Cos'è la gomma siliconica?
La gomma siliconica è un tipo di elastomero o materiale simile alla gomma. La sua composizione principale è il silicone, che di per sé è un tipo di polimero. I produttori utilizzano diverse formulazioni per mescolare questo silicone con altri materiali come ossigeno, carbonio e idrogeno. Ciò si traduce in diversi tipi di gomma siliconica ideali per diverse applicazioni.
La composizione unica e la versatilità della gomma siliconica offrono numerosi vantaggi. Regolando i suoi riempitivi e altre proprietà, è possibile ridurre i costi senza sacrificare la qualità.
Questa flessibilità consente anche lo sviluppo di gomme siliconiche personalizzate che soddisfano i severi requisiti di di qualità alimentare e medica standard. Questa combinazione di adattabilità, flessibilità e conformità normativa rende la gomma siliconica un materiale ottimale per una vasta gamma di applicazioni in vari settori.
La sua versatilità è solo una delle tante qualità che rendono la gomma siliconica così popolare oggi. È anche preziosa per le sue durabilità, stabilità e stato non reattivo, anche dopo esposizione a temperature estreme e sostanze chimiche.
Può resistere alle temperature da −55 a 300 °C (da -70 a 570 °F) senza perdere le sue proprietà più importanti.
Stampaggio a iniezione di gomma siliconica è anche molto facile. Ecco perché puoi vederlo in varie forme e dimensioni. È possibile aggiungere colore e regolare la trasparenza in base alle esigenze di progettazione.
Il silicone può soddisfare ogni esigenza per applicazioni automobilistiche, riparazioni domestiche, Guarnizioni, Dispensa, pentoleo anche requisiti di livello medico.
Come è nata la gomma siliconica?
Il primo elastomero siliconico era inizialmente destinato ai motori elettrici e ai generatori. L'intenzione era quella di ricerca di un materiale isolante migliore che potrebbe sostituire la resina infusa fibre di vetro che erano popolari allora. Il problema che stavano cercando di risolvere era l'incapacità della resina fenolica di resistere all'esposizione ad alte temperature che erano comuni tra i motori elettrici più piccoli.
I chimici della General Electric e della Corning Glass hanno iniziato a cercare materiali più resistenti al calore per risolvere questo problema. Alla fine hanno provato i polimeri siliconici. Il nuovo materiale ha dimostrato che la sua struttura può resistere a temperature estreme.
Dopo questa scoperta, i chimici trovarono un modo per produrre materiale siliconico a scopo commercialeDecisero di chiamare questa scoperta silicone, il che è un termine improprio.
Il -one doveva indicare la sostanza con atomo di ossigeno con doppio legame come struttura portante. Questo perché inizialmente i chimici pensavano erroneamente che gli atomi di ossigeno si legassero in modo diverso nel silicone. Ma dopo ulteriori studi, le gomme siliconiche dovrebbero avere il nome polisilossani.
Con la crescente popolarità della gomma siliconica, è stato possibile utilizzarla per più applicazioni. All'inizio degli anni '1950, produzione di massa di silicone era diventato più prominente.
Tipi di gomma siliconica
Esistono due modi per classificare la gomma siliconica. Uno è attraverso la sua struttura molecolaree, e l'altro è attraverso il suo forma primaria.
Classificazione attraverso la composizione
La gomma siliconica è così versatile che puoi crearla utilizzando diversi gruppi organici. Può essere metile, fenile, vinile, o altri gruppi. Solitamente, la scelta dipenderà dall'applicazione specifica della gomma siliconica.
Basato sul ASTM D1418 standard che classifica ufficialmente la gomma, la gomma siliconica ha queste classificazioni a seconda della sua struttura molecolare.
- Gruppo metilicoQuesto gruppo porta altre identificazioni, tra cui elastomero dimetilsilicone, gomma metilsilicone o il riferimento più breve di MQ. È il base e struttura più semplice di silicone.
- Gruppo metilico e vinilicoQuesto gruppo ha anche altri nomi, come elastomero vinilmetilsiliconico. Può essere identificato come VMQ. Questi sono ideali per entrambi applicazioni ad alta e bassa temperaturaNon è tossico, può mantenere la sua struttura originale nonostante l'esposizione alla luce solare ed è altamente resistente alla decomposizione fungina.
- Gruppo metile e fenileQuesto materiale è denominato elastomero siliconico metil-fenil. Un nome più comune è gomma siliconica fenilica. Conosciuta anche con il nome di PMQ, questa composizione è eccellente per applicazioni a basse temperature.
- Gruppo metile, fenile e vinile. Questo porta anche il nome PVMQ, Nota per la sua capacità di resistere bene alle basse temperature. Con l'introduzione del fenile, le proprietà termiche della gomma siliconica subiscono notevoli miglioramenti, consentendole di mantenere la sua struttura nonostante l'esposizione a temperature rigide.
