پلی سیلیکات روی چیست؟

پلی سیلیکات روی یک نوع پلیمر معدنی است که تركيب خواص روی و سیلیکات، آن را به كامپوزيتي با طيفي وسيع از كاربردها در صنايع مختلف تبدیل می‌کند.

فرمول شیمیایی پلی سیلیکات روی Zn6(OH)12(SiO4)3 است که نشان دهنده نسبت اتم‌های روی به یون‌های هیدروکسید و مولکول‌های سیلیکات در اين پليمر است.

زينك پلي سيليكات، ترکیبی از اکسید روی (ZnO) و سیلیس (SiO2) است که آن را به یک ماده بسیار پایدار و بادوام تبدیل می‌کند. براي تهيه این ترکیب معمولاً از اکسید روی و سیلیکات سدیم استفاده می‌شود.

پلي سيليكات روی‌ در شكل خالص خود یک پودر سفید بدون بو می‌باشد. این پودر در آب حل نمی‌شود و دارای نقطه ذوب پایینی است که کار با آن را در فرآیندهای مختلف تولید، آسان می‌كند.

یکی از مهمترین خواص فیزیکی پلی سیلیکات روی، مقاومت در برابر فشار بالا می‌باشد. در نتيجه می‌تواند مقدار زیادی نیرو را بدون شکستن یا تغییر شکل تحمل کند. از ديگر خواص فيزيكي پلی سیلیکات روی، رسانایی حرارتی پایین آن است. این ويژگي آن را به ماده‌ای مناسب برای عایق تبدیل می‌کند.

پلي سيليكات روي در برابر خوردگی نیز بسیار مقاوم است. این تركيب هنگام قرار گرفتن در معرض هوا و رطوبت، لایه‌ای از اکسید روی تشکیل می‌دهد كه بعنوان محافظ در برابر خوردگي عمل می‌كند. این ماده ماهیت آمفوتریک دارد، به این معنی که قابليت واكنش هم با اسيدها و هم با بازها را دارا می‌باشد.

پلی سیلیکات روی در آب محلول نیست. با این حال، می‌تواند تحت هیدرولیز قرار گرفته و با آب واكنش دهد. نتيجه، تركيبي ژل مانند است كه توانايي جذب آب داشته و در صنايع بهداشتي و كشاورزي كاربرد دارد.

پلي سيليكات روي يك فوتوکاتالیست است؛ فوتوكاتاليست به كاتاليزروهايي اطلاق می‌شود كه در حضور نور فعال مي‌شوند. اين تركيبات در ساخت پنل‌های خورشیدی كاربرد دارند.

ظرفیت تبادل یونی پلی سیلیکات روي بسيار بالا می‌باشد و به دليل همين ويژگي در سیستم هاي نرم کننده آب و در تولید کاتالیزورها كاربرد دارد.

تهيه پلي سيكات روي 

تهيه اين تركيب شامل دو مرحله كلي توليد سیليس و سپس اتصال روي به اين ساختار می‌باشد.

تشکیل سیلیس:

سیلیس را می‌توان با روش‌های مختلفی تولید کرد. یک روش متداول شامل واکنش سیلیکات‌های معدنی با اسید است. به عنوان مثال، از واكنش سیلیکات سدیم با اسيد كلريدريك، اسید سیلیسیک (Si(OH)4) تشکیل می‌شود که براي تولید سیلیس هیدرولیز می‌شود.

همچنین می‌توان از مشتقات آلی اسید سیلیسیک مانند تترامتیل ارتوسیلیکات (TMOS) یا تتراکیس (2-هیدروکسی اتیل) يا ارتوسیلیکات (THEOS) استفاده کرد. این ترکیبات به راحتی در pH خنثی قابل هیدرولیز بوده و در تماس با آب، اسید سیلیسیک تشکیل می‌شود.

مرحله بعدی وارد كردن روی در ساختار سیلیس است. این مرحله از طریق فرآیندی به نام _پلیمریزاسیون هماهنگی(coordination polymerization) انجام می‌شود. در این فرآیند محلولی از یون‌های روی(+Zn2)  با محلول سیلیس مخلوط می‌شود. یون‌های روی با سیلیس واکنش داده و پلي سیلیکات روی تشكيل می‌شود.

روش حل گرمایی solvothermal:

این روش شامل استفاده از واکنش‌هايي با فشار و دمای بالا برای تولید پلی سیلیکات روی است. این واکنش در یک ظرف بسته پر از یک حلال مانند آب یا الکل و مخلوطی از اکسید روی و دی اکسید سیلیکون انجام می‌شود. دما و فشار بالا باعث افزایش ميزان حلاليت و سرعت واکنش می‌شود. این روش برای تولید پلی سیلیکات روی با درجه خلوص و یکنواختی بالا ایده آل است.

