Qual é a aplicação do óleo de silicone CAS: 63148-62-9
O óleo de dimetil silicone (polidimetilsiloxano, PDMS) é um material polimérico de organossilício linear com uma estrutura de ligação siloxano (-Si-O-Si-) e grupos laterais metil (-CH₃). Possui estrutura molecular e propriedades físico-químicas únicas e é amplamente utilizado em indústrias como manufatura industrial, assistência médica e produtos químicos diários. A seguir está uma análise detalhada de suas principais características e cenários de aplicação:
I. Características Principais e Estrutura Química
Estrutura Química
Sua fórmula molecular é((CH_3)_3SiO[(CH_3)_2SiO]_nSi(CH_3)_3). A ligação siloxano (energia de ligação: 451 kJ/mol) confere-lhe alta estabilidade térmica. O arranjo externo dos grupos laterais metila forma uma estrutura helicoidal, conferindo-lhe baixa tensão superficial (20-22 mN/m) e excelente hidrofobicidade.
Propriedades físico-químicas
Ampla estabilidade de temperatura: Pode ser usado continuamente de -50°C a 200°C e suportar temperaturas mais altas por curtos períodos. Ele mantém a fluidez mesmo em baixas temperaturas (por exemplo, o grau 5cSt permanece líquido em nitrogênio líquido a -196°C).
Viscosidade ajustável: A viscosidade varia de 5 a 1.000.000 centistokes (cSt), desde líquido extremamente fino até gel semissólido, que pode ser ajustada para atender às necessidades de diferentes cenários.
Inércia fisiológica: Não tóxico e não irritante, em conformidade com FDA, UE e outros padrões de nível farmacêutico, e pode entrar em contato direto com tecidos humanos.
Estabilidade Química
Resistente à corrosão por ácidos fortes, bases fortes e soluções salinas inorgânicas, e não sujeito a reações com outras substâncias, tornando-o adequado para uso em ambientes agressivos.
II. Análise aprofundada de aplicações industriais
1. Ciências Médicas e da Vida
Lubrificação de dispositivos médicos: O óleo de dimetil silicone de baixa viscosidade (por exemplo, 5cSt) é usado como revestimento para instrumentos cirúrgicos, cateteres e seringas, o que pode reduzir o coeficiente de atrito para 0,012 e minimizar danos aos tecidos. Por exemplo, é usado como lubrificante para extração de folículos capilares em cirurgia de transplante capilar para melhorar a taxa de sobrevivência do transplante.
Transportador e excipiente do medicamento: Serve como base de pomada para aumentar a absorção transdérmica de medicamentos ou como lubrificante para tampas de frascos de líquidos orais (em conformidade com o padrão GB 9685-2016 para contato com alimentos), reduzindo o torque de abertura em 30% -40%.
Antiespumante e aplicação terapêutica: O principal componente dos comprimidos antiespumantes gastrointestinais orais e dos aerossóis antiespumantes para edema pulmonar, aliviando os sintomas por meio de seu efeito antiespumante.
2. Indústria Eletrônica e de Energia
Proteção de componentes eletrônicos de precisão: O óleo de silicone de viscosidade ultrabaixa 5cSt penetra em lacunas de nível de mícron (por exemplo, lacunas <10μm entre as almofadas de embalagem de chips) para formar uma película isolante ultrafina de 0,1-0,5μm, adequada para componentes de radiofrequência 5G e transformadores de alta frequência.
Isolamento e resfriamento de equipamentos de energia: Com uma constante dielétrica de 2,7-2,8, é superior à maioria dos materiais orgânicos. Usado como óleo de transformador e fluido de impregnação de capacitor, pode reduzir a perda de energia em 50% e prolongar a vida útil do equipamento. Por exemplo, substitui o óleo mineral em transformadores de bordo para melhorar o retardamento de chama e a estabilidade.
Aplicação em ambiente extremo: Sob alto vácuo (10⁻⁶ Pa) e radiação espacial, a perda por evaporação do óleo de silicone 5cSt é <0,01%/1000h, que é usado para lubrificação de mecanismos de acionamento de antenas de satélite.
3. Fabricação Industrial e Mecânica
Lubrificação e amortecimento em alta temperatura: Classes com 350-1000cSt são usadas para lubrificação de correntes e caixas de engrenagens de alta temperatura, mantendo um desempenho de lubrificação estável acima de 200°C e reduzindo a deposição de carbono. Óleo de silicone de alta viscosidade (dezenas de milhares a centenas de milhares de cSt) é usado como meio para amortecedores de absorção de vibração torcional de motores automotivos para aumentar a durabilidade.
Processamento de metal e liberação de molde: O óleo de silicone 100-2000cSt é usado para desmoldagem em estamparia de metal e moldagem por injeção, reduzindo o coeficiente de atrito e evitando a adesão, especialmente adequado para moldagem em alta temperatura de resina fenólica e materiais de poliéster insaturados.
Vedação e proteção: Revestido em vedações de portas, janelas e paredes de cortina para formar uma película hidrofóbica, melhorando a resistência às intempéries e o desempenho da vedação.
4. Produtos químicos diários e cuidados pessoais
Produtos para cuidados com a pele e cosméticos: O óleo de silicone 500-1000cSt é usado como agente suavizante em cremes e sprays protetores solares, formando uma película protetora respirável e proporcionando uma sensação de "adesividade zero" na pele (óleo residual <0,2mg/cm²). Sprays de proteção solar de secagem rápida (compostos com etanol) formam uma película em 30 segundos, com classificação à prova d'água de IPX4.
Produtos para cuidados com os cabelos: O óleo de silicone 350-500cSt é usado em xampus e máscaras capilares para reparar cabelos crespos e resistir à eletricidade estática, tornando os cabelos macios e fáceis de pentear.
5. Alimentos e embalagens
Auxiliares de processamento de alimentos: Óleo de silicone de qualidade alimentar (350-1000cSt) em conformidade com GB 30612-2014 é usado como agente desmoldante de panificação e agente antiaderente para cobertura de chocolate, com dosagem ≤0,2g/kg e quantidade residual atendendo aos regulamentos da FDA e da UE.
Proteção do material de embalagem: Revestido na parede interna das embalagens de alimentos para evitar a adesão do conteúdo e prolongar a vida útil, como a lubrificação de revestimentos de tampas de alumínio-plástico.
6. Aplicações inovadoras em campos especiais
Aeroespacial: O óleo de silicone 5cSt tem um coeficiente de mudança de viscosidade <1,5 na faixa de -60°C~120°C, servindo como meio de amortecimento para giroscópios de precisão para garantir a precisão do controle de atitude.
Microfluídica e biomedicina: Os elastômeros PDMS são usados para fabricar chips microfluídicos, cuja permeabilidade ao ar e biocompatibilidade apoiam experimentos como cultura de células e triagem de medicamentos.
Proteção de relíquias culturais: O óleo de silicone de baixa viscosidade penetra na madeira e no papel para formar uma barreira hidrofóbica, evitando danos por umidade e oxidação.