מדוע אלסטומרים מסיליקון עולים על ביצועים של גומי קונבנציונלי ביישומי מעבדה

אלסטומרי סיליקון ממלאים תפקיד משמעותי ומועדף ביישומי מעבדה בזכות השילוב הייחודי שלהם של תכונות פיזיקליות, כימיות, תרמיות וביולוגיות. היכן שגומי קונבנציונלי לוקה בחסר, סיליקון מציע את היכולת לעמוד בפני התדרדרות, לשמור על ביצועי איטום ותאימות מכנית גם בשינויי טמפרטורה קיצוניים וגם במגע כימי אגרסיבי. הם הופכים את אלסטומרי הסיליקון למתאימים באופן אידיאלי לחיבורי כלי זכוכית, מערכות העברה ואנליטיקה, ממשקי ביו-ריאקטורים ומחברי כלי זכוכית, וסגירות המשמשות לסגירת צלוחיות, בקבוקים ובקבוקונים.

כאשר נדרשת שלמות אחסון של תוכן לטווח קצר וארוך, השילוב של אלסטומרים מסיליקון עם בקבוקוני זכוכית בורוסיליקט בעלי טוהר גבוה מבטיח ביצועים אטומים לדליפות גם לאחר אוטוקלאב, מחזורי תרמיה חוזרים ומגע כימי אגרסיבי.

מהם אלסטומרים מסיליקון?

אלסטומרים מסיליקון הם חומרים סינתטיים דמויי גומי העשויים בעיקר מעמוד שדרה של פולימרים מסיליקון ואטומי חמצן עם קבוצות צד של פחמן ומימן. שלא כמו גומי טבעי או אלסטומרים סינתטיים אחרים, אלסטומרים מסיליקון הם חומר היברידי, המכונה גם סילוקסאן, המעניק להם יציבות יוצאת דופן. קשר הסיליקון-חמצן הוא אחד הקשרים הכימיים החזקים ביותר הנמצאים בפולימרים, המסייע להתנגד לפירוק כאשר הם נחשפים לחום, קרינת UV או חמצן.

בנוסף ליציבות הכימית, זוויות הקשר הגדולות בתוך שרשרת הסילוקסן הופכות את החומר לגמיש ביותר ברמה המולקולרית. גמישות דחיסה זו מונעת שבירות בטמפרטורות נמוכות ומאפשרת לאלסטומר לשחזר את צורתו לאחר דחיסה או מתיחה חוזרות ונשנות. מסיבה זו, אלסטומרי סיליקון שומרים על גמישות בקור קיצוני ושומרים על שלמות בכוחות דחיסה, כולל; כוח יישום (איטום ציפוי), כוח מומנט (איטום הברגה) וכוח איטום שיורי (איטום לחיצה).

לבסוף, המשטח ההידרופובי והלא קוטבי שלהם עמיד בפני ספיגת מים ונפיחות, בעוד שניתן להוסיף קבוצות צד מותאמות אישית כדי לשפר את העמידות לשמן ולכימיקלים.

תכונות אלו מאפשרות לאלסטומרים מסיליקון לעמוד בעומס מכני, תרמי וסביבתי לטווח ארוך, מה שהופך אותם לנפוצים בכלי זכוכית מעבדה, כולל ריפודים של ביו-ריאקטורים ופקקים, מחיצות ופקקים של בקבוקונים, מכסים נמתחים, טבעות איטום למפרקי זכוכית מטופסת לתמיכה בוואקום במהלך מחזורי ואקום ותרמיים, לחיצות לחיצה ומתלים לגלילים.

תכונות עיקריות של אלסטומרים מסיליקון

ביצועי אלסטומרי הסיליקון במעבדה מוגדרים על ידי מאפייניהם הבולטים:

• יציבות תרמית :הם יכולים לפעול בטמפרטורות קיצוניות , החל מ-60 -C °ועד 230 ,C °ללא פגיעה משמעותית.
• עמידות כימית :עמידים בפני מים, שמנים וכימיקלים רבים, הם מציעים אמינות בסביבות תובעניות.
• בידוד חשמלי :התכונות הדיאלקטריות שלהם הופכות אותם לאידיאליים להגנה על רכיבים אלקטרוניים רגישים.
• גמישות ועמידות :גם לאחר דחיסה, ניקוב או כיפוף חוזרים ונשנים, הם שומרים על צורתם, יכולת הסגירה החוזרת והביצועים שלהם.

תכונות אלו הופכות אלסטומרים מסיליקון לאחד החומרים האמינים ביותר לשימוש ארוך

טווח ביישומי מעבדה. יישומי אלסטומר סיליקון בתהליכי עבודה במעבדה, אלסטומרים מסיליקון מתחברים לכלי זכוכית במספר תחומים:

מגבלות של אלסטומרים מסיליקון

כמו כל חומר, אלסטומרים מסיליקון מציעים יתרונות ברורים אך גם מגיעים עם אתגרים מסוימים:

• תאימות כימית אינה אוניברסלית .סיליקון מבוסס PDMS יכול להתנפח באופן ניכר בחומרים אורגניים מסוימים (למשל, טולואן, הקסאן), כאשר הנפיחות מתואמת לפרמטרי המסיסות של ,Hansen לכן יש לבדוק את החשיפה לממס מוקדם.
• סביבות חומציות/קשות יכולות להאיץ את ההזדקנות .מחקרים בשטח ובמעבדה מראים פירוק וסחיפה של תכונות סיליקון באטמוספרות חומציות ביותר או במדיה חומצית בהיעדר ציפוי פני השטח.
• חדירות גז גבוהה יותר .חדירת חמצן ולחות עשויה להגביל את אחסון התרופות לטווח ארוך.