أنواع السيليكون
السيليكون (بالإنجليزية: Silicones) هو مجموعة من البوليمرات العضوية التي تتبع الصيغة الكيميائية (R2SiO)، وتعرف أيضاً باسم “البوليمرات ذات درجات الحرارة المرتفعة”. تأتي تسميتها من تشابهها مع الكيتون، حيث تتمتع جزيئات السيليكون بترتيب خطي أو متشابك.
يمكن تصنيف السيليكون إلى ثلاثة أشكال رئيسية: سائلة (بالإنجليزية: Fluids)، راتنجات (بالإنجليزية: Resins)، ولدنة (بالإنجليزية: Elastomers). تحتوي هذه الأشكال على ذرات من السيليكون وأُكسجين، وتنقسم مادة السيليكون إلى عدة أنواع، كما سنوضح أدناه:
السيليكون المبطن (Liner silicones)
يتم إنتاج هذا النوع من السيليكون من خلال تحليل وتكثيف مركب كلوريد السيليكون الثنائي. وينقسم إلى مجموعتين رئيسيتين تختلفان في تركيبها وخصائصها واستخداماتها: السيليكون المطاطي (بالإنجليزية: Silicone rubbers) وراتنجات السيليكون (بالإنجليزية: Silicone resins).
السيليكون المطاطي (Silicone rubbers)
يتكون السيليكون المطاطي من مجموعة من المواد مثل السيليكون والكربون والأكسجين والهيدروجين. يُستخدم في مجموعة متنوعة من الصناعات، بما في ذلك صناعة السيارات. يعدّ هذا النوع من السيليكون مستقراً كيميائياً ومقاوماً للظروف القاسية، حيث يتحمل انخفاض درجات الحرارة حتى -300 درجة مئوية. كما أنه سهل التصنيع والتشكيل، مما يجعله مثالياً للاستخدام في تطبيقات عديدة مثل مقاومة تسربات السيارات والأجهزة الصناعية.
يتميز السيليكون المطاطي بأدائه العالي كمطاط صناعي ذي خصائص متعددة، حيث يعمل بكفاءة تحت درجات الحرارة المرتفعة، ويتميز بالمتانة والشفافية العالية بالإضافة إلى قدرته الممتازة على العزل الكهربائي.
راتنجات السيليكون (Silicone resins)
راتنجات السيليكون هي بوليمرات ثلاثية الأبعاد ومتعددة السلاسل ذات وزن منخفض. يتميز هذا النوع بثباته في التعرض للحرارة وقدرته على تقديم الحماية المطلوبة، مما يجعله مثالياً للرابط بين المواد مثل الدهانات وطلاءات الأظافر المختلفة.
يشكل هذا النوع غشاءً قاسياً ومرناً، مما يجعله مفيداً في معالجة الأسطح. يتحمل راتنج السيليكون درجات حرارة مرتفعة تصل إلى حوالي 500 درجة مئوية لفترات قصيرة، بالإضافة لكونه مادة مقاومة للأكسدة والماء وعزل كهربائي عالي.
السيليكون الدوري (Cyclic silicones)
تنتج السيليكون الدوري من تحليل مركب R2SiCl2 مائياً. يُعتبر هذا النوع أساسياً ضمن عائلة السيليكون ويتميز بسلامته للاستخدام البشري وتأثيره الإيجابي على البيئة.
يأتي هذا النوع بلا لون ولا رائحة، ويستخدم في المواد الخام لتصنيع المطاط والجل. بعد عملية التصنيع، يشكل السيليكون الدوري نسبة ضئيلة من المكونات في المنتج النهائي، كما يُستخدم في المواد التجميلية ومزيلات التعرق.
زيوت السيليكون (Silicone oils)
تتميز زيوت السيليكون باستقرارها في درجات الحرارة المختلفة وقدرتها على التدفق في ظروف حرارة مرتفعة, ومن أبرز أنواعها بوليمر ثنائي ميثيل بولي سيلوكسان (بالإنجليزية: Polydimethylsiloxane)، حيث تختلف لزوجته بناءً على درجات الحرارة وقد تصل إلى 2000000 درجة مئوية.
يمتاز هذا النوع بروابط كيميائية قوية بين السيليكون والأكسجين، مما يسهل انتشاره على الأسطح بفضل انخفاض توتره السطحي وانضغاطه العالي. تعزز هذه الخصائص من فعاليته في العزل ومقاومته للإجهادات العالية.
استخدامات السيليكون
تتمتع استخدامات السيليكون بتنوع كبير وفقاً للظروف المحيطة والوظائف المراد تحقيقها. تُساعد خصائصه مثل الثبات تحت درجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة وقدرته العالية على مقاومة الماء والأكسجين في العديد من التطبيقات كما يلي:
- يُستخدم في عمليات التشحيم عند درجات حرارة منخفضة.
- يُستخدم في مضخات التفريغ تحت ظروف حرارة مرتفعة جداً.
- يُستخدم السيليكون في صناعات الملابس المقاومة للماء.
- يُستخدم للنقلات العازلة للحرارة في الأبواب والنوافذ.
- يتم خلط السيليكون مع دهانات السفن لتحسين أدائها تحت الظروف الجوية المتطرفة.
- تدخل مادة السيليكون في صناعة منتجات العناية الشخصية مثل مزيلات التعرق، حيث تساعد على تقليل لزوجة العرق.
- يُعزز السيليكون كفاءة المعدات الكهروضوئية وألواح الطاقة الشمسية، مما يسهم في تقليل التكاليف.
- تُستخدم السيليكون في تصنيع الأجهزة الإلكترونية مثل آلات التصوير ولوحات المفاتيح بفضل استقراره العالي وعزلته الممتازة.
- تُستخدم السيليكون في صناعة الأجنحة والخزانات لتصميمها لتحمل درجات حرارة مرتفعة وضغوط عالية.
