จาระบีซิลิโคนเป็นสารหล่อลื่นอเนกประสงค์และยาแนวที่รู้จักกันดีสำหรับคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมเช่นความเสถียรของอุณหภูมิสูงความต้านทานน้ำและฉนวนไฟฟ้า ในฐานะซัพพลายเออร์ไขมันซิลิโคนฉันมักถูกถามว่าจาระบีซิลิโคนอาจทำให้เกิดอาการบวมในวัสดุบางชนิด ในบล็อกนี้เราจะสำรวจหัวข้อนี้โดยละเอียด
ทำความเข้าใจกับไขมันซิลิโคน
จาระบีซิลิโคนเป็นสารหล่อลื่นกึ่งแข็งประกอบด้วยน้ำมันซิลิโคนและสารข้น โดยทั่วไปแล้วน้ำมันซิลิโคนจะเป็น polydimethylsiloxane (PDMS) ซึ่งมีโครงสร้างเชิงเส้นของพันธะซิลิกอน - ออกซิเจนซ้ำ โครงสร้างนี้ให้จาระบีซิลิโคนคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์
สารที่หนาขึ้นสามารถเป็นสารที่หลากหลายเช่นซิลิกาควัน การรวมกันของน้ำมันซิลิโคนและตัวแทนความหนาส่งผลให้ผลิตภัณฑ์ที่สามารถใช้ในการใช้งานที่หลากหลายตั้งแต่ยานยนต์และไฟฟ้าไปจนถึงการใช้งานทางการแพทย์และการใช้งานในครัวเรือน
ปัจจัยที่มีผลต่อความเข้ากันได้ของวัสดุ
เมื่อพิจารณาว่าไขมันซิลิโคนจะทำให้เกิดอาการบวมในวัสดุหรือไม่ต้องคำนึงถึงปัจจัยหลายอย่าง:
องค์ประกอบทางเคมีของวัสดุ
วัสดุที่แตกต่างกันมีโครงสร้างทางเคมีที่แตกต่างกันซึ่งกำหนดปฏิกิริยาของพวกเขาด้วยไขมันซิลิโคน ตัวอย่างเช่นอีลาสโตเมอร์เป็นวัสดุทั่วไปที่มักใช้ในแมวน้ำและปะเก็น อีลาสโตเมอร์บางคนเช่นยางธรรมชาติมีแนวโน้มที่จะบวมมากขึ้นเมื่อสัมผัสกับไขมันซิลิโคน ยางธรรมชาติมีโครงสร้างโมเลกุลที่ค่อนข้างเปิดซึ่งช่วยให้น้ำมันซิลิโคนในจาระบีเจาะและทำให้ยางขยายตัว
ในทางกลับกันฟลูออโรคาร์บอนอีลาสโตเมอร์ (FKM) มีความต้านทานสูงต่อการบวมจากไขมันซิลิโคน อะตอมของฟลูออรีนใน FKM สร้างโครงสร้างโมเลกุลที่แน่นและเสถียรป้องกันไม่ให้น้ำมันซิลิโคนกระจายไปสู่เมทริกซ์อีลาสโตเมอร์
อุณหภูมิ
อุณหภูมิมีบทบาทสำคัญในการทำงานร่วมกันระหว่างไขมันซิลิโคนและวัสดุ ที่อุณหภูมิที่สูงขึ้นการเคลื่อนย้ายของโมเลกุลน้ำมันซิลิโคนจะเพิ่มขึ้นซึ่งสามารถเพิ่มการแพร่กระจายของน้ำมันเข้าไปในวัสดุ ซึ่งหมายความว่าวัสดุที่แสดงอาการบวมเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลยที่อุณหภูมิห้องอาจเริ่มบวมเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิที่สูงขึ้นเมื่อมีไขมันซิลิโคน
ตัวอย่างเช่นหากใช้ซีลยางในเครื่องยนต์ยานยนต์ซึ่งอุณหภูมิสามารถเข้าถึงได้หลายร้อยองศาเซลเซียสไขมันซิลิโคนที่ใช้กับซีลอาจทำให้เกิดอาการบวมอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับสถานการณ์ที่ใช้ซีลเดียวกันที่อุณหภูมิโดยรอบ
ระยะเวลาของการเปิดรับแสง
ยิ่งวัสดุสัมผัสกับไขมันซิลิโคนนานเท่าไหร่ก็ยิ่งมีโอกาสมากขึ้นเท่านั้นที่จะได้สัมผัสกับอาการบวม เมื่อเวลาผ่านไปน้ำมันซิลิโคนมีโอกาสมากขึ้นในการเจาะโครงสร้างของวัสดุ ในแอปพลิเคชั่นอุตสาหกรรมบางส่วนที่ส่วนประกอบมีการสัมผัสกับไขมันซิลิโคนอย่างต่อเนื่องเป็นระยะเวลานานการเลือกวัสดุอย่างระมัดระวังเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาที่เกี่ยวข้องกับอาการบวม
