روغن دی متیل سیلیکون (پلی دی متیل سیلوکسان، PDMS) یک ماده پلیمری ارگانوسیلیکن خطی با ستون فقرات باند سیلوکسان (-Si-O-Si-) و گروه های جانبی متیل (-CH3) است. این دارای ساختار مولکولی منحصر به فرد و خواص فیزیکوشیمیایی است و به طور گسترده در صنایعی مانند تولید صنعتی، مراقبت های پزشکی و مواد شیمیایی روزانه استفاده می شود. در زیر تجزیه و تحلیل دقیق از ویژگی های اصلی و سناریوهای کاربردی آن است:
I. خصوصیات اصلی و ساختار شیمیایی
ساختار شیمیایی
فرمول مولکولی آن است((CH_3)_3SiO[(CH_3)_2SiO]_nSi(CH_3)_3). پیوند سیلوکسان (انرژی پیوند: 451 کیلوژول بر مول) به آن پایداری حرارتی بالایی می بخشد. آرایش بیرونی گروه های جانبی متیل یک ساختار مارپیچ را تشکیل می دهد که به آن کشش سطحی کم (20-22 میلی نیوتن بر متر) و آب گریزی عالی می دهد.
خواص فیزیکوشیمیایی
پایداری دمایی گسترده: می تواند به طور مداوم در دمای -50 درجه سانتیگراد تا 200 درجه سانتیگراد مورد استفاده قرار گیرد و دمای بالاتر را برای مدت کوتاهی تحمل کند. سیالیت را حتی در دماهای پایین حفظ می کند (به عنوان مثال، درجه 5cSt در نیتروژن مایع در دمای 196- درجه سانتیگراد مایع باقی می ماند).
ویسکوزیته قابل تنظیم: ویسکوزیته بین 5 تا 1000000 سانتی استوک (cSt)، از مایع بسیار نازک تا ژل نیمه جامد است که می تواند برای پاسخگویی به نیازهای سناریوهای مختلف تنظیم شود.
بی تحرکی فیزیولوژیکی: غیر سمی و غیر تحریک کننده، مطابق با استانداردهای FDA، اتحادیه اروپا و سایر استانداردهای درجه دارویی است و می تواند مستقیماً با بافت های انسانی تماس بگیرد.
پایداری شیمیایی
در برابر خوردگی توسط اسیدهای قوی، بازهای قوی و محلول های نمک معدنی مقاوم بوده و مستعد واکنش با سایر مواد نیست و برای استفاده در محیط های خشن مناسب است.
II. تحلیل عمیق کاربردهای صنعتی
1. علوم پزشکی و زندگی
روانکاری دستگاه های پزشکی: روغن دی متیل سیلیکون با ویسکوزیته کم (مثلاً 5cSt) به عنوان پوششی برای ابزارهای جراحی، کاتترها و سرنگ ها استفاده می شود که می تواند ضریب اصطکاک را تا 0.012 کاهش دهد و آسیب بافت را به حداقل برساند. به عنوان مثال، از آن به عنوان روان کننده برای استخراج فولیکول مو در جراحی کاشت مو برای بهبود میزان بقای پیوند استفاده می شود.
حامل و ماده کمکی: به عنوان پایه پماد برای افزایش جذب دارو از طریق پوست یا به عنوان روان کننده برای درب بطری های مایع خوراکی ( مطابق با استاندارد GB 9685-2016 تماس با مواد غذایی) عمل می کند و گشتاور باز شدن را 30 تا 40 درصد کاهش می دهد.
کف زدا و کاربرد درمانی: جزء اصلی قرصهای کفزدا خوراکی دستگاه گوارش و آئروسلهای کفزدا ادم ریوی است که از طریق اثر کفزدایی آن علائم را تسکین میدهد.
2. الکترونیک و صنعت برق
حفاظت از قطعات الکترونیکی دقیق: روغن سیلیکونی با ویسکوزیته فوقالعاده کم 5cSt به شکافهای سطح میکرون (به عنوان مثال، شکافهای کمتر از 10 میکرومتر بین پدهای بستهبندی تراشه) نفوذ میکند تا یک فیلم عایق فوقالعاده نازک 0.1-0.5 میکرومتر ایجاد کند، مناسب برای اجزای فرکانس رادیویی 5G و ترانسفورماتورهای فرکانس بالا.
