Silikon

Materiál s úžasnými vlastnostmi

Silikony zaujímají střední pozici mezi anorganickými a organickými sloučeninami a jsou ještě relativně mladým materiálem, jehož chemické základy byly odhaleny na počátku 20.století. A ačkoliv je velkovýroba možná teprve od 40.let, zažily téměř bezprecedentní rozšíření.

Důvodem toho je, že silikony vykazují jedinečné spektrum vlastností a použití, jakého ještě žádné jiné syntetické látky nedosáhly. Jejich mimořádná odolnost vůči stárnutí, povětrnostním vlivům, záření, vlivům teplot a chemikáliím z nich dělají nepostradatelné materiály např. ve stavebním a automobilovém průmyslu. Na základě jejich fyziologické nezávadnosti, za předpokladu vhodného a pečlivého zpracování, ale hrají silikony významnou roli při výrobě, popř. zpracování potravin nebo farmaceutických výrobků a zdravotnické techniky.

V následujícím přehledu jsou shrnuty a výrazně zkráceny nejdůležitější vlastnosti silikonu.

Fyziologické vlastnosti

Velké množství našich silikonových výrobků je fyziologicky nezávadných, jakož i pachově a chuťově neutrálních. Tyto jsou zvláště vhodné k použití v souvislosti s potravinami, lékařským nebo farmaceutickým zbožím. Výrobky, které mají ve jmenovaných citlivých oblastech najít využití, jsou v našich dovulkanizačních pecích dodatečně tepelně ošetřeny, takže následně odpovídají příslušným předpisům pro styk s potravinami, požadavkům pro kontakt s pitnou vodou, stejně jako platným ustanovením pro lékařsko-farmaceutickou oblast. Sterilizace párou při teplotách mezi 120°C a 140°C se může opakovaně provádět u téměř všech vlastností.

Odolnost vůči stárnutí, počasí a ozónu

Oproti mnohým organickým kaučukům, které se musí doplňovat speciálními přísadami proti stárnutí, k narušení silikonových kaučuků ozonem vůbec dojít nemusí. Kromě této výjimečné odolnosti vůči ozonu vykazují silikony také mimořádnou odolnost vůči kyslíku, UV-záření a kosmickému záření, jakož i dalším povětrnostním vlivům všeho druhu.

Odolnost vůči záření

Zátěž ozářením je svým dopadem na silikonový kaučuk srovnatelná s materiálovou zátěží vzniklou zvýšenými provozními teplotami. Vysoké zatížení vede k postupnému křehnutí a odbourání elasticity pryže. Ozáření do 10 Mrad zůstávají bez podstatného vlivu na tažnost při přetržení u běžných HTV-silikonů. Než se původní protažení při přetržení dostane na polovinu, může pojmout dávku ozáření asi 40 – 50 Mrad.

Elektrické vlastnosti

V rozmezí teplot od - 60°C do +200°C zůstávají elektrické vlastnosti silikonu téměř konstantní. Jeho vynikající izolační schopnosti, které jsou ceněny nejen v elektronice, jsou tedy na teplotě nezávislé.
Dojde-li k požáru, neodštěpuje silikon žádné agresivní nebo korozivní plyny, kromě toho vytvoří izolační popel z oxidu křemičitého. Na požádání je možno úpravou směsi získat speciální vodivé vlastnosti.

Tepelná odolnost

Silikon je neobyčejně odolný jak proti nízkým, tak i vysokým teplotám, přičemž fyzikální vlastnosti materiálu v širokém rozmezí teplot vykazují vysokou stálost. Standardní typy tuto odolnost mají v rozmezí mezi -60°C a +200°C, speciální kvality dokonce do -110°C respektive + 300°C.

Odolnost vůči páře

Silikony projevují velmi dobrou odolnost vůči vařící vodě a vodní páře do cca 140°C. Jsou možné opakované sterilizace, např. v lékařských, farmaceutických nebo potravinářsko-technických aplikacích. Hydrofobní charakter silikonu přitom zabraňuje absorpci vody.

Odolnost vůči chemikáliím

Odolnost silikonové pryže vůči chemikáliím závisí na hustotě zasíťování a obsahu plniva. V silně bobtnavých médiích (prostředcích) si zasluhují doporučení kaučukové směsi s vysokou hustotou.
V zásadě se silikon chová neutrálně vůči lakům a plastům a vykazuje dobrou odolnost vůči vodným roztokům, slabým kyselinám a louhům – i při vyšších teplotách. Vyšší koncentrace je oproti tomu třeba posuzovat odlišně a jejich kompatibilitu zkoumat jednotlivě. V kontaktu s polárními kapalinami (např. vícemocnými alkoholy atd.) vykazuje silikon vysokou odolnost, zatímco vůči apolárním kapalinám (alifatické nebo aromatické minerální oleje, benzín, atd.) může být potvrzena nanejvýš podmíněná použitelnost: způsobují relativně vysokou bobtnavost, která je při krátkodobém působení zpravidla vratná.

Reakce na oheň

Standardní silikonové materiály vyhovují normám DIN 4102 B2 příp. UL 94 HB. Vhodnou úpravou směsi však lze docílit samozhášecích vlastností dle různých požadavků. Běžné silikonové výrobky mají bod vzplanutí (cizím zapálením) cca 400°C.

Vypalovací teplota je asi 750°C, teplota samovznícení je, měřeno dle ASTM-D 1929-68, asi 430°C. Pokud silikon vzplane, je složení zplodin, které při tom vzniknou, hodně závislé na teplotě a přísunu kyslíku. Při dokonalém spalování (vysoká teplota, dostačující přísun kyslíku) vznikají oxid uhličitý, voda a oxid křemičitý. Při nedokonalém spalování mohou kromě uvedených látek vzniknout také oxid uhelnatý a praskliny, stejně tak i těkavé siloxany. (Siloxany se přitom považují za toxikologicky spíše neškodné, používají se dokonce v kosmetické výrobě).

V porovnání s mnohými ostatními těsnicími materiály se reakce na požár u silikonových výrobků představuje mnohem pozitivněji. Je třeba zdůraznit nepatrné riziko vzniku oxidu uhelnatého nebo jiných organickým molekul. Možnost vzniku dioxinu je zcela vyloučena.

Kromě celkově pozitivního chování při požáru u standardního silikonu mohou, jak již bylo zmíněno, být vyrobeny také samozhášecí speciály, které mají protipožární vlastnosti v závislosti na podílu vmíchaných aditiv, jejich hustotě a tloušťce materiálu.

Se správnou recepturou jsou splněny např. také požadavky železniční a letecké techniky.

Barvy a tvary

Silikonové výrobky lze vyrobit v téměř jakýchkoliv neblednoucích barvách. Kromě toho jsme ve spojení s naší vlastní výrobou forem a vlastním mícháním směsí schopni nabídnout také velmi rozsáhlé geometrické a funkční vzhledové možnosti!