Eigenschappen en toepassingen van siliconenrubber

Dit zijn slechts enkele van de vragen die dit artikel probeert te beantwoorden.

Wat is siliconenrubber?

Siliconenrubber is een soort elastomeer of rubberachtig materiaal. De belangrijkste samenstelling is siliconen, wat op zichzelf een soort polymeer is. Fabrikanten gebruiken verschillende formuleringen om deze siliconen te mengen met andere materialen zoals zuurstof, koolstof en waterstof. Dit resulteert in verschillende soorten siliconenrubber die ideaal zijn voor verschillende toepassingen.

De unieke samenstelling en veelzijdigheid van siliconenrubber zorgen voor veel voordelen. Door de vulstoffen en andere eigenschappen aan te passen, is het mogelijk om de kosten te verlagen zonder in te boeten aan kwaliteit. Deze flexibiliteit maakt het ook mogelijk om op maat gemaakte siliconenrubbers te ontwikkelen die voldoen aan de strenge eisen van voedsel- en medische normen. Deze combinatie van aanpassingsvermogen, flexibiliteit en naleving van de regelgeving maakt siliconenrubber tot een optimaal materiaal voor een reeks toepassingen in verschillende industrieën.

Zijn veelzijdigheid is slechts een van de vele kwaliteiten die siliconenrubber tegenwoordig populair hebben gemaakt. Het is ook waardevol vanwege zijn duurzaamheid, stabiliteit en niet-reactieve toestand, zelfs na blootstelling aan extreme temperaturen en chemicaliën. Het is bestand tegen temperaturen van −55 tot 300 °C (−70 tot 570 °F) zonder zijn belangrijkste eigenschappen te verliezen.

Het vormen van siliconenrubber is ook heel eenvoudig. Daarom zie je het in verschillende soorten en maten. U kunt kleur toevoegen en de transparantie aanpassen aan de ontwerpvereisten. Siliconen kunnen aan alle vereisten voldoen voor toepassingen in de auto-industrie, thuisreparatie, afdichtingsdoeleinden, voedselopslag, kook-/bakproducten of zelfs medische implantaten en apparaten.

Hoe is siliconenrubber ontstaan?

Het allereerste siliconenelastomeer was aanvankelijk voor elektromotoren en generatoren. De bedoeling was om op zoek te gaan naar een beter isolerend materiaal dat de toen populaire glasvezels met hars kon vervangen. Het probleem dat ze probeerden op te lossen, was het onvermogen van fenolhars om blootstelling aan hoge temperaturen te weerstaan ​​die gebruikelijk waren bij kleinere elektromotoren.

Chemici van General Electric en Corning Glass gingen op zoek naar betere hittebestendige materialen om dit probleem op te lossen. Dit bracht hen er uiteindelijk toe om siliconenpolymeren uit te proberen. Het nieuwe materiaal heeft bewezen dat zijn structuur bestand is tegen extreme temperaturen.

Na deze ontdekking vonden de chemici een manier om siliconenmateriaal commercieel te produceren. Ze besloten deze ontdekking siliconen te noemen - wat een verkeerde benaming is. De -ene was om de stof aan te duiden met het dubbelgebonden atoom van zuurstof als ruggengraat.

Dit komt omdat de chemici aanvankelijk ten onrechte dachten dat de zuurstofatomen anders binden in siliconen. Maar na verder onderzoek zouden siliconenrubbers de naam polysiloxanen moeten krijgen.

Naarmate siliconenrubber steeds populairder werd, kon het meer voor verschillende toepassingen worden gebruikt. Aan het begin van de jaren vijftig was de massaproductie van siliconen prominenter geworden.

Soorten siliconenrubber

Er zijn twee manieren om siliconenrubber te classificeren. De ene is door zijn moleculaire structuur en de andere door zijn primaire vorm.

Classificatie door samenstelling

Siliconenrubber is zo veelzijdig dat je het kunt maken met verschillende organische groepen. Het kan methyl, fenyl, vinyl of andere groepen zijn. Meestal zal de keuze afhangen van de specifieke toepassing van het siliconenrubber.

Gebaseerd op de ASTM D1418 standaard die rubber officieel classificeert, heeft siliconenrubber deze classificaties afhankelijk van de moleculaire structuur.

• Methyl groep. Deze groep heeft andere identificaties, waaronder dimethylsiliconenelastomeer, methylsiliconenrubber of de kortste referentie van MQ. Het is de basis en eenvoudigste structuur van siliconen.
• Methyl- en vinylgroep. Deze groep heeft ook andere namen zoals methylvinylsiliconenelastomeer. Het kan worden geïdentificeerd als VMQ. Deze zijn ideaal voor toepassingen bij zowel hoge als lage temperaturen. Het is niet giftig, kan ondanks blootstelling aan zonlicht zijn oorspronkelijke structuur behouden en is zeer goed bestand tegen schimmelbederf.
• Methyl- en fenylgroep. Dit draagt ​​de naam methylfenylsiliconenelastomeer. Een meer gebruikelijke naam is fenyl-siliconenrubber. Deze samenstelling, ook wel PMQ genoemd, is uitstekend geschikt voor toepassingen bij lage temperaturen.
• Methyl-, fenyl- en vinylgroep. Dit draagt ​​ook de naam PVMQ, bekend om zijn vermogen om goed te presteren bij lage temperaturen. Met de introductie van fenyl ondergaan de thermische eigenschappen van het siliconenrubber aanzienlijke verbeteringen, waardoor het zijn structuur behoudt ondanks blootstelling aan koude temperaturen.
• Fluor-, vinyl- en methylgroep. Het fluorsiliconenrubber, gefluoreerd rubber of FVMQ heeft eigenschappen die het zeer goed bestand maken tegen chemicaliën zoals olie, brandstof, zuren, alkaliën en andere niet-polaire oplosmiddelen. Het is een duurzaam type elastomeer dat relatief stabiel is en bestand is tegen compressie bij extreme temperaturen.

Classificatie door viscositeit en verwerkingsmethode

De classificatie van siliconenrubber kan ook zijn door zijn viscositeit en de verwerkingsmethode die het doorloopt.

• HTV of op hoge temperatuur gevulkaniseerd massief siliconenrubber. Dit type siliconenrubber heeft een samenstelling die bestaat uit polymeren met een hoog molecuulgewicht en lange polymeerketens. Deze zijn meestal niet uitgehard in vorm en gebruiken traditionele technieken bij het verwerken van biologisch rubber.
• LSR of vloeibaar siliconenrubber. Deze bevat polymeren met een lager molecuulgewicht. Dat betekent dat er kortere ketens zijn. Hierdoor kan het zijn vloei-eigenschappen verbeteren. Dit maakt gebruik van ofwel de spuitgieten of extrusieproces in productie. Dit type siliconenrubber kan zijn mechanische eigenschappen behouden ondanks blootstelling aan een breed temperatuurbereik. Omdat het door warmte is uitgehard, kan deze siliconen er transparant uitzien, duurzaam zijn en vrijheid bieden op het gebied van ontwerp.
• RTV of gevulkaniseerd siliconenrubber op kamertemperatuur. Dit siliconenrubber heeft twee soorten samenstelling RTV-1 (één deel) of RTV-2 (twee componenten) systemen. Dit beïnvloedt het hardheidsbereik van de siliconen – van heel zacht tot iets harder. Dit maakt het ideaal voor afdichtings-, potting- of inkapselingstoepassingen.

Belangrijkste eigenschappen en kenmerken van siliconenrubber

Siliconen is de primaire referentie voor een klasse van anorganische polymeren. Het heeft opmerkelijke eigenschappen en kenmerken die het ideaal maken voor verschillende industriële doeleinden. Je kunt deze eigenschappen manipuleren door de verschillende methylgroepen die je langs de randen van de ruggengraat kunt vervangen.

Dat betekent dat het mogelijk is om siliconenrubber flexibeler, oplosbaarder of chemicaliën-/temperatuurbestendiger te maken door een geschikt materiaal toe te voegen.

Maar wat zijn deze eigenschappen? Laten we ze afzonderlijk bekijken, zodat u ze beter kunt begrijpen.

Algemene eigenschappen van siliconenrubber

Hier zijn de algemene eigenschappen die je kunt vinden in siliconen.