- Gruppo fluoro, vinile e metileLa gomma fluorosiliconica, gomma fluorurata o FVMQ, ha proprietà che la rendono altamente resistente a sostanze chimiche come olio, carburante, acidi, alcalini e altri solventi non polariÈ un tipo di elastomero di lunga durata che è relativamente stabile and resistente alla compressione attraverso temperature estreme.
Classificazione per viscosità e metodo di lavorazione
La classificazione della gomma siliconica può essere effettuata anche in base alla sua viscosità e metodo di lavorazione che attraversa.
- Gomma siliconica solida vulcanizzata ad alta temperatura (HTV): Questo tipo di gomma siliconica ha una composizione che comprende polimeri con alto peso molecolare e lungo catene polimericheDi solito sono grezzi e utilizzano tecniche tradizionali di lavorazione della gomma organica.
- Gomma siliconica liquida (LSR): Gomma siliconica liquida (LSR) è fatto di polimeri con catene più corte e peso molecolare più basso, conferendogli una maggiore flessibilità. È prodotto da stampaggio a iniezione or estrusionee mantiene la sua resistenza in un ampio intervallo di temperature. Il LSR termoindurente è trasparente e durevole.
- Gomma siliconica vulcanizzata a temperatura ambiente (RTV): Questa gomma siliconica ha due tipi di composizione: sistemi RTV-1 (monocomponente) o RTV-2 (bicomponente). Questo influisce sulla gamma di durezza del silicone, da molto morbido a leggermente più duro. Questo lo rende ideale per applicazioni di sigillatura, riempimento o incapsulamento.
Principali proprietà e caratteristiche della gomma siliconica
Il silicone è il riferimento principale per una classe di polimeri inorganici. Possiede proprietà e caratteristiche straordinarie che lo rendono ideale per vari scopi industriali. È possibile modificarne le proprietà aggiungendo diversi gruppi metilici alla sua catena molecolare.
Ciò significa che è possibile rendere la gomma siliconica più flessibile, solubile, o resistente agli agenti chimici o alla temperatura aggiungendo un materiale adatto.
Ma quali sono queste proprietà? Esploriamoli individualmente in modo da poterli comprendere meglio.
Proprietà generali della gomma siliconica
Ecco le proprietà generali che puoi trovare nel silicone.
- È molto morbido e flessibile. La sua durevolezza gli consente di mantenere la sua struttura originale senza screpolature, indurimento e affaticamento. Ciò lo rende ideale per applicazioni ad alta pressione che prevedono operazioni di carico e scarico ripetute.
- Ha proprietà idrofobiche che possono respingere l'acqua. Ciò garantisce che parti o aree specifiche siano protette contro le perdite. Ciò rende la gomma siliconica un sigillante efficace, rivestimento impermeabile, o isolamentoPuò farlo senza limitare la traspirabilità.
- Le sue catene molecolari presentano basse barriere energetiche rotazionali. Ciò gli consente di muoversi con elevata flessibilità anche quando viene applicata una piccola quantità di energia.
- È altamente resistente all'invecchiamento. La durevolezza della gomma siliconica è dovuta alla sua capacità di resistere alle radiazioni UV, temperature estreme ed esposizione a sostanze chimiche.
Proprietà fisiche della gomma siliconica
L'esatta composizione del silicone consente di utilizzarlo in diversi processi per creare varie dimensioni e forme,da tubing, fogli, guarnizioni, ecc. Nonostante ciò, non ne verranno compromesse le preziose proprietà fisiche. Queste proprietà includono quanto segue:
- Flessibilità: La combinazione di silicone e ossigeno nella struttura portante della catena conferisce al materiale un'incredibile flessibilità. Può muoversi, piegare, curvare e torcere anche dopo l'impostazione e la modellatura senza danneggiarne la struttura originale.
- Durezza: La durezza del silicone viene misurata utilizzando due scale: Shore 00 per il silicone morbido e spugnoso e Shore A per i tipi più densi. Un intervallo comune per il silicone più spesso è compreso tra 30A e 70A, mentre i gradi ad alte prestazioni possono essere bassi fino a 10A o alti fino a 90A.
- Colore e finitura: Nel suo stato originale, il silicone è bianco traslucido. Ma a seconda del design, il prodotto in silicone può apparire in vari colori e consistenze.
- Proprietà elettriche: Il silicone vanta eccellenti proprietà di isolamento elettrico, con una rigidità dielettrica tipicamente compresa tra 20 e 30 kV/mm, rendendolo ideale per applicazioni ad alta tensione. Il silicone può anche accettare riempitivi conduttivi, rendendolo un sigillante efficace per dispositivi elettronici. Puoi usarlo come O-ring EMI o cuscinetti per il trasferimento di calore.