วัสดุมีแนวโน้มที่จะบวม
ยาง
ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ยางหลายชนิดมีความอ่อนไหวต่อการบวมเมื่อสัมผัสกับไขมันซิลิโคน ยางธรรมชาติ, ยางไนไตรล์ (NBR) และเอทิลีน - โพรพิลีน - ยางโมโนเมอร์ (EPDM) สามารถสัมผัสได้ถึงระดับที่แตกต่างกัน
ยางธรรมชาติที่มีโครงสร้างค่อนข้างนุ่มและมีรูพรุนเป็นหนึ่งในจาระบีซิลิโคนที่ไวที่สุด ยางไนไตรล์ซึ่งใช้กันทั่วไปในการใช้งานน้ำมัน - ต้านทานอาจบวมเมื่อสัมผัสกับไขมันซิลิโคนโดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเวลาที่ยาวนานหรือที่อุณหภูมิสูง ยาง EPDM ซึ่งมักใช้ในการใช้งานกลางแจ้งและยานยนต์ยังสามารถแสดงอาการบวมได้บ้างแม้ว่าโดยทั่วไปแล้วจะทนได้มากกว่ายางธรรมชาติ
พลาสติกบางชนิด
พลาสติกบางชนิดอาจได้รับผลกระทบจากไขมันซิลิโคน ตัวอย่างเช่นโพลีเอทิลีนและโพลีโพรพีลีนบางชนิดอาจมีอาการบวมเล็กน้อยเมื่อสัมผัสกับไขมันซิลิโคน พลาสติกเหล่านี้มีโครงสร้างโมเลกุลที่ไม่เป็นขั้วซึ่งสามารถโต้ตอบกับน้ำมันซิลิโคนที่ไม่ใช่ขั้วโลกในจาระบี
อย่างไรก็ตามพลาสติกวิศวกรรมเช่นโพลีคาร์บอเนตและอีเธอร์คีโตน (PEEK) โดยทั่วไปจะทนต่อการบวมจากไขมันซิลิโคน โครงสร้างโมเลกุลที่เข้มงวดและมีเสถียรภาพมากขึ้นทำให้มันยากสำหรับน้ำมันซิลิโคนที่จะเจาะ
วัสดุที่ทนต่อการบวม
ฟลูออโรโพลิเมอร์
ฟลูออโรโพลิเมอร์เช่น polytetrafluoroethylene (PTFE) และ FKM มีความต้านทานต่อการบวมอย่างมากจากไขมันซิลิโคน PTFE ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีว่ามีแรงเสียดทานต่ำและความต้านทานทางเคมีมีโครงสร้างโมเลกุลที่มีเสถียรภาพมากเนื่องจากพันธะคาร์บอน - ฟลูออรีนที่แข็งแกร่ง สิ่งนี้ทำให้ไม่สามารถเจาะน้ำมันซิลิโคนได้
FKM elastomers ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ยังมีความต้านทานที่ดีเยี่ยมต่อไขมันซิลิโคน พวกเขามักใช้ในการใช้งานที่จำเป็นต้องมีอุณหภูมิสูงและความต้านทานทางเคมีเช่นในซีลเครื่องยนต์ยานยนต์และส่วนประกอบการบินและอวกาศ
โลหะบางชนิด
โดยทั่วไปโลหะจะไม่พบอาการบวมเมื่อสัมผัสกับไขมันซิลิโคน จาระบีซิลิโคนมักใช้เป็นสารหล่อลื่นและสารป้องกันการกัดกร่อนสำหรับส่วนประกอบโลหะ ตัวอย่างเช่นสามารถนำไปใช้กับเธรดโลหะเพื่อป้องกันการกัดกร่อนและการกัดกร่อน ธรรมชาติที่ไม่เกิดปฏิกิริยาของโลหะที่มีต่อจาระบีซิลิโคนทำให้พวกเขาเข้ากันได้ดีในการใช้งานอุตสาหกรรมมากมาย
การทดสอบความเข้ากันได้ของวัสดุ
เพื่อตรวจสอบว่าวัสดุเฉพาะจะบวมเมื่อสัมผัสกับไขมันซิลิโคนสามารถใช้วิธีการทดสอบที่หลากหลายได้หรือไม่
การทดสอบการแช่
หนึ่งในวิธีที่พบบ่อยที่สุดคือการทดสอบการแช่ ในการทดสอบนี้ตัวอย่างของวัสดุจะถูกแช่ในจาระบีซิลิโคนเป็นระยะเวลาที่กำหนดที่อุณหภูมิควบคุม ขนาดของตัวอย่างถูกวัดก่อนและหลังการแช่และบันทึกการเปลี่ยนแปลงใด ๆ
ตัวอย่างเช่นวงแหวนยาง O - สามารถแช่ในไขมันซิลิโคนที่อุณหภูมิ 100 ° C เป็นเวลา 72 ชั่วโมง หลังจากการแช่เส้นผ่านศูนย์กลางของวงแหวน O - จะถูกวัด หากเส้นผ่านศูนย์กลางเพิ่มขึ้นแสดงว่ามีอาการบวมเกิดขึ้น
