Die meeste artikels oor die "eienskappe van silikoon" lees soos 'n ensiklopedie-inskrywing — Si-O-ruggraat, 'n paragraaf oor buigsaamheid, 'n paragraaf oor hittebestandheid, klaar. Dit help nie as jy 'n gereedskapskwotasie moet goedkeur of 'n spesifikasieblad vir 'n voltooide onderdeel moet skryf nie.
Silikoonrubber is 'n sintetiese elastomeer met 'n Si-O-Si-ruggraat, wat voortdurend werk van −60 °C tot +230 °C, beskikbaar in Shore A 10–80, elektries isolerend tot ~25 kV/mm, en chemies inert teenoor die meeste polêre media. Werklike prestasie word begrens deur formuleringsgraad (HTV vs LSR), uithardingstelsel (peroksied vs platinum), en voldoeningsertifisering (FDA 21 CFR 177.2600, LFGB §30/§31, USP Klas VI, ISO 10993).
Dit is die eiendomsverwysing wat ek aan ingenieurs en verkrygingsleiers oorhandig voordat ons gereedskap bespreek. Dit verduidelik wat katalogusspesifikasie is, wat graadafhanklik is, en watter veranderinge in produksie is.
1. Fisiese Eienskappe
1.1 Digtheid en Gewig
Silikondigtheid sit by 1.10–1.25 g/cm³, meestal aangedryf deur vulstoflading (gerookte of neergeslane silika). Hoër vulstoflading verbeter treksterkte, maar verminder deursigtigheid en verlenging. Silikoon dryf nie.
| Materiaal | Digtheid (g/cm³) |
|---|---|
| EPDM | 0.86–0.90 |
| Natuurlike rubber | 0.91–0.93 |
| Silikoon rubber | 1.10–1.25 |
| PVC | 1.20–1.55 |
| Fluorosilikoon (FVMQ) | 1.40–1.60 |
Dit maak saak vir die verskepingskoste van lywige onderdele (matte, lakens, oondvoerings) en vir dryfvermoë-sensitiewe gebruike. Vir materiaal-vir-materiaal konteks, sien Silikoon VS Plastiek, PVC vs silikoon, en Silikoon VS Rubber.
1.2 Kleur en Deursigtigheid
Basis silikoongom is deurskynend. Platinum-geharde grade bly waterhelder; peroksied-geharde grade neig na geelwit as gevolg van spoorkatalisatorresidue. Pigment word by die meul- of samestellingsstadium ingemeng en nie later bygevoeg nie.
Kleurstabiliteit onder UV en hitte hang af van pigmentkeuse, nie van silikoon self nie. Ysteroksied-gepigmenteerde dele verander van toon na meer as 1 000 uur se buitelugblootstelling; kadmium-gebaseerde pigmente voldoen nie aan RoHS nie en BEREIK reguit.
1.3 Hardheid (Shore A)
Shore A is die enkele mees wanordelike eienskap in silikoonverkryging.
| Kus A | Voel | Tipiese gebruik |
|---|---|---|
| 10–20 | Gel-agtig | Velkontak-draagbare toestelle, prostetiese voering |
| 20–30 | Sag, baba-veilig | Fopspene, bytspeentjies, menstruasiekoppies |
| 30–50 | Standaard "sag"“ | Seëls, pakkings, swemkappe |
| 50–70 | Firma | Spatelhandvatsels, sleutelborde, bakvorms |
| 70–80 | Styf | Industriële seëls, strukturele onderdele |
Hardheid word gemeet per ASTM D2240 met 'n 1-sekonde indenter-verblyf. ISO 48-4-verblyfreëls gee verskillende nommers. Roep die toetsmetode op die PO uit, anders sal jy dele 5–8 Shore-punte van die teiken af ontvang en geen verhaal hê nie.
Vir hoe hardheid seëlprestasie, tasbare gevoel en skuurleeftyd beïnvloed, sien Silikoon Shore A Hardheid: Effekte op Gevoel, Seëling en Duursaamheid en Waarom is Silikoon Shore Hardheid Belangrik.
2. Meganiese Eienskappe
2.1 Treksterkte en Verlenging
Algemene silikoon lopies 4.5–10 MPa treksterkte en 200–800% verlenging by breek onder ASTM D412 / ISO 37. Hoë-skeurgrade stoot treksterkte tot 10–12 MPa.
