Hoạt chất Polydimethylsiloxane

Hoạt chất Polydimethylsiloxane ( PDMS ), còn được gọi là dimethylpolysiloxane hoặc dimethicone , thuộc một nhóm các hợp chất organosilicon thường được gọi là silicones. PDMS là polymerhữu cơ dựa trên silicon được sử dụng rộng rãi nhất và đặc biệt được biết đến với tính chất lưu biến (hoặc dòng chảy) bất thường. PDMS rõ ràng về mặt quang học và nói chung, trơ, không độc hại và không bắt lửa. Nó là một trong một số loại dầu silicon ( polymer hóasiloxane ). Các ứng dụng của nó bao gồm từ kính áp tròng và các thiết bị y tế đến chất đàn hồi ; nó cũng có mặt trong dầu gội (vì dimethicon làm cho tóc bóng và trơn), thức ăn (chất chống tạo bọt), xút, chất bôi trơn và gạch chịu nhiệt.

Tính chất cơ học

PDMS là nhớt, có nghĩa là ở thời hạn chảy dài ( hoặc nhiệt độ cao ), nó hoạt động giải trí như một chất lỏng nhớt, tựa như như mật ong. Tuy nhiên, ở thời hạn chảy ngắn ( hoặc nhiệt độ thấp ), nó hoạt động giải trí như một chất rắn đàn hồi, tựa như như cao su đặc. Viscoelasticity là một dạng đàn hồi phi tuyến phổ cập trong số những polyme không kết tinh. Việc tải và dỡ tải đường cong stress cho PDMS không trùng khớp ; thay vào đó, mức độ stress sẽ biến hóa dựa trên mức độ stress, và quy tắc chung là sự ngày càng tăng stress sẽ dẫn đến độ cứng cao hơn. Khi bản thân tải được vô hiệu, biến dạng được phục sinh từ từ ( chứ không phải ngay lập tức ). Biến dạng đàn hồi phụ thuộc vào thời hạn này là tác dụng của chuỗi dài của polymer. Nhưng quy trình được diễn đạt ở trên chỉ có tương quan khi có link chéo ; khi không, PDMS polymer không hề chuyển về trạng thái khởi đầu ngay cả khi tải được gỡ bỏ, dẫn đến biến dạng vĩnh viễn. Tuy nhiên, biến dạng vĩnh viễn hiếm khi được nhìn thấy trong PDMS, vì nó phần đông luôn được chữa khỏi bằng một tác nhân link chéo .
Nếu một số ít PDMS được để lại trên mặt phẳng qua đêm ( thời hạn chảy dài ), nó sẽ chảy để phủ lên mặt phẳng và tạo khuôn cho bất kể sự không tuyệt đối nào trên mặt phẳng. Tuy nhiên, nếu cùng một PDMS được đổ vào khuôn hình cầu và được phép chữa ( thời hạn chảy ngắn ), nó sẽ nảy như một quả bóng cao su đặc. Các đặc thù cơ học của PDMS được cho phép polymer này tương thích với nhiều mặt phẳng khác nhau. Vì những đặc thù này bị ảnh hưởng tác động bởi nhiều yếu tố khác nhau, nên loại polymer độc lạ này tương đối dễ kiểm soát và điều chỉnh. Điều này được cho phép PDMS trở thành một chất nền tốt hoàn toàn có thể thuận tiện tích hợp vào nhiều mạng lưới hệ thống vi lỏng và vi cơ điện tử. Cụ thể, việc xác lập những đặc thù cơ học hoàn toàn có thể được quyết định hành động trước khi PDMS được chữa khỏi ; phiên bản chưa được giải quyết và xử lý được cho phép người dùng tận dụng vô số thời cơ để đạt được một chất đàn hồi mong ước. Nói chung, phiên bản được bảo trì link ngang của PDMS giống như cao su đặc ở dạng rắn. Nó được biết đến thoáng đãng là thuận tiện lê dài, uốn cong, nén theo mọi hướng. Tùy thuộc vào ứng dụng và trường, người dùng hoàn toàn có thể kiểm soát và điều chỉnh những thuộc tính dựa trên những gì được nhu yếu .