การตรวจสอบภาพ
การตรวจสอบด้วยภาพยังสามารถให้ข้อมูลที่มีค่าเกี่ยวกับความเข้ากันได้ของวัสดุ สัญญาณใด ๆ ของการทำให้อ่อนลงการเปลี่ยนสีหรือการเสียรูปของวัสดุหลังจากสัมผัสกับไขมันซิลิโคนอาจบ่งบอกถึงการมีปฏิสัมพันธ์เชิงลบ
ความหมายสำหรับอุตสาหกรรมที่แตกต่างกัน
อุตสาหกรรมยานยนต์
ในอุตสาหกรรมยานยนต์จาระบีซิลิโคนใช้ในแอพพลิเคชั่นต่าง ๆ เช่นล็อคประตูหล่อลื่นบานพับและขั้วต่อไฟฟ้า อย่างไรก็ตามเมื่อพูดถึงแมวน้ำและปะเก็นความเข้ากันได้ของวัสดุเป็นสิ่งสำคัญ หากซีลยางพองตัวเนื่องจากการสัมผัสกับไขมันซิลิโคนอาจนำไปสู่การรั่วไหลซึ่งอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของยานพาหนะ
อุตสาหกรรมไฟฟ้า
ในอุตสาหกรรมไฟฟ้าจาระบีซิลิโคนมักใช้เป็นอิเล็กทริกและความชื้น - การเคลือบที่ทน เมื่อใช้จาระบีซิลิโคนกับส่วนประกอบไฟฟ้าเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องแน่ใจว่าวัสดุที่ใช้ในส่วนประกอบเช่นพลาสติกและอีลาสโตเมอร์นั้นเข้ากันได้กับจาระบี การบวมของวัสดุเหล่านี้สามารถส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติทางไฟฟ้าและความสมบูรณ์ทางกลของส่วนประกอบ
อุตสาหกรรมการแพทย์
ในอุตสาหกรรมการแพทย์จาระบีซิลิโคนใช้ในอุปกรณ์การแพทย์บางอย่าง อย่างไรก็ตามวัสดุที่ใช้ในอุปกรณ์เหล่านี้จะต้องได้รับการคัดเลือกอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่ามีความเข้ากันได้ทางชีวภาพและความต้านทานต่อการบวม การบวมของวัสดุในอุปกรณ์การแพทย์อาจมีผลกระทบร้ายแรงต่อความปลอดภัยของผู้ป่วย
บทสรุป
โดยสรุปแล้วจาระบีซิลิโคนอาจทำให้เกิดอาการบวมในวัสดุบางชนิด แต่ขอบเขตของการบวมขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ เช่นองค์ประกอบทางเคมีของวัสดุอุณหภูมิและระยะเวลาของการสัมผัส วัสดุเช่นยางธรรมชาติพลาสติกบางชนิดและอีลาสโตเมอร์บางชนิดมีแนวโน้มที่จะบวมมากขึ้นในขณะที่ฟลูออโรโพลีเมอร์และโลหะบางชนิดมีความต้านทานสูง
ในฐานะซัพพลายเออร์ไขมันซิลิโคนเราเข้าใจถึงความสำคัญของความเข้ากันได้ของวัสดุ เรานำเสนอจาระบีซิลิโคนที่หลากหลายพร้อมสูตรที่แตกต่างกันเพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะของอุตสาหกรรมต่างๆ หากคุณกำลังมองหาไฟล์จาระบีความร้อนหรือไขมันซิลิโคนประเภทอื่น ๆ และจำเป็นต้องมีความเข้ากันได้กับวัสดุของคุณเราพร้อมให้ความช่วยเหลือ ทีมงานด้านเทคนิคของเราสามารถให้ข้อมูลรายละเอียดและคำแนะนำเกี่ยวกับการเลือกวัสดุและแอปพลิเคชัน
หากคุณมีความสนใจในผลิตภัณฑ์ของเราโปรดติดต่อเราสำหรับการอภิปรายและการจัดหาเพิ่มเติม เราหวังว่าจะได้ทำงานร่วมกับคุณเพื่อค้นหาโซลูชั่นไขมันซิลิโคนที่ดีที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันของคุณ
การอ้างอิง
- "คู่มือการหล่อลื่นและ tribology เล่มที่สอง: การใช้และการบำรุงรักษา" โดย Bhushan, Bharat
- "อีลาสโตเมอร์และวัสดุผสมยาง" โดยมอร์ตันมอริซ
- "คู่มือวิศวกรรมพลาสติก" โดย Strong, Alan B.
