أنواع السيليكون
السيليكون (بالإنجليزية: Silicones) هو مجموعة من البوليمرات العضوية التي تحمل الصيغة الكيميائية (R2SiO)، وتُعرف أيضاً باسم البوليمرات ذات الحرارة المرتفعة. تتميز جزيئات السيليكون بترتيبها في شكل خطي أو متشابك.
يصنف السيليكون إلى ثلاثة أشكال، إما سائلة (بالإنجليزية: Fluids) أو راتنجات (بالإنجليزية: Resins) أو لدنة (بالإنجليزية: Elastomers)، وتحتوي هذه الأشكال على ذرات السيليكون والأكسجين. وفيما يلي نستعرض أنواع السيليكون المختلفة:
السيليكون المبطن (Liner silicones)
يتم إنتاج السيليكون المبطن من خلال عملية تحلل وتكثيف مركب كلوريد السيليكون الثنائي. ينقسم هذا النوع إلى مجموعتين تختلفان في التركيب والخصائص واستخدامات كل منهما، وهما السيليكون المطاطي (بالإنجليزية: Silicone rubbers) وراتنجات السيليكون (بالإنجليزية: Silicone resins).
السيليكون المطاطي (Silicone rubbers)
يصنع السيليكون المطاطي من مزيج من السيليكون والكربون والأكسجين والهيدروجين، ويستخدم في صناعات متعددة مثل صناعة السيارات. يمتاز بثبات كيميائي ومقاومة للظروف القاسية، حيث يمكنه تحمل درجات حرارة منخفضة تصل إلى -300 درجة مئوية. كما يتميَّز هذا النوع بسهولة التصنيع والتشكيل، مما يجعله خيارًا شائعًا لمقاومة التسريبات في السيارات والأجهزة الصناعية.
يعد السيليكون المطاطي عالي الأداء، حيث أثبت كفاءته في العمل تحت درجات حرارة مرتفعة، بالإضافة إلى تمتعه بالمتانة والشفافية وفعّالية العزل الكهربائي.
راتنجات السيليكون (Silicone resins)
راتنجات السيليكون هي بوليمرات ثلاثية الأبعاد ومتعددة السلاسل تتمتع بوزن منخفض. يتميز هذا النوع من السيليكون بالثبات الحراري وتوفير الحماية اللازمة، مما يجعله مثالياً للاستخدام في ربط المواد، مثل الدهانات ومواد طلاء الأظافر.
تتكون لدى هذه الراتنجات غشاء قاسي ومرن، مما يجعلها جيدة لمعالجة الأسطح. كما تتحمل درجات حرارة مرتفعة قد تصل إلى 500 درجة مئوية لفترات قصيرة، بالإضافة إلى كونها مقاومة للأكسدة والماء وذات قدرة عزل مرتفعة.
السيليكون الدوري (Cyclic silicones)
يتم إنتاج هذا النوع من السيليكون من خلال تحليل مركب R2SiCl2 مائياً. يعتبر هذا النوع أساسياً في عائلة السيليكون، حيث يتميز بالأمان للاستخدام البشري وصحة البيئة.
هذا النوع من السيليكون عديم الرائحة واللون، ويُستخدم في تصنيع المطاط والجل. وبعد عمليات التصنيع والاستهلاك، يظهر في المنتجات النهائية بنسب قليلة. كما يدخل في تصنيع مستحضرات التجميل ومزيلات العرق.
زيوت السيليكون (Silicone oils)
تتميز زيوت السيليكون باستقرارها عند درجات حرارة مرتفعة وقدرتها على التدفق بمرونة، ومن الأنواع المعروفة فيها البولي ميثيل بولي سيلوكسان (بالإنجليزية: Polydimethylsiloxane). تختلف لزوجتها باختلاف درجات الحرارة وقد تصل إلى 2000000 درجة مئوية.
تتنوع خصائص زيوت السيليكون، حيث تتمتع بروابط كيميائية قوية بين السيليكون والأكسجين، وتنتشر بسهولة على الأسطح بسبب انخفاض التوتر السطحي ونسبة انضغاطها العالية، مما يسهم في تحقيق العزل الفعال ومقاومة الضغوط العالية.
استخدامات السيليكون
هناك مجالات متعددة لاستخدام السيليكون، حيث تتحدد وفق الظروف المحيطة بالبيئة والوظائف المطلوبة منه. يعتمد نجاحه على قدرته العالية على مقاومة الماء والأكسجين، واستقراره عند درجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة. وجاءت بعض الاستخدامات كما يلي:
- يُستخدم في عمليات التشحيم عند درجات حرارة منخفضة.
- يُستخدم في المضخات تحت درجات حرارة مرتفعة جداً.
- يدخل في صناعة الملابس المقاومة للماء.
- يُستخدم كمواد عازلة في الأبواب والنوافذ.
- يُخلط مع دهانات السفن لتحسين أدائها في الظروف الجوية القاسية.
- يدخل في صناعة مستحضرات العناية الشخصية مثل مزيلات العرق، حيث يقلل من لزوجة المادة الموجودة في العبوة، ويستخدم أيضاً في مستحضرات التجميل والشامبو لإضافة اللون واللمعان ورفع مستوى الحماية.
- يُعزز من كفاءة ديمومة المعدات الكهروضوئية وألواح الطاقة الشمسية، مما يقلل من تكلفتها التشغيلية.
- تم تصنيع أجهزة إلكترونية مثل آلات التصوير ولوحات المفاتيح باستخدام السيليكون بسبب استقراره ومقاومته العالية.
- يُستخدم في صناعة الأجنحة والخزانات نظراً لقدرته على التحمل في درجات حرارة مرتفعة والقدرة على مقاومة الإجهادات.
