1. Keo Silicon là gì?

Keo silicon là một loại polymer kháng nước linh hoạt có thành phần chính là silica, một dạng cát phổ biến có trong thạch anh. Thuật ngữ silicone dùng để chỉ một nhóm polyme có liên kết siloxan với các hợp chất hữu cơ. Quá trình sản xuất của chúng bắt đầu bằng việc tách silicon khỏi silica, còn được gọi là oxit silic.

Nhiều đặc tính tích cực của keo silicon đã khiến chúng trở thành lựa chọn phổ biến cho nhiều ứng dụng. Chúng được sử dụng như một chất thay thế không độc hại cho keo độc hại. Trơ và linh hoạt, keo silicon được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp như một phương pháp an toàn để bảo vệ và liên kết các bề mặt.

Vì keo silicon tương thích sinh học nên chúng thường được sử dụng trong lĩnh vực y tế như một keo băng dễ dàng dính vào da và tạo ra một lớp băng kín để ngăn ngừa nhiễm trùng nhưng có thể dễ dàng loại bỏ mà không để lại các vết keo. Chúng có độ bền cao do tính ổn định hóa học tuyệt vời cùng với khả năng chống lại thời tiết và độ ẩm. Bất kể loại bề mặt nào, cho dù đó là kim loại hay da, keo silicone tạo thành một liên kết bền vững lâu dài.

Tính chất đặc biệt của silicone làm cho nó trở thành một keo đặc biệt đàn hồi. Tính đàn hồi và các tính chất khác của nó không thay đổi ở bất kỳ nhiệt độ nào. Keo silicon được sử dụng để liên kết kim loại do tính linh hoạt và đặc tính nhiệt độ cũng như khả năng liên kết của chúng không giống như các chất nền khác.

2. Keo silicon được tạo ra như thế nào

Thành phần chính trong keo silicon là silica, một khoáng chất phổ biến có trong cát, đất, đá granit và đá. Silica là một hợp chất tự nhiên được tìm thấy ở mọi nơi trong tự nhiên và là một phần tư của lớp vỏ trái đất. Nó có dạng ngọc lục bảo, thạch anh, đất sét và thủy tinh.

Silica, được gọi là silicon dioxide (SiO2), là sự kết hợp giữa silicon và oxy. Ba dạng chính của silica là thạch anh, tridymite và cristobalite với celestite, keatite và lechatelierite là những dạng ít được biết đến hơn. Silica là một khoáng chất được sử dụng rộng rãi có thể được tìm thấy trong bê tông và chất mài mòn.

2.1. Tách Silica

Việc sản xuất keo silicon bắt đầu bằng cách tách silica khỏi silicon. Silica có thể được tìm thấy ở dạng nguyên chất trong một số khoáng chất. Những nơi phổ biến nhất để tìm thấy silica là trong cát và thạch anh. Khó khăn trong việc chiết xuất silicon từ dạng tự nhiên của nó là do nhiệt độ nóng chảy cao.

Quặng thạch anh bao gồm thạch anh và cát silic. Để chiết xuất silica, quặng thạch anh được nghiền nhỏ thành những viên thạch anh có kích thước khoảng 25 mm. Sau khi vật liệu được nghiền thành cấu hình phù hợp, nó được chà, rửa và đưa vào tuyển nổi. Cát thạch anh thu được được sàng lọc tạp chất.

Bước cuối cùng trong quá trình chiết xuất silicon là làm nóng cát tinh khiết. Vì silic có nhiệt độ nóng chảy rất cao nên cát phải được nung nóng đến 1800° C. Kết quả của quá trình nung nóng là silic tinh khiết bị cô lập, cát này cần được làm nguội trước khi xử lý tiếp. Sau khi hỗn hợp cát đủ nguội, nó được nghiền thành bột.

