Atossicità ed inerzia chimica, perché il silicone? Quali i fattori determinanti? Materie prime di elevata qualità sono sufficienti?
a cura di Silicone & Specialties S.r.l.
La crescente domanda di materiali ad alte prestazioni ha posto il silicone in una posizione di rilievo nell’ingegneria dei materiali.
La sua peculiare struttura chimica, costituita da una catena polimerica di atomi di silicio e ossigeno con gruppi organici laterali, è responsabile di una combinazione unica di proprietà, tra cui una notevole inerzia chimica e un’elevata atossicità, che ne determinano l’idoneità per applicazioni dove l’interazione con sistemi biologici o ambienti chimicamente aggressivi è predominante.
L’inerzia chimica del silicone deriva primariamente dalla forza e dalla stabilità dei legami silicio-ossigeno (Si-O), che presentano un’elevata energia di legame, da 430 a 460 circa kJ/mol, a seconda del contesto specifico (molecola, fase, metodo di misurazione/calcolo).
✔️ Questa robustezza strutturale conferisce al polimero una bassa reattività nei confronti di un ampio spettro di agenti chimici, inclusi acidi, basi, solventi apolari e ossidanti.
✔️ La schermatura sterica fornita dai gruppi organici legati agli atomi di silicio contribuisce ulteriormente a limitare l’accessibilità ai siti reattivi lungo la catena polimerica.
Le proprietà derivanti dall’ inerzia chimica sono significative.
✔️ Stabilità dimensionale e meccanica, la bassa tendenza alla degradazione chimica si traduce in una maggiore stabilità dimensionale e nel mantenimento delle proprietà meccaniche del materiale nel tempo, anche in ambienti operativi gravosi.
✔️ Resistenza alla corrosione, l’inerzia chimica conferisce al silicone un’elevata resistenza alla corrosione e alla degradazione superficiale in presenza di agenti aggressivi, estendendo la vita utile dei componenti realizzati con questo materiale.
✔️ Interazione minima con matrici farmaceutiche: l’inerzia chimica del silicone, insieme alla sua natura idrofoba, assicurano una minima interazione con i principi attivi e gli eccipienti, preservando l’integrità e l’efficacia dei farmaci in sistemi di somministrazione e confezionamento.
✔️ Resistenza all’esposizione a diverse tipologie di radiazioni (raggi UV, raggi X. etc) e a sbalzi termici notevoli: la stabilità dei legami chimici rende il silicone un materiale affidabile in sistemi sottoposti a condizioni estreme.
L’atossicità del silicone è strettamente correlata alla sua inerzia chimica e alla bassa propensione al rilascio di componenti, ma non solo.
✔️ La purezza e la qualità dei silani e degli altri reagenti utilizzati nella sintesi del silicone sono cruciali.
✔️ L’assenza di impurezze fin dall’inizio del processo produttivo è un prerequisito per ottenere un materiale finale atossico.
✔️La tipologia e la quantità degli additivi, necessari per conferire specifiche proprietà, devono essere attentamente scelti.
✔️ I processi di produzione sono fondamentali: estrusione, stampaggio, calandratura, vulcanizzazione, post -curing. Ogni fase deve essere progettata ed eseguita a regola d’arte: la lavorazione della mescola è di cruciale importanza.
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