In vergelyking met EPDM (15–20 MPa) of natuurlike rubber (20–30 MPa), is silikoon meganies swak. Silikoon word nie gekies vir trekbelasting nie. Dit word gekies vir temperatuurvenster, bioversoenbaarheid en herstel.
Wanneer 'n koper vra "hoeveel gewig kan silikoon hou," is die antwoord altyd: dit hang af van geometrie, nie van silikoon self nie. Hoeveel Gewig Kan Silikoon Hou vir die meetkundewiskunde.
2.2 Skeurweerstand
Skeursterkte: 9–55 kN/m onder ASTM D624 Die B. Vloeibare Silikoonrubber (LSR) skeur skoner as HTV omdat platinum-uitharding 'n digter kruisbindingsnetwerk produseer. Dit is hoekom mediese ballonne, baba-fopspeen-tepels en menstruasiekoppies amper altyd LSR is.
2.3 Kompressiestel
Kompressie wat onder ASTM D395 (22 uur teen 175 °C) vasgestel is, land by 5–30%. Laer is beter — dit sê vir jou hoeveel 'n pakking nie terugbons na lang kompressie nie.
Platinum-geharde silikoon bereik 8–15%. Peroksied-geharde grade bly 20–30% voor sekondêre na-uitharding, en daal tot ~15% na 'n 4-uur na-uitharding teen 200 °C. Jy betaal daarvoor in siklustyd en energiekoste.
3. Termiese Eienskappe
3.1 Bedryfstemperatuurbereik
Die katalogus se antwoord: −60 °C tot +230 °C aaneenlopend. Ysteroksied-gestabiliseerde grade verleng korttermynweerstand tot 300 °C.
Die antwoord op die fabrieksvloer: silikoon faal nie katastrofies by die boonste limiet nie – dit verhard, verloor verlenging en ontwikkel oppervlakkige krake. Laat 'n bakmat aanhoudend teen 230 °C loop en die kompressie-set styg na 6-8 weke. Kliënte se klagtes kom na vore na die 3-maande-merk, nie op dag een nie.
Vir ontbindingsgedrag, sien Silikoon se smelttemperatuur wonder — silikon smelt nie; dit ontbind terug na anorganiese silika teen ongeveer 350–400 °C.
3.2 Termiese geleidingsvermoë
0.18–0.30 W/m·K vir ongevulde silikoon. Termies geleidende grade (gelaai met boornitried, alumina of sinkoksied) bereik 1.5–3.0 W/m·K — word gebruik in LED-gapingskussings en termiese koppelvlakmateriale vir EV-batterye.
Standaard silikoon is 'n termiese isolator, vergelykbaar met hout. Dit is hoekom 'n silikoon-oondhandskoen werk – en hoekom jy nie ongevulde silikoon as 'n hitteafleier kan gebruik nie. Besonderhede in Silikon se termiese geleidingsvermoë.
3.3 Vlambaarheid
Standaard silikoon dra 'n UL94 V-1 gradering. Vlamvertragende verbindings met platinum- of hidraatvullers bereik V-0. Wanneer silikoon wel brand, laat dit 'n nie-geleidende silika-as agter, en daarom word silikoonkabelmantels gespesifiseer vir noodstroombane en mariene bedrading in hoë geboue. Sien Is silikoon vlambaar.
4. Elektriese Eienskappe
Silikoon is een van die min elastomere wat diëlektriese werkverrigting oor die volle bedryfstemperatuurbereik handhaaf.
| Eiendom | Tipiese reeks | Toetsmetode |
|---|---|---|
| Volumeweerstand | 10¹⁴–10¹⁶ Ω·cm | ASTM D257 |
| Diëlektriese sterkte | 17–25 kV/mm | ASTM D149 |
| Diëlektriese konstante (1 MHz) | 2.8–3.5 | ASTM D150 |
| Boogweerstand | >120 sek | ASTM D495 |
Die praktiese punt: PVC-isolasie versag verby 90 °C, terwyl silikoon diëlektriese sterkte tot 200 °C+ behou. Vir dikte-tot-spanning-keuse, sien Silikoonvelle Diëlektriese Sterkte en Graderings en Silikoonvelle Elektriese Isolasielaag Dikte Opsies.
Koolstof- of silwerbelaaide geleidende silikoon keer hierdie reeks heeltemal om — oppervlakweerstand daal tot 10⁰–10² Ω/vk. Dit is 'n ander materiaal; sien Geleidende teenoor nie-geleidende silikoon sleutelborde.