2.2. Tạo silicone

Để tạo ra silicone, bột silicon mịn được trộn với metyl clorua và đun nóng. Quá trình gia nhiệt kích hoạt phản ứng giữa các hợp chất để tạo thành methyl chlorosilane, chứa dimethyldichlorosilane, thành phần chính của silicone. Dimethyldichlorosilane được chưng cất bằng cách đun nóng ở nhiều nhiệt độ khác nhau.

Sau khi chưng cất, nước được thêm vào dimethyldichlorosilane, làm cho nó tách thành disilanol và axit clohydric. Disilanol được ngưng tụ bởi axit clohydric để tạo thành polydimetylsiloxan, chứa liên kết siloxan, xương sống của silicone. Để tạo ra loại silicone phù hợp, nó được polyme hóa để biến nó thành keo gốc cao su.

2.3. Keo silicon

Keo silicone được làm từ silicone trùng hợp. Khi silicone chưa được xử lý, nó ở dạng gel hoặc chất lỏng có độ kết dính cao. Nó là một chất trơ về mặt hóa học, an toàn để sử dụng trong nhiều ứng dụng và không độc hại. Kết quả cuối cùng của quá trình sản xuất keo silicone là loại keo dẻo chịu nhiệt có thể ứng dụng cho ngành điện tử, sản xuất ô tô, xây dựng.

Tìm hiểu: Các loại keo silicon tốt nhất 2023

3. Các Loại Keo Silicon

Biểu đồ thành phần băng keo y tế với thành phần keo silicon
Biểu đồ thành phần băng keo y tế với thành phần keo silicon

Có một số loại keo silicone chính bao gồm keo silicone chịu nhiệt độ cao, lưu hóa ở nhiệt độ phòng (room temperature vulcanizing – RTV) và keo cao su silicone. Tính linh hoạt chặt chẽ của keo silicone đã làm cho chúng trở thành một giải pháp rất phổ biến cho nhiều ứng dụng đa dạng.

Bất kể loại keo silicone nào đều có hai loại chiếm ưu thế, đó là keo hai thành phần và keo một thành phần. Sự khác biệt giữa hai hình thức là sự tích hợp của chất đóng rắn, có thể xác định thời gian khô của keo.

3.1. Keo silicon chịu nhiệt

Keo silicon chịu nhiệt độ cao có thể chịu được nhiệt độ vượt quá 600° F hoặc 315° C và có khả năng chống lão hóa, rung và sốc. Nó là một keo dạng lỏng có dạng gel. Silicone nhiệt độ cao là silicone RTV cần khô trong 24 đến 48 giờ tùy thuộc vào độ dày của ứng dụng.

3.2. Keo silicon lưu hóa ở nhiệt độ phòng (RTV)

RTV silicone là keo nhẹ tạo ra một miếng đệm giống như keo khi dán hai bề mặt và phát triển kết cấu đệm. Nó thường được sử dụng để cách điện do khả năng chống chịu thời tiết và hóa chất cao. RTV silicone bắt đầu khô lại ngay khi tiếp xúc với không khí, không giống như các loại keo silicone khác phải mất hơn 24 giờ. Chính vì lý do này mà nó được bảo quản trong hộp kín.

3.3. Keo cao su silicon

Keo cao su silicone có tất cả các đặc tính điển hình của keo silicone. Nó thường được sử dụng cho các ứng dụng hàng hải như một phương tiện để bịt kín và chống thấm cho tàu thuyền do đặc tính kín nước của nó. keo cao su silicon không bị nứt hoặc hư hỏng theo thời gian.

3.4. Keo silicon một thành phần

Hệ thống một phần không yêu cầu trộn keo và chất đóng rắn. Chúng cung cấp tất cả các tính năng của keo silicon bao gồm khả năng duy trì các đặc tính đàn hồi của chúng trong một phạm vi nhiệt độ rộng. Các hệ thống keo một phần có sẵn ở các độ cứng và độ nhớt khác nhau với một số loại nhất định có độ trong suốt quang học. Giống như các dạng keo silicone khác, tốc độ đóng rắn phụ thuộc vào độ dày của ứng dụng.