Nhìn chung PDMS có mô đun đàn hồi thấp cho phép nó dễ dàng bị biến dạng và dẫn đến hoạt động của cao su. Tính chất nhớt của PDMS có thể được đo chính xác hơn bằng phân tích cơ học động. Phương pháp này yêu cầu xác định các đặc tính dòng chảy của vật liệu trong một phạm vi rộng về nhiệt độ, tốc độ dòng chảy và biến dạng. Do tính ổn định hóa học của PDMS, nó thường được sử dụng làm chất lỏng hiệu chuẩn cho loại thí nghiệm này.

Mô đun cắt của PDMS đổi khác theo điều kiện kèm theo sẵn sàng chuẩn bị và do đó đổi khác đáng kể giữa khoanh vùng phạm vi từ 100 kPa đến 3 MPa. Tiếp tuyến mất rất thấp ( tan δ 0,001 ) .

Ứng dụng

Chất hoạt động bề mặt và chất chống tạo bọt

PDMS là một chất hoạt động giải trí mặt phẳng thông dụng và là thành phần của chất khử bọt. PDMS, ở dạng đổi khác, được sử dụng làm chất diệt cỏ và là thành phần quan trọng trong lớp phủ chống thấm nước, như Rain-X .

Chất lỏng thủy lực và các ứng dụng liên quan

Dimethicon cũng là chất lỏng silicon hoạt động giải trí trong vi sai chống trượt số lượng giới hạn nhớt và khớp nối. Đây thường là một thành phần OEM không hề sửa chữa thay thế được nhưng hoàn toàn có thể được thay thế sửa chữa bằng những tác dụng hiệu suất hỗn hợp do sự độc lạ về hiệu suất cao gây ra bởi khối lượng nạp lại hoặc áp suất không chuẩn .

In thạch bản mềm

PDMS thường được sử dụng làm nhựa tem trong tiến trình in thạch bản mềm, làm cho nó trở thành một trong những vật tư phổ cập nhất được sử dụng để phân phối dòng chảy trong chip vi lỏng. Quá trình in thạch bản mềm gồm có tạo ra một con dấu đàn hồi, được cho phép chuyển những mẫu có size chỉ vài nanomet lên mặt phẳng thủy tinh, silicon hoặc polymer. Với loại kỹ thuật này, hoàn toàn có thể sản xuất những thiết bị hoàn toàn có thể được sử dụng trong những nghành viễn thông quang học hoặc nghiên cứu và điều tra y sinh. Con tem được sản xuất từ ​ ​ những kỹ thuật thường thì của quang khắc hoặc quang khắc chùm tia điện tử. Độ phân giải nhờ vào vào mặt nạ được sử dụng và hoàn toàn có thể đạt tới 6 nm .
Trong những mạng lưới hệ thống vi cơ điện sinh học ( hoặc sinh học ) ( MEMS sinh học ), in thạch bản mềm được sử dụng thoáng đãng cho vi lỏng trong cả toàn cảnh hữu cơ và vô cơ. Tấm silicon được sử dụng để phong cách thiết kế những kênh và PDMS sau đó được đổ lên những tấm wafer này và để cứng lại. Khi bị xóa, ngay cả những cụ thể nhỏ nhất cũng được in dấu trong PDMS. Với khối PDMS đặc biệt quan trọng này, việc sửa đổi mặt phẳng ưa nước được thực thi bằng cách sử dụng kỹ thuật khắc plasma. Xử lý plasma phá vỡ những link silicon-oxy mặt phẳng, và một phiến kính được giải quyết và xử lý bằng plasma thường được đặt ở phía được kích hoạt của PDMS ( phía được giải quyết và xử lý bằng plasma, giờ đây là mặt ưa nước với những dấu ấn ). Khi quy trình kích hoạt bị bào mòn và những link mở màn cải tổ, những link silicon-oxy được hình thành giữa những nguyên tử mặt phẳng của thủy tinh và những nguyên tử mặt phẳng của PDMS, và slide trở nên bịt kín vĩnh viễn với PDMS, do đó tạo ra một kênh chống thấm. Với những thiết bị này, những nhà nghiên cứu hoàn toàn có thể sử dụng những kỹ thuật hóa học mặt phẳng khác nhau cho những tính năng khác nhau tạo ra những thiết bị phòng thí nghiệm độc lạ để thử nghiệm song song nhanh gọn. PDMS hoàn toàn có thể được link chéo vào những mạng và là một mạng lưới hệ thống thường được sử dụng để nghiên cứu và điều tra tính đàn hồi của mạng polymer. [ cần dẫn nguồn ] PDMS hoàn toàn có thể được tạo mẫu trực tiếp bằng kỹ thuật in khắc điện tích mặt phẳng .
PDMS đang được sử dụng trong việc chế tạo vật liệu kết dính khô tắc kè tổng hợp, cho đến nay chỉ với số lượng thử nghiệm trong phòng thí nghiệm .
Một số nhà nghiên cứu điện tử linh động sử dụng PDMS vì ngân sách thấp, sản xuất thuận tiện, linh động và minh bạch quang học .

