre fra denne 28-årige test er siliconeelastomer," sagde han.
Afstande begynder at udvide sig på ca. 140 fod, til den højeste varmeapplikation med varmeafskærmningshylster til de to dyser af Ariane 5-boosterne under Den Europæiske Rumorganisation. Ærmerne er lavet med pakningsproduktion ved brug af LSR sprøjtestøbning.
"Folk spørger mig," Hvad er temperaturbestandigheden af silikone? " og efter min bedste kendskab ser den højeste temperatur en silicone applikation lige nu er varmen af skjoldraket af Ariana, "sagde han. "Det ser dog mere end 3000 ° C, dog i mindre end to minutter.
"Vi har aldrig modtaget nogen klager eller havde dele sendt tilbage," tilføjede han.
Silikons laveste temperaturfleksibilitet opstår omkring 240.000 miles væk, som en del af konstruktionen af måne støvler, der anvendes af astronauter. Undersøgelser har bekræftet, at silicone kæden er "fleksibel ved -196 ° C, hvilket er temperaturen af flydende nitrogen, og det er helt sikkert en verdensrekord af siliconer," siger Franssen.
Men Månen er ikke engang fjerneste silikoneelastomerer er rejst fra menneskekroppen, sagde Franssen. Det kigger ind på omkring 140 millioner miles væk: Mars.
"Jeg fik ikke nogen tilladelse til at tale om denne silicone applikation af Momentive i denne ene, fordi det er fortroligt, men vi kan sikkert sige det er nok den længste rejste elastomer også", sagde han.