3.5. Keo silicon hệ thống hai thành phần

Keo silicone hai thành phần có keo và chất đóng rắn riêng biệt. Chúng được trộn trong một thời gian ngắn trước khi thi công để đạt được khả năng lưu hóa và tính chất vật lý mong muốn của keo silicon. Phản ứng giữa chất đóng rắn và keo bắt đầu ngay lập tức khi chúng được trộn lẫn. Quá trình đóng rắn ảnh hưởng đến độ nhớt của keo, độ nhớt này tăng lên cho đến khi keo không còn hữu ích.

3.6. Keo Fluorosilicone

Keo Fluorosilicone có chứa trifluoropropyl, giúp tăng khả năng kháng hóa chất đối với dung môi, nhiên liệu, dầu, axit và kiềm ngoài các đặc tính chính của keo silicon. Nó có tính chất cơ học tuyệt vời và liên kết tốt với bất kỳ loại chất nền nào. Nó có sẵn dưới dạng keo 1 hoặc 2 thành phần. Quá trình đóng rắn của hai loại fluorosilicone tương tự như các loại keo silicon trong đó một thành phần đóng rắn khi tiếp xúc với không khí và hai thành phần cần trộn lẫn với chất đóng rắn.

3.7. Keo silicon nhạy áp (PSA)

Keo silicon nhạy áp được làm bằng chất đàn hồi tổng hợp có khả năng chịu nhiệt độ cao và bám dính vào chất nền năng lượng thấp (low energy substrates). Chúng được gắn vào một số dạng vật liệu như nhựa, vải, giấy hoặc kim loại liên kết với bề mặt khi có áp suất. PSA được tạo thành từ các chuỗi polyme với các phân tử lớn được liên kết với nhau bằng các chuỗi lặp lại gồm các phân tử nhỏ hơn.

Các đặc tính độc đáo của PSA cho phép thiết kế và tạo công thức cho chúng để phục vụ nhiều mục đích khác nhau bao gồm băng che, màng bảo vệ lớp lót màn hình và lớp cách điện điện tử. Chúng có nhiều tùy chọn về loại hình và có khả năng chống lại sự thay đổi khí hậu và môi trường khắc nghiệt. PSA liên kết tốt với các bề mặt khó ẩm ướt và các chất nền năng lượng thấp.

PSA có độ bền cao nhưng có thể dễ dàng loại bỏ mà không để lại bất kỳ dư lượng nào. Chúng đã được điều chỉnh thành keo tương thích sinh học, không gây dị ứng và không xâm lấn cho băng phẫu thuật. Điểm thu hút chính của PSA trong sử dụng y tế là khả năng ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn và loại bỏ các chất có hại trong quá trình chữa bệnh.

Mặc dù tất cả các loại PSA đều hoạt động như nhau và có các đặc điểm tương tự nhau, nhưng độ dính và độ bám dính của chúng có thể được điều chỉnh cho các ứng dụng khác nhau. Các thuộc tính của chúng có thể được tùy chỉnh thêm bằng cách thay đổi quy trình phủ và thay đổi chất nền. Về bản chất, PSA có thể được xây dựng để đáp ứng cụ thể nhu cầu và yêu cầu của nhiều ứng dụng.

Keo silicon nhạy áp có độ bền liên kết đặc biệt và hoạt động như một chất trám khe linh hoạt với các đặc tính của gel. Chúng có tính linh hoạt ở nhiệt độ thấp hơn và có khả năng chống tia UV và dung môi.

Avatar of Triều Phạm
Hiện là quản lý chính thức của tạp chí Nhà Đẹp & Sân vườn. Tốt nghiệp đại học công nghệ thông tin và truyền thông Thái Nguyên, đam mê lĩnh vực công nghệ, marketing và khám phá thế giới xây dựng - nội thất.

BÌNH LUẬN

Please enter your comment!
Please enter your name here