روش سل-ژل

این فرآيند شامل تبدیل یک محلول مایع به ژل جامد از طریق استفاده از گرما یا واکنش‌های شیمیایی می‌باشد. در این روش اکسید روی و دی‌اکسید سیلیسیم با یک حلال مخلوط شده تا یک سل (تركيبي از ذرات جامد معلق در مایع) تشکیل دهند. سپس با گرما يا از طريق شیمیایی سل به ژل تبدیل شده و سپس خشک، خرد و گرما داده می‌شود تا شیشه پلي ‌سیلیکات روی تشکیل شود. اين روش امکان تولید پلي سیلیکات روی به اشكال مختلف مانند پودر، روکش‌ و فیلم‌ را فراهم می‌كند.

کاربردهای پلی سیلیکات روی

پلی سیلیکات روی یک ترکیب شیمیایی منحصر به فرد است که کاربردهای صنعتی متنوعی دارد.

در صنعت ساختمان از پلی سیلیکات روی به عنوان افزودنی در سیمان و بتن برای افزایش مقاومت و دوام آنها استفاده می‌شود. این ترکیب با هیدروکسید کلسیم موجود در سیمان واکنش می دهد و یک ترکیب کریستالی تشکیل داده که منافذ و حفره‌های بتن را پر می‌کند. نتيجه يك ماده متراکم تر و مقاوم تر در برابر آب بوده که از آن برای ساخت سازه‌ها در مناطق مستعد بارش شدید یا رطوبت بالا استفاده مي‌كنند.

از ديگر کاربردهای مهم پلی سیلیکات روی در ساخت رنگ و پوشش است. این پليمر به دلیل خاصیت چسبندگی عالی خود گزینه‌ای ایده‌آل برای استفاده در پرایمرها و سیلرها بوده كه سطحي صاف و يكنواخت را برای استفاده از روکش‌ها فراهم می‌کند. همچنين باعث بهبود سطح و دوام پوشش می‌شود.

پلي سیلیکات روی به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و اشعه ماوراء بنفش، سدی را تشکیل می‌دهد که از رسیدن رطوبت به مواد زیرین جلوگیری می‌کند و در برابر مواد شيميايي مقاوم بوده كه از آن در فرآیند گالوانیزه، کارخانه‌های فرآوری شیمیایی و تأسیسات تصفیه فاضلاب استفاده می‌شود.

پلي سيليكات روي دارای ثابت دی الکتریک پایین و مقاومت الکتریکی بالا است. اين پليمر گزينه مناسبي براي استفاده در صنايع الكترونيك و توليد عایق ها می‌باشد.

همچنين به دليل مقاومت حرارتي بالا در مبدل‌های حرارتی، بویلرها و سایر تجهیزات صنعتی كاربرد دارد.

در زمينه بیوسرامیک‌ها، پلي سيليكات روي به دليل دارا بودن استحکام مکانیکی، پايداري حرارتی و مقاومت شیمیایی، یک ماده ایده‌آل برای استفاده در ایمپلنت‌های پزشکی و دندانپزشكي و پروتزها می‌باشد. علاوه بر این، مي‌تواند سازگاري خوبی با بافت‌های زنده بدون ایجاد واکنش‌های نامطلوب داشته باشد. این یک عامل مهم در کاربردهای بیوسرامیک است، زیرا این ماده نه تنها باید خواص استخوان طبیعی را تقلید کند، بلکه برای استفاده در بدن نیز ایمن می‌باشد.

در صنايع بهداشتي و آرايشي از قابليت جذب نور UV پلي سيليكات روي در کرم‌های ضد آفتاب و سایر محصولات مراقبت از پوست استفاده می‌شود.

در صنعت داروسازی از اين تركيب در تولید پمادها و کرم‌های دارویی استفاده می‌شود. توانایی آن برای چسبیدن به پوست باعث آزادسازی هدفمند و کنترل شده داروها می‌شود كه در درمان‌هاي موضعي مهم می‌باشد.

زینک پلی سیلیکات به دلیل خاصیت چسبندگی به طور گسترده در دندانپزشکی كاربرد دارد.

در بخش کشاورزی نیز پلي سيليكات روي به عنوان یک ریز مغذی در کودها استفاده می‌شود.

نکات ايمني

در حالی که پلی سیلیکات روي یک ماده پوششی پرکاربرد و موثر است، آگاهی از خطرات احتمالی مرتبط با استفاده از آن ضروری است. رعايت اقدامات احتیاطی، مانند پوشیدن لباس ايمني و استفاده از تهویه مناسب، می‌تواند در به حداقل رساندن خطرات کمک کند. علاوه بر این، نگهداری و دفع صحيح اين ماده برای جلوگیری از هر گونه آسیب به محیط زیست بسیار مهم می‌باشد.

قیمت و خرید پلی سیلیکات روی

برای سفارش پلی سیلیکات روی با مناسب‌ترین قیمت، با شماره‌های زیر تماس بگیرید: