La grasa de silicona , a veces llamada grasa dieléctrica , es una grasa impermeable que se elabora combinando un aceite de silicona con un espesante. Más comúnmente, el aceite de silicona es polidimetilsiloxano (PDMS) y el espesante es sílice pirógena amorfa . Usando esta formulación, la grasa de silicona es una pasta viscosa blanca translúcida, con propiedades exactas que dependen del tipo y proporción de los componentes. Las grasas de silicona más especializadas se elaboran a partir de siliconas fluoradas o, para aplicaciones de baja temperatura, PDMS que contienen algunos sustituyentes fenilo en lugar de grupos metilo. Se pueden usar otros espesantes, incluidos estearatos y politetrafluoretileno (PTFE) en polvo. [1] Las grasas formuladas a partir de aceites de silicona con espesante de sílice a veces se denominan pasta de silicona para distinguirlas de la grasa de silicona elaborada con aceite de silicona y un espesante de jabón.
La grasa de silicona se usa comúnmente para lubricar y conservar muchos tipos de piezas de caucho, como juntas tóricas , sin hinchar ni ablandar el caucho, pero está contraindicada para el caucho de silicona debido a estas [ ¿cuáles? ] factores. Funciona bien como inhibidor de la corrosión y lubricante en áreas de contacto entre metales y no metales.
La grasa de silicona es soluble en solventes orgánicos como tolueno , xileno , alcoholes minerales e hidrocarburos clorados . Es insoluble en metanol , etanol y agua. [2]
La grasa térmica a menudo consiste en una base de grasa de silicona, junto con rellenos térmicamente conductores añadidos. Se utiliza para la capacidad de transferencia de calor, en lugar de para reducir la fricción.
La grasa de silicona pura se utiliza ampliamente en la industria de plomería en grifos y sellos, así como en equipos dentales. Esto se debe a que no representa un peligro por ingestión [ cita requerida ] . Las empresas eléctricas utilizan grasa de silicona para lubricar codos separables en líneas que deben soportar altas temperaturas. Las grasas de silicona generalmente tienen un rango de temperatura de funcionamiento de aproximadamente −40 a 200 °C (−40 a 392 °F), aunque algunas versiones de alta temperatura amplían ligeramente este rango. [3]
La grasa de silicona se usa ampliamente como sellador temporal y lubricante para interconectar juntas de vidrio esmerilado , como se usa típicamente en cristalería de laboratorio . Aunque normalmente se supone que las siliconas son químicamente inertes, varios compuestos históricamente significativos han resultado de reacciones no deseadas con las siliconas. [4] [5] Las primeras sales de éteres corona (OSi(CH 3 ) 2 ) n ( n = 6, 7) se produjeron mediante reacciones de compuestos de organolitio y organopotasio con grasas de silicona [6] o la reacción fortuita de estannanetriol con grasa de silicona para producir un compuesto en forma de jaula que tiene tres enlaces Sn-O-Si-O-Sn en la molécula. [7]
La lubricación de un aparato con grasa de silicona puede provocar que la mezcla de reacción se contamine con la grasa. La impureza puede transportarse mediante purificación mediante cromatografía en cantidades indeseables. En la espectroscopia de RMN , los grupos metilo en el polidimetilsiloxano muestran cambios químicos de 1 H y 13 C similares al trimetilsilano (TMS), el compuesto de referencia para esas formas de espectroscopia de RMN. Al igual que con TMS, la señal es singlete. En 1 H NMR, la grasa de silicona aparece como singlete a δ = 0,07 ppm en CDCl 3 , 0,09 en CD 3 CN, 0,29 en C 6 D 6 y −0,06 ppm en (CD 3 ) 2 SO. En 13 C NMR, aparece en δ = 1,19 ppm en CDCl 3 y 1,38 ppm en C 6 D 6 . Se han preparado tablas de impurezas que se encuentran comúnmente en la espectroscopia de RMN, y dichas tablas incluyen grasa de silicona. [8]
Los consumidores suelen utilizar lubricantes a base de silicona en aplicaciones en las que otros lubricantes de consumo comunes, como la vaselina , dañarían ciertos productos, como el caucho de látex y las juntas de los trajes secos. Puede utilizarse para lubricar los mecanismos de llenado de plumas estilográficas [9] y las roscas. Otro uso común es lubricar los cables estabilizadores del teclado para reducir el ruido. [ cita necesaria ]
Las grasas de silicona son aislantes eléctricos y a menudo se aplican a conectores eléctricos , particularmente aquellos que contienen juntas de goma, como medio para sellar y proteger el conector. En este contexto se les suele denominar grasas dieléctricas . [10] [11]
Un uso común de este tipo es en la conexión de alto voltaje asociada con las bujías de los motores de gasolina , donde se aplica grasa a la funda de goma del cable de la bujía o a la bobina de encendido para ayudarla a deslizarse sobre el aislante cerámico de la bujía, para sellar la funda de caucho y evitar la adhesión del caucho a la cerámica. Estas grasas están formuladas para resistir las altas temperaturas generalmente asociadas con las áreas en las que se encuentran las bujías, y también se pueden aplicar a los contactos (porque la presión de contacto es suficiente para penetrar la película de grasa). Hacerlo en superficies de contacto de alta presión entre diferentes metales tiene la ventaja adicional de sellar el área de contacto contra electrolitos que podrían causar un rápido deterioro de los metales por corrosión galvánica . [12]
La grasa de silicona puede descomponerse para formar una capa aislante en o junto a los contactos del interruptor que experimentan formación de arco , y la contaminación puede hacer que los contactos fallen prematuramente. [13]
Las grasas de silicona, de fórmulas calificadas para tal uso, se utilizan a menudo para la lubricación en la industria del buceo . Por ejemplo, para lubricar componentes de equipos de regulación y suministro de presión de gas, como reguladores , juntas tóricas y acoplamientos.
Algunos buceadores pueden utilizar mezclas de gases 'enriquecidos' con alto contenido de PO 2 que contienen más del habitual ~21 % de oxígeno presente en el aire como una de las formas de reducir el riesgo de enfermedad por descompresión , "las curvas", en ciertos tipos de buceo. Asimismo, se utilizan equipos de oxígeno entre el 60% y el 100% para 'acelerar' las obligaciones de descompresión. La grasa de silicona se utiliza debido al riesgo de que algunas grasas que no son de silicona puedan arder espontáneamente en presencia de altas concentraciones de oxígeno. [ cita necesaria ]