Thuốc và mỹ phẩm

Dimethicon hoạt hóa, hỗn hợp của polydimethylsiloxan và silicon dioxide ( đôi lúc được gọi là simethicon ), thường được sử dụng trong những loại thuốc không kê đơn như một chất chống tạo bọt và thuốc bôi. Nó cũng tối thiểu được yêu cầu sử dụng trong kính áp tròng .

Da

PDMS được sử dụng khác nhau trong ngành công nghiệp mỹ phẩm và loại sản phẩm tiêu dùng. Ví dụ, PDMS hoàn toàn có thể được sử dụng trong điều trị chấy trên da đầu và dimethicon được sử dụng thoáng rộng trong những loại kem dưỡng ẩm cho da, được liệt kê là một hoạt chất có mục tiêu là “ bảo vệ da ”. Một số công thức mỹ phẩm sử dụng dimethicon và những polyme siloxane có tương quan ở nồng độ sử dụng lên tới 15 %. Hội đồng Chuyên gia Đánh giá Thành phần Mỹ phẩm ( CIR ), đã Kết luận rằng dimethicon và những polyme có tương quan là “ bảo đảm an toàn như được sử dụng trong những công thức mỹ phẩm. ”

Tóc

Các hợp chất PDMS như amodimethicon, là chất điều hòa hiệu suất cao khi được tạo thành từ những hạt nhỏ và hòa tan trong nước hoặc rượu / hoạt động giải trí như chất hoạt động giải trí mặt phẳng ( đặc biệt quan trọng so với tóc bị hư tổn ), và thậm chí còn còn điều hòa hơn tóc hơn so với dimethicon thường thì và / hoặc dimethicon copolyols .

Thực phẩm

PDMS được thêm vào nhiều loại dầu ăn ( như một chất chống tạo bọt ) để ngăn ngừa sự văng dầu trong quy trình nấu. Do đó, PDMS hoàn toàn có thể được tìm thấy với số lượng dấu vết trong nhiều loại sản phẩm thức ăn nhanh như McDonald Chicken McNuggets, khoai tây chiên, băm nâu, sữa lắc và sinh tố và khoai tây chiên của Wendy .

Theo quy định phụ gia thực phẩm châu Âu, nó được liệt kê là E900 .

Bao cao su bôi trơn

PDMS được sử dụng thoáng đãng như một chất bôi trơn bao cao su .

Sử dụng trong nước và thích hợp

Nhiều người đã gián tiếp làm quen với PDMS vì đây là thành phần quan trọng trong Silly Putty, do đó PDMS truyền đạt các đặc tính nhớt nhớt đặc trưng của nó. Một PDMS đồ chơi khác được sử dụng là Kinetic Sand. Các vạc silicon cao su, có mùi nho, chất kết dính, và keo dán hồ cá cũng được biết đến. PDMS cũng được sử dụng như một thành phần trong mỡ silicon và chất bôi trơn gốc silicone khác, cũng như trong các chất khử bọt, chất giải phóng nấm mốc, chất lỏng giảm xóc, chất lỏng truyền nhiệt, đánh bóng, mỹ phẩm, dầu dưỡng tóc và các ứng dụng khác. PDMS cũng đã được sử dụng làm chất lỏng trong cấy ghép vú .

Nó hoàn toàn có thể được sử dụng làm chất hấp thụ để nghiên cứu và phân tích khoảng trống ( nghiên cứu và phân tích khí hòa tan ) của thực phẩm .

Cân nhắc về an toàn và môi trường

Theo Bách khoa toàn thư của Ullmann, không có “ tác động ảnh hưởng có hại rõ ràng nào so với những sinh vật trong môi trường tự nhiên ” đã được ghi nhận so với siloxan. PDMS không hề phân hủy sinh học, nhưng được hấp thụ trong những cơ sở giải quyết và xử lý nước thải. Sự xuống cấp trầm trọng của nó được xúc tác bởi những loại đất sét khác nhau .

Nguồn dịch nguyên gốc wikipedia không thêm bớt sửa đổi