Silikonsmitta - behöver du vara orolig?

Silikoner har genom åren skaffat sig ett dåligt rykte, speciellt inom vissa branscher. Vi ska nu gå igenom vad som är bra att veta.

Varför är silikonsmitta ett problem?

Om du läst vårt tidigare inlägg om att  limma silikon, så vet du säkert redan att silikon inte är så lätt att få vidhäftning till. Det är också detta som utgör problemet med silikonsmitta: silikon på en yta förhindrar vidhäftning. Spiller du ut lite silikonolja på bilen du just ska lackera så kommer du få problem. Det är därför till exempel många bilverkstäder bannlyser silikoner. Även inom vissa elektronik-applikationer kan silikonsmitta ge problem om man inte väljer rätt produkt och arbetar på ett lämpligt sätt.

Olika orsaker till silikonsmitta

Silikon finns i silikonlim, fogmassor, häftämnen i tejper, släppmedel, smörjmedel, kretskortlack, gummi mm.

Vi kan dela upp problemet med silikonsmitta i tre potentiella ”smittvägar”:

1. Silikonvätska:

Ohärdad silikon, som i till exempel silikonfett eller liknande, sprids som vilket fett som helst, genom direkt beröring.

I en härdad silikon kommer det att finnas en liten, liten mängd silikonmolekyler som inte är kemiskt bundna i strukturen. I fallet silikonvätska är dessa inget som på egen hand förflyttar sig. De är inte flyktiga och kommer inte att avgå som gaser. Däremot kan de smitta genom direkt beröring, som till exempel om du får lite silikon på handen och sen råkar ta på någon annan yta osv tills att du smittat ner både här och där.

Att en härdad silikon ”blöder” och väskan rinner ut på omgivande yta är en sanning med modifikation. Det sker men är en mycket långsam process (vi snackar veckor) och sprider sig endast mycket korta avstånd.

Hur undviker du silikonsmitta med silikonvätska?

Denna typ av silikonsmitta är ett problem som du undviker med god arbetshygien. Arbetar du med silikon så byt handskar innan du rör dig vidare och arbetar med något annat eller någon annanstans.

2. Flyktig silikon:

Den andra delen av problemet är den som innebär att lågmolekylära delar av en silikon (till exempel en fogmassa) avges till omgivningen i form av gas. Detta kan ske vid härdning, uppvärmning mm och beror på att små molekyler har ett visst ångtryck. Flyktigheten hos dessa molekyler beror på temperatur, molekylvikt och molekylstruktur. En mindre molekyl är mer flyktig än en större och en cyklisk molekylstruktur är mindre flyktig än en linjär. I silikons fall brukar man räkna in molekyler under DP 20, alltså 20 repeterande enheter av silikon, som flyktiga. Är de större är det alltså en vätska som inte flyger iväg någonstans. Men det är också viktigt att ta med omgivande miljö i beräkningen.

Exempel: Vid 20 ᵒC är L10 (linjär med 10 repeterande enheter i molekylen) en ren vätska. Vid 100 ᵒC däremot kommer den att vara lika flyktig som D6 (cyklisk med 6 enheter) är vid rumstemperatur:

Källa: Controlled volatility silicone conformal coatings: Why and how to use them, Dr. Frédéric Gubbels

Den stora skillnaden mellan silikonsmitta med vätska och flyktig silikon är att den flyktiga silikonen håller sig flyktig så länge den inte fångas på något sätt. Alltså kommer flyktiga silikoner i de allra flesta fall inte vara ett problem i till exempel lödprocesser eller lackering eftersom de inte kommer att lägga sig på några ytor. Tänk så här: Om en silikon avdunstar, vad är det som säger att den helt plötsligt skulle få för sig att sluta med det och regna ner över hela lokalen?

Den flyktiga silikonen D5 till exempel kommer att avdunsta helt och hållet inom 15 minuter från en yta så länge den inte är inkapslad på något sätt, eller att någon for av kemisk reaktion sker på ytan.

När kan silikonsmitta genom flyktiga silikoner vara ett problem?