• Het is heel zacht en plooibaar. Door zijn duurzaamheid kan het zijn oorspronkelijke structuur behouden zonder te barsten, uit te harden en moe te worden. Dit maakt het ideaal voor hogedruktoepassingen met herhaaldelijk laden en lossen.
• Het heeft hydrofobe eigenschappen die water kunnen afstoten. Dit zorgt ervoor dat specifieke onderdelen of gebieden beschermd zijn tegen lekkages. Dit maakt siliconenrubber tot een effectieve kit, waterdichte coating of isolerende component. Het kan dit doen zonder het ademend vermogen te beperken.
• Het heeft lage rotatiebarrières. Dit betekent dat de moleculaire ruggengraat een lage rotatie-energie heeft. Dit geeft het de meer opmerkelijke mogelijkheid om het materiaal ongelooflijk flexibel te maken.
• Het is zeer goed bestand tegen veroudering. De duurzaamheid van siliconenrubber is te danken aan het vermogen om UV-straling, extreme temperaturen en blootstelling aan chemicaliën te weerstaan. Het kan goed gedijen ondanks onbevredigende omgevingsomstandigheden.

Fysische eigenschappen van siliconenrubber

Door de exacte samenstelling van siliconen kan het verschillende processen gebruiken om verschillende maten en vormen te creëren - van buizen, platen, pakkingen, enz. Desondanks doet het geen afbreuk aan zijn waardevolle fysieke eigenschappen. Deze eigenschappen omvatten het volgende:

• Flexibiliteit. De combinatie van siliconen en zuurstof in de ruggengraat van de ketting geeft het materiaal een ongelooflijke flexibiliteit. Het kan zelfs na het zetten en vormen bewegen, vouwen, buigen en draaien zonder de oorspronkelijke structuur te beschadigen.
• Hardheid. Twee schalen meten de hardheid van siliconen. Een daarvan is Shore 00, wat verwijst naar het beschrijven van sponssiliconen. De andere is Shore A, die een meer dichte structuur heeft. Voor het dikke siliconenmateriaal is de ideale hardheidsmeting Shore 30A-70A. Het kan zo laag gaan als 10 Shore A of zo hoog als 90 Shore A - maar dit is alleen voor de superieure kwaliteit siliconen materialen. De hardheid is afhankelijk van de toepassing van de siliconen.
• Kleur en afwerking. In originele staat is siliconen doorschijnend wit. Maar afhankelijk van het ontwerp kan het siliconenproduct in verschillende kleuren en texturen verschijnen.
• Elektrische eigenschappen. Siliconen hebben isolerende en geleidende eigenschappen waardoor het ideaal is voor zeer elektrische omgevingen. Siliconen kunnen geleidende vulstoffen accepteren, waardoor het een effectief afdichtmiddel is voor elektronische apparaten. U kunt het gebruiken als EMI-afschermingspakkingen of warmteoverdrachtspads.
• Thermische eigenschappen. Siliconen is ook thermisch isolerend en geleidend. Dit maakt het een uitstekend materiaal voor producten met een lage warmteoverdracht, zoals slangen voor oventoepassingen of andere voedselgerelateerde apparaten en apparatuur. Het is ook een ideaal thermisch interfacemateriaal voor elektronica.
• Hoog smeltpunt. Omdat siliconen een thermostaatelastomeer is, zal het niet smelten. Het kan zijn mechanische structuur behouden, zelfs bij temperaturen tot 300° C.

Gunstige eigenschappen van siliconenrubber

Dankzij de vorige lijst met eigenschappen bezit siliconenrubber ongelooflijke gunstige eigenschappen, waaronder de volgende:

• Stoombestendigheid en vlamvertraging. De algemene weerstand van siliconenrubber tegen stoom, vlammen en hitte maakt het een uitstekend materiaal voor toepassingen bij hoge temperaturen, zoals voedselbereiding. Dit maakt het ook ideaal voor industriële toepassingen die warmteopwekkende machines en processen gebruiken.
• Beoordelingen van voedselkwaliteit en medische kwaliteit. Van de andere rubbermaterialen is siliconenrubber bestand tegen de strenge testvereisten om een ​​materiaal aanvaardbaar te maken voor voedsel of medische toepassingen. Het maakt ook geen gebruik van schadelijke materialen zoals weekmakers of chemicaliën zoals BPA.
• Hoge weerstand tegen compressie set. Dit is mogelijk door het uithardingsproces dat siliconenrubber doorloopt. Het kan zijn oorspronkelijke mechanische eigenschappen gedurende lange tijd behouden.
• traagheid. Dit is een van de eigenschappen die siliconenrubber ideaal maken voor medische doeleinden. Het reageert niet, zelfs niet als het in wisselwerking staat met biologische en chemische elementen. Dat betekent dat het geen allergische reacties veroorzaakt, zelfs niet bij contact met de huid.
• Veerkracht en rebound. Siliconenrubber is flexibel en keert altijd terug naar zijn oorspronkelijke vorm, zelfs na draaien, buigen of vouwen. Maar dit zal nog steeds afhangen van de oorspronkelijke hardheidsmaat van de siliconen vóór de toepassing ervan.
• Treksterkte. Sommige soorten siliconenrubber zijn bestand tegen uitrekken tot 700% - maar dit is alleen voor uitzonderlijke kwaliteiten. Toch maakt de gebruikelijke treksterkte van 200 tot 1,500 psi het een duurzaam materiaal.

Toepassingen van siliconenrubberproducten

De eigenschappen van siliconenrubberproducten maken ze ideaal voor diverse toepassingen. De typische toepassingen omvatten het volgende:

Automotive

Dit is waarschijnlijk de meest voorkomende toepassing van siliconenrubber. De auto-industrie gebruikt het voor meerdere toepassingen en onderdelen. Tot de toepassingen behoren pakkingen, afdichtingen, kitten, bougiebanden, warmtewisselaars, motorkappen, radiatoren, kleppendeksels en nog veel meer.

Er is een voorkeur voor siliconenrubber, simpelweg omdat het bestand is tegen weersinvloeden, temperatuur, chemische weerstand, scheursterkte, elektrische isolatie, enz.

Voedsel en consumentenproducten

Siliconenrubber is veilig om in contact te komen met voedsel. Het vermogen om schimmelbederf af te weren en praktische afdichtingseigenschappen zorgen ervoor dat lekkages niet optreden en bacteriën niet kunnen groeien. Daarom is het een uitstekend materiaal voor voedselverpakkingen, bereidingsapparatuur, dienbladen, bakvormen, ovens, andere keukenapparatuur, enz.

Elektronica

De elektrische eigenschappen van siliconenrubber maken het tot het ideale materiaal of onderdeel voor connectoren, isolatoren, energietransmissie, regeleenheden of motorpakkingen, enz. Het is ook toepasbaar voor verlichtingstoepassingen zoals diffusors, reflectoren, schijnwerpers, lensvorm, enz.

Siliconenrubber is effectief in deze toepassingen vanwege zijn verouderingseigenschappen en weerstand tegen temperatuur fluctuaties maken het bestand tegen vacuüminstorting.

Gezondheidszorg

Siliconenrubber kan vanwege zijn inertie een medische beoordeling krijgen. Het geeft het materiaal biocompatibiliteitseigenschappen die het veilig maken als medische slangen, afdichtingen, katheters, O-ringen, pakkingen, membranen, kleppen, maskers, kabels en meer.

De biocompatibiliteitseigenschap maakt siliconen ook veilig voor elke toepassing die in contact komt met de menselijke huid. Dit omvat mondstukken, brillen, banden, enz.

Conclusie

Siliconenrubber staat bekend om zijn uitstekende eigenschappen, waardoor het een veelzijdig materiaal is dat geschikt is voor een breed scala aan toepassingen. Naarmate men meer vertrouwd raakt met zijn eigenschappen, wordt de mate van zijn veelzijdigheid duidelijk. Het is dan ook niet verwonderlijk dat siliconenrubber veel wordt toegepast in verschillende sectoren, waaronder transport, infrastructuur en gezondheidszorg.

Op zoek naar aangepaste siliconenrubberproducten? Hongju kan u helpen

Als u op zoek bent naar een ontwerp op maat voor uw producten van siliconenrubber, Hongju kan u helpen dat te produceren. Geef ons gewoon de details van uw vereisten. We maken het ontwerp voor uw goedkeuring voordat we het vervaardigen.

Neem contact met ons op om uw specifieke behoeften aan siliconenrubber te bespreken. We geven je in een mum van tijd een eerlijke offerte.