عایق کاری و خنک کننده تجهیزات برق: با ثابت دی الکتریک 2.7-2.8 نسبت به اکثر مواد آلی برتری دارد. به عنوان روغن ترانسفورماتور و سیال اشباع کننده خازن استفاده می شود، می تواند تلفات برق را تا 50٪ کاهش دهد و عمر مفید تجهیزات را افزایش دهد. به عنوان مثال، روغن معدنی را در ترانسفورماتورهای داخلی جایگزین می کند تا مقاومت و پایداری شعله را بهبود بخشد.
برنامه محیطی شدید: تحت خلاء بالا (10-6 Pa) و تشعشعات فضایی، از دست دادن تبخیر روغن سیلیکون 5cSt <0.01٪ در 1000 ساعت است که برای روانکاری مکانیزم های درایو آنتن ماهواره ای استفاده می شود.
3. تولید صنعتی و مکانیکی
روانکاری و میرایی در دمای بالا: گریدهای با 350-1000cSt برای روانکاری زنجیر و گیربکس با دمای بالا، حفظ عملکرد روانکاری پایدار بالای 200 درجه سانتیگراد و کاهش رسوب کربن استفاده می شود. روغن سیلیکونی با ویسکوزیته بالا (ده ها هزار تا صدها هزار cSt) به عنوان واسطه ای برای دمپرهای جذب لرزش پیچشی موتور خودرو برای افزایش دوام استفاده می شود.
پردازش فلز و آزادسازی قالبروغن سیلیکون 100-2000cSt برای رهاسازی قالب در قالب گیری فلزی و تزریق، کاهش ضریب اصطکاک و جلوگیری از چسبندگی، به ویژه برای قالب گیری در دمای بالا رزین فنولیک و مواد پلی استر غیر اشباع مناسب استفاده می شود.
آب بندی و حفاظت: پوشش داده شده بر روی درزگیرها، پنجره ها و دیوارهای پرده ای برای تشکیل یک فیلم آبگریز، بهبود مقاومت در برابر آب و هوا و عملکرد آب بندی.
4. مواد شیمیایی روزانه و مراقبت شخصی
محصولات مراقبت از پوست و لوازم آرایشیروغن سیلیکون 500-1000cSt به عنوان یک عامل صاف کننده در کرم ها و اسپری های ضد آفتاب استفاده می شود و یک لایه محافظ تنفسی تشکیل می دهد و در عین حال احساس "چسبندگی صفر" پوست را ایجاد می کند (روغن باقیمانده <0.2mg/cm²). اسپری های ضد آفتاب خشک شونده سریع (ترکیب شده با اتانول) در 30 ثانیه یک لایه با درجه ضد آب IPX4 تشکیل می دهند.
محصولات مراقبت از مو: روغن سیلیکون 350-500cSt در شامپوها و ماسک های مو برای ترمیم موهای وز و مقاومت در برابر الکتریسیته ساکن استفاده می شود و موها را صاف و به راحتی شانه می کند.
5. مواد غذایی و بسته بندی
کمک های فرآوری مواد غذایی: روغن سیلیکون درجه غذایی (350-1000cSt) مطابق با GB 30612-2014 به عنوان یک ماده آزاد کننده پخت و ماده ضد چسبندگی پوشش شکلاتی، با دوز ≤0.2g/kg و مقدار باقیمانده مطابق با مقررات FDA و اتحادیه اروپا استفاده می شود.
حفاظت از مواد بسته بندی: روی دیواره داخلی بسته بندی مواد غذایی برای جلوگیری از چسبندگی محتویات و افزایش ماندگاری مانند روغن کاری آسترهای کلاهک آلومینیومی پلاستیکی پوشانده شده است.
6. کاربردهای نوآورانه در زمینه های خاص
هوافضا: روغن سیلیکون 5cSt دارای ضریب تغییر ویسکوزیته <1.5 در محدوده -60 درجه سانتیگراد تا 120 درجه سانتیگراد است که به عنوان یک محیط میرایی برای ژیروسکوپ های دقیق برای اطمینان از دقت کنترل وضعیت عمل می کند.
میکروسیال و زیست پزشکیالاستومرهای PDMS برای تولید تراشههای میکروسیالی استفاده میشوند که نفوذپذیری هوا و زیست سازگاری آنها از آزمایشهایی مانند کشت سلولی و غربالگری دارویی پشتیبانی میکند.
حفاظت از آثار فرهنگیروغن سیلیکونی با ویسکوزیته کم به داخل چوب و کاغذ نفوذ می کند و یک سد آبگریز تشکیل می دهد و از آسیب رطوبت و اکسیداسیون جلوگیری می کند.