Soğuk Silikon

Silikon II. Dünya Savaşı sırasında, askeri uygulamalarda istenen yüksek ısı dayanımı ihtiyacını karşılamak için ticari amaçlarla geliştirilmiştir. Daha sonraki yıllarda silikonlar üzerine çalışmalar devam etmiş ve malzemenin gerilme mukavemeti, esneme, sarkma ve direnç özellikleri sürekli geliştirilmiştir. Özellikle geliştirilen geniş sıcaklık aralıklarına dayanımı ve buna bağlı olarak fiziksel özellikleri, silikonları sentetik polimerlere göre daha üstün kılmıştır.

7.1.1. Silikonun Tanımı

Silikon sentetik bir kauçuktur. Silisyum elementinden bir seri karmaşık reaksiyonlar sonucu elde edilir. Silikon normal kauçuklardan farklı bir yapıya sahip olduğu için kauçuğun modern ihtiyaçlara yetemediği yerlerde silikon kullanılmaktadır.

Polisiloksan olarak da bilinir, iskeletinde karbon (C) yerine ardışık olarak dizilmiş silisyum (Si) ve oksijen (O) atomları bulunan polimerlerin ortak adıdır. Silikon moleküllerinin çoğunda silisyum atomlarına bağlı metil ya da fenil grupları yer alır. Silikonlar en çok sıvı, reçine veya elastomer biçiminde üretilir.

7.1.2. Silikonun Elde Edilmesi

Silikon kauçuklar inorganik silika yani kumdan türetilmiştir. Silikonun belkemiği olan kumun oksijen atomları ile işlem görmesi sonucu silikon kauçuk elde edilmiştir. Bu temel işlem, diğer yüksek ısıya dayanıklı kuartz ve camdaki işlemlerle aynıdır. Bunun sonucu olarak, silikon kauçuklar düşük ve yüksek ısılara karşı mükemmel dayanım sağlamakla birlikte, bozucu etkenler olan ozon, hava

şartları, UV ışınları, asit, baz, yağ, akışkanlar ve gıda ürünlerine karşıda direnç göstermektedir.

Bunun için birinci kalite solvent içermeyen silikon kullanmak gerekir. Ayrıca uygulama yapıldığında gıda ile temas ettirilmeden en az 3 gün beklemesi gerekmektedir.

Silikonun elde edilmesi aşağıdaki gibi bir dizi kimyasal reaksiyon sonucu olmaktadır.

• CH3-Si-Cl3 + 3H2O ► CH3-Si-(OH)3 + 3HCl • (CH3)2-Si-Cl2 + 2H2O ► (CH3)2-Si-(OH)2 + 2HCl • (CH3)3-Si-Cl + H2O ► (CH3)3-Si-OH + HCl

• (CH3)3-Si-O-H + O-H-Si-(CH3)3 ► (CH3)3-Si-O-Si-(CH3)3 (Silikon) ▼ Kondensasyon H2O ▲

7.1.3. Silikonun Teknik Özellikleri

Silikon sıvılar oldukça kararlı maddelerdir. Su, ısı ve yükseltgenlerin etkisiyle bozunmazlar. Çok iyi elektrik yalıtkanı olmalarının yanı sıra hidrolik sıvılarda ve emülsiyon kırıcı maddelerde, ayrıca dokuma ve kâğıt gibi çeşitli malzemelerinin su geçirgenliğini azaltmakta kullanılır.

Silikon kauçuklar da elektriği yalıtma, kimyasal dayanıklılık ve geniş bir sıcaklık aralığında esnekliği korumak gibi özellikleri bakımından çok önemlidir. Bunlar en çok koruyucu kılıflarda ve yalıtkan verniklerde kullanılır.

- 60 °C ile 200 °C sıcaklıklar arasında kullanılır. Aralıklı olarak 250 °C ye kadar dayanıklıdır. Başlıca kullanım alanı krank keçeleridir. Esneklik özelliği, hava direnci ve ozon dayanımı yüksektir. Yakıtlarda, katkılı yağlarda ve yüksek mekanik özellikler gerektiren uygulamalarda önerilmez.

Silikonun başlıca özellikleri

• Yüksek ve düşük sıcaklıklarda fiziksel özellikleri kaybolmaz. • Hava şartlarına, ozona, oksijene karşı yüksek dirençlidir. • Radyasyona, ultraviyole ışınlara karşı yüksek dirençlidir. • Çok yüksek elektriksel yalıtıma sahiptir.

• Diğer malzemelere kolaylıkla yapışmaz. • Tek bileşenlidir.

• Solventsizdir, çatlamaz, hacim kaybına uğramaz. • Yaşlanmaya karşı dayanıklıdır.

• Anti bakteriyeldir, küflenme ve sararma yapmaz. • Nemle sertleşir.

• Daimi elastikiyetini korur.

• Silikonun yüzeyine diğer malzemelerin yapışması çok zordur.

Silikon tüm bu özelliklerinden dolayı elektrik, elektronik, genel mühendislik, otomotiv sanayi, uçak sanayi, gemi sanayi, aydınlatma, tekstil, eczacılık, tıp, kozmetik ve gıda sanayisinde tercih edilerek kullanılmaktadır.

7.1.4. Silikonun Isısal Özellikleri

Silikon kauçuk, pratik olarak - 60 °C ile 200 °C gibi geniş bir çalışma sıcaklığı alanına sahiptir. Belirtilen bu sıcaklıklarda fiziksel özelliklerinden hiçbir şey kaybetmeden sonsuz bir dayanımı vardır. 250 °C da dahi binlerce saat tam görevini sürdürebilir. Teknik bir hata meydana geldiğinde kısa sureler için 400 °C ve daha yüksek sıcaklıkları kaldırabilir. Ortamda alev yoksa çok yüksek sıcaklıklarda bile yanmaz. Açık alev ile karşılaştığında yanar, alev uzaklaşınca sönecek şekilde formüle edilebilir. Silikon - 60 °C a kadar düşük sıcaklıklarda da özelliklerini ve elastikiyetini korur. Kırılgan hale gelmez.

7.1.5. Silikonun Hava Şartlarına Dayanıklılığı

Silikon kauçuk, ultraviyole ışınlarına, oksijene, ozon ve gazların etkisine karşı çok dayanıklıdır. Her turlu aşırı sıcaklarda dahi renk kaybına uğramaz ve çatlamaz. Yağmur ve yüzeysel sulardan etkilenmez. Diğer kauçuklar ise bu ortamlarda çok çabuk yaşlanır.

7.1.6. Silikonun Đnsan Sağlığına Etkisi

Silikon inert bir malzeme olduğundan insan sağlığı üzerinde hiçbir olumsuz etkisi yoktur. Gıda sanayisinde, tıpta, eczacılıkta ve kozmetik sanayisinde

tereddütsüz kullanılmaktadır. Kan verme hortumları, oksijen maskeleri, bebek emzikleri, ecza ambalaj tapaları gibi birçok malzeme silikondan imal edilmektedir. Ayrıca gıda sanayisinde silikon kaplı ekmek ve bisküvi pişirme tavaları, taşıma bantları, tercih edilmektedir.

7.1.7. Silikonun Kimyasal Etkilere Dayanıklılığı

Başka elastomerlerin yüksek sıcaklıklarda kimyasal etkiler altında tam netice alınarak kullanılamaması Silikon kauçukların ise daha randımanlı olarak kullanılabilmesi silikonu diğer elastomerlerden ayırır. 25 °C sıcaklıkta çeşitli kimyasal maddeler içerisinde bir hafta bekletilen silikon kauçuğun bu deney sonrası neticelerini diğer maddelerin erişemeyeceği düzeydedir.

7.1.8. Silikonu Kullanmadan Önce Yapılacak Yüzey Hazırlığı

Bazı yüzeyleri; beton, yumuşak ahşap, taş, özel alaşımlı metaller, plastikler vb. birçok madde önceden tahmin edilemeyecek sonuçlar gösterebilir. Bu nedenle şüphe edilen yüzeylerde küçük bir sahayı önceden test edilmesi tavsiye edilir. Ancak ne tür malzeme olursa olsun, silikon kullanmadan önce çok iyi bir yüzey temizliği yapmak gerekir. Aşağıda bazı yüzeylerin temizliği ile ilgili bilgilerin dikkate alınması gerekmektedir.

Beton, Sıva, Taş: Bir çelik tel fırça kullanılır, bu şekilde her türlü eski kaplama ve kir çıkacaktır. Tüm artık parçalar mutlaka çok iyi temizlenmelidir. (silikon, mastik, beton ayraç yağları, koruma kaplamaları vs.)

Pürüzlü Yüzeyler: temiz ve iyi bir yüzey oluşturabilmek için tel fırça veya zımpara kâğıdı kullanılır.

Cam, Metal, Plastikler: Bu tür yüzeyler, herhangi bir solvent, mineral alkolleri veya aseton türü ürünlerle temizlenmelidir.

Genel Olarak: Silikonlar herhangi bir galvanizli yüzeyde kullanılmaz. Deterjan ve sabunlu su ile temizliği tavsiye edilmez, bu yüzeyde ayraç görevi görür. Temizlik için solvent kullanıldığında, solventin kendi kendine kurumasını, uçmasını beklemeden temiz bez veya temizlik kâğıtlarıyla kurutulması önerilir.

7.1.9. Silikonun Yüzeye Yapışma Mukavemeti Metaller

• Alüminyum - Mükemmel

• Eloksallı Alüminyum - Mükemmel • Sarı Bronz - Đyi

• Krom - Mükemmel • Bakır - Đyi

• Karbon Çeliği - Mükemmel • Galvanizli Çelik - Zayıf • Paslanmaz Çelik - Mükemmel

Plastikler

• ABS Mükemmel • Fiberglas Mükemmel • Formika, Laminant - Đyi

Toprak Yüzeyler

• Seramik - Mükemmel • Fayans - Mükemmel • Porselen - Mükemmel • Tuğla, Kiremit - Mükemmel • Beton - Đyi • Granit - Mükemmel • Mermer - Mükemmel Ahşap Yüzeyler • Sedir - Mükemmel • Çam - Mükemmel • Kontrplak - Mükemmel • Tik - Mükemmel • Sunta - Mükemmel • Maun - Mükemmel Diğer Yüzeyler

• Gaz beton - Mükemmel • MDF - Mükemmel • Sıva - Mükemmel • Taş, Kaya - Mükemmel • Cam - Mükemmel • Ayna - Mükemmel • Asfalt - Zayıf • Kauçuk - Çok Zayıf (www.wikipedia.com).

7.2. Çelik Talaşı