Flyktiga silikoner kan orsaka problem i till exempel elektriska motorer, reläer och potentiometrar i vilka silikoner genom elektriska ljusbågar kan brytas ner till kiselhaltiga föreningar (kemisk reaktion!) som sätter sig som ett isolerande skikt på kontakter och ökar motståndet.

Ett annat typexempel när sillikoner med högre flyktigt innehåll kan orsaka problem är strålkastare. UV-ljuset från dessa kan bryta ner silikoner till kiselhaltiga föreningar som sätter sig som en vit hinna på reflektorn, något som brukar kallas för ”fogging”.

Hur du undviker silikonsmitta med flyktig silikon

Alla silikoner har en viss mängd flyktigt material kvar efter härdning. I de flesta fall ligger mängden mellan 0,5 och 3 % men kan vara både högre och lägre beroende på produkt. Idag finns även så kallade lågutgasande silikoner (kan benämnas som  CV – Controlled Volatility) där man lyckats få ner mängden till mindre än 0,001 %. Tester, med elektriska motorer, har visat att 1 gram standard-silikon i ett hermetiskt förslutet utrymme på 1 liter kommer att allvarligt skada vilken elektrisk motor eller relä som helst. En CV-silikon däremot, kommer inte att ge någon som helst effekt.

Så för att sammanfatta så kan det, i de fall där silikonsmitta med flyktig silikon faktiskt ställer till problem, gå att byta till en lågutgasande silikon istället.

3. Aerosol:

Precis som silikonsmitta med flyktiga silikonmolekyler, så fungerar kontaminering med aerosol på samma sätt. Det vill säga, silikonmolekylerna flyger genom luften och smittar utan direkt beröring. Skillnaden här blir att man i princip tvingar även större molekyler att spridas sig genom luften, molekyler som egentligen skulle ha stannat som vätska - den kan alltså falla ner igen. På så sätt får du vätskekontaminering utan direkt beröring. Och som vi lärt oss ovan så är silikon i vätskeform inget som är särskilt lätt att få bort, till skillnad från flyktig silikon.

Hur du undviker silikonsmitta med aerosoler

I sprayutrustning för exempelvis kretskortslack bildas inte aerosoler. Men det kan vara en god idé att vara försiktig med sprayburkar med silikon av olika slag i närheten av känsliga processer.

Situationer att vara försiktig med

• En ugn är ett typisk sådant tillfälle där värmen skulle kunna få silikonkomponenter att dunsta och sedan falla ner när ugnen svalnar. Använd därför inte samma ugn (i alla fall inte samtidigt) när du limmar med till exempel silikon och epoxi.
• Maskeringstejp eller liknande med silikonhäftämne på ytor du senare behöver få vidhäftning mot.
• Utför noggrann rengöring av komponenter utifall att rester av silikon (vanligt till exempel från släppmedel vid tillverkning av plastdetaljer) finns kvar på ytan.
• Försök att om möjligt hålla isär processer med silikon från processer med andra typer av lim för att minimera risken för korskontaminering.
• Smörjmedel i ventilation säger kanske sig själv men det är såklart ingen bra idé att använda silikonolja som smörjmedel i fläktar, ventilationssystem och annat.
• Undvik att låta silikonmaterial komma i kontakt med lödbad.

Med detta sagt så finns det självklart situationer där man använder silikon och andra typer av lim i samma produkt. Det är inte ovanligt och ingen fara – så länge du vet hur du bäst ska jobba för att undvika problem. Det handlar till exempel om i vilken ordning du utför vissa moment och hur du ska lägga upp arbetsprocessen i stort.

PS. Vi har ju pratat om att silikonvätskor är så svåra att få bort. Faktiskt så är det bästa lösningsmedlet för att få bort silikonvätskor att använda flyktig silikon. Se till exempel  DowSil OS-20 för en rengöringsprodukt som består av flyktig silikon.

Slutsats

Vårt råd? Var försiktig och tänk till, men var inte heller rädd i onödan!

Har du frågor eller behöver hjälp med felsökning av din process?

Som distributör av de produkter du använder hjälper vi såklart gärna till!  Kontakta oss gärna.

Det är inte bara silikon som kan ställa till det för andra lim. Tänk också på att vissa ämnen kan kontaminera silikon också. Läs mer om detta i vårt inlägg om  silikonförgiftning.