- Proprietà termali: La gomma siliconica è sia un isolante termico che un conduttore, a seconda della sua formulazione. La sua conduttività termica varia tipicamente da da 0.2 a 0.3 W/(m·K)Ciò lo rende adatto a prodotti a basso trasferimento di calore, come tubi per applicazioni in forno o altri dispositivi alimentari.
- Punto di fusione elevato: Poiché il silicone è un elastomero termoindurente, iNon si scioglie. Può mantenere la sua struttura meccanica anche a temperature fino a 300°C.
Vantaggi della gomma siliconica
Grazie all'elenco di proprietà precedente, la gomma siliconica possiede i seguenti incredibili vantaggi.
- Resistenza al vapore e ignifugazione: La resistenza generale della gomma siliconica al vapore, alla fiamma e al calore la rende un materiale ideale per applicazioni ad alta temperatura come situazioni di preparazione del cibo. Ciò lo rende adatto anche per applicazioni industriali che utilizzare macchinari e processi che generano calore.
- Elevata resistenza alla deformazione permanente: Grazie al suo processo di polimerizzazione, la gomma siliconica ha una bassa deformazione permanente, generalmente inferiore al 10% a 150°CIn questo modo, può mantenere la sua forma originale e la sua forza di tenuta per molto tempo dopo essere stato compresso.
- Classificazioni di qualità alimentare e medica: Tra gli altri materiali in gomma, la gomma siliconica può superare i rigorosi requisiti di prova per dichiarare un materiale accettabile per applicazioni alimentari o mediche. Inoltre, non utilizza materiali nocivi come plastificanti o sostanze chimiche come BPA.
- Inerzia: Questa è una delle proprietà che rendono la gomma siliconica ideale per scopi medici. Non reagisce anche se interagisce con elementi biologici e chimici. Ciò significa che non si innescherà reazioni allergiche anche a contatto con la pelle.
- Resilienza e ripresa: La gomma siliconica è flessibile e sarà sempre tornare alla sua forma originale anche dopo torsione, piegatura o piegatura. Tuttavia, ciò dipenderà comunque dalla durezza originale del silicone prima della sua applicazione.
- Resistenza alla trazione: La resistenza alla trazione della gomma siliconica standard è compresa tra 5 e 10MPaAlcuni tipi di alta qualità possono raggiungere fino a 1,500 psi. E il suo allungamento a rottura può variare da 200% a% 700.
Applicazioni di prodotti in gomma siliconica
Le proprietà dei prodotti in gomma siliconica li rendono ideali per diverse applicazioni. Tra le applicazioni più comuni rientrano le seguenti:
Automotive
Questo è probabilmente l'applicazione più comune di gomma siliconica. Grazie alle sue caratteristiche di resistenza alla temperatura, agli agenti chimici, alla lacerazione, all'isolamento elettrico, ecc., l'industria automobilistica la utilizza per molteplici componenti.
Tra gli usi ci sono guarnizioni, sigilli, sigillanti, pneumatici per candele, scambiatori di calore, coperchi motore, radiatori, coperchi valvole e molti altri.
Prodotti alimentari e di consumo
La gomma siliconica è sicura per entrare in contatto con gli alimenti. La sua capacità di respingere la decomposizione fungina and qualità di tenuta pratiche Garantisce che non si verifichino perdite e che i batteri non possano proliferare. Ecco perché è un materiale eccellente per imballaggi alimentari, attrezzature di preparazione, vassoi, stampi da forno e altri elettrodomestici da cucina.
Elettronica
Le proprietà elettriche della gomma siliconica la rendono il materiale o il componente ideale per connettori, isolatori o unità di controllo, ecc. È anche applicabile per applicazioni di illuminazione come diffusori, riflettori, proiettori, stampo per lenti, ecc.
La gomma siliconica è efficace in queste applicazioni perché le sue proprietà di invecchiamento e di resistenza alla temperatura la rendono resistente al collasso sotto vuoto.
Settore Sanitario
La gomma siliconica può raggiungere una classificazione di grado medico grazie alla sua inerzia. Conferisce al materiale biocompatibilità proprietà che lo rendono sicuro come tubi medicali, guarnizioni, cateteri, O-ring, guarnizioni, membrane, maschere e altro ancora.
La proprietà di biocompatibilità rende inoltre il silicone sicuro per qualsiasi applicazione che venga a contatto con la pelle umana. Ciò include bocchini, occhiali, bande, ecc.
Conclusione
La gomma siliconica è versatile, durevole e sicura, il che la rende la scelta ideale per soluzioni di prodotto affidabili e personalizzate. Grazie all'eccezionale resistenza alla temperatura, flessibilità e biocompatibilità, supera in prestazioni molti altri materiali. Per questo motivo, è comunemente utilizzata nei settori automobilistico, medico, alimentare ed elettronico.
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