5. Chemiese Eienskappe
5.1 Traagheid en Weerstand
Silikoon is chemies stabiel teen:
- Verdunde sure en alkalieë
- Polêre oplosmiddels (water, alkohole, gliserien)
- Suurstof en osoon — ongewoon vir elastomere
- Meeste voedselsoorte en biologiese vloeistowwe
Silikoon swel of degradeer in:
- Nie-polêre oplosmiddels (petrol, tolueen, minerale olies) — 20–60% volumeswelling
- Gekonsentreerde sure (HCl, H₂SO₄)
- Versadigde stoom bo 150 °C vir verlengde verblyf (Si-O ruggraathidrolise)
Swelling van kort blootstelling aan oplosmiddels is omkeerbaar. Langtermyn oliekontak maak silikoonseëls in motorenjinruimtes dood — spesifiseer fluorosilikoon (FVMQ) daar. Verwysing: Silikonstrokies Chemiese Weerstandseienskappe.
5.2 Hidrofobisiteit
Oppervlakwater kontakhoek: 100–110°. Silikoon stoot water af sonder 'n laag, en daarom is silikoon die standaardvrystellingsmiddel op betonvorms en waarom silikoonpakkings verseël sonder bygevoegde seëlaar.
5.3 Verwering — UV, Osoon, Oksidasie
Silikoon behou 80–90% van meganiese eienskappe na 5 jaar buitelug blootstelling onder versnelde ASTM G155 xenon-boogtoetsing. Natuurlike rubber kraak sigbaar binne 6–12 maande buite.
Dit is nie volle immuniteit nie. Swart silikoon gevulde met koolstofswart hou beter as gekleurde grade; deursigtige silikoon vergel sigbaar na 18–24 maande in direkte sonlig. Is silikoon UV-bestand en Silikoonstroke UV- en weerbestandheid.
Langtermyn-ontbinding van stortingsterreine is in die reeks van 50–500 jaar. Sien Hoe lank neem dit vir silikon om te ontbind.
6. Biologiese en Nakomingseienskappe
Dit is waar die meeste spesifikasies verkeerd gaan. "Voedselgraad" en "mediese graad" is nie uitruilbaar nie, en "silikoonveilig" is nie 'n regulatoriese term nie.
| Nakomingsvlak | Standaard | Tipiese gebruik | Kostepremie |
|---|---|---|---|
| Industriële | Geen vereis | Seëls, pakkings, matte | basislyn |
| Voedselkontak (VSA) | FDA 21 CFR 177.2600 | Bakgerei, voedselberging | +5–10% |
| Voedselkontak (EU) | LFGB §30 / §31 | EU-ingevoerde bakware, bababottels | +20–30% |
| Velkontak | ISO 10993-5, -10 | Draagbare toestelle, prostese | +25–40% |
| Mediese inplantaat | USP Klas VI, volledige ISO 10993-paneel | Kateters, inplantings | +50–200% |
'n Graad wat as "medies" gemerk is, is nie outomaties voedselveilig nie — verskillende migrasie-oplosmiddels, verskillende loogtoetse. Sien Voedselgraad teenoor mediesegraad-silikoon en Voedselgraad Silikoon.
Vir produkte wat in kontak kom met vel of biovloeistof, moet bioversoenbaarheid op die voltooide onderdeel hervalideer word, nie net op die rou materiaal nie. Pigmente, vormvrystelling en na-uithardingshantering voldoen almal aan die breekvereistes. Verwysing: Is silikoon werklik bioversoenbaar vir mediese toepassings? en Bioversoenbaarheidstoetsroetes vir velkontaktoestelle (ISO 10993).
Silikoon is ook nie-sensibiliserend vir die meeste gebruikers — sien Is silikoon hipoallergeen.
7. Hoe Eienskappe Verander volgens Geneesmiddelstelsel en Graad
Twee formuleringsbesluite sluit ongeveer 80% van die eiendomsomhulsel vas voordat gereedskap staal sny:
| Veranderlik | HTV (Soliede silikoon) | LSR (Vloeibare silikoon) |
|---|---|---|
| Standaard genesingstelsel | Peroksied (platinum opsioneel) | Slegs platinum |
| Hardheidsreeks | 20–80 Kus A | 5–70 Kus A |
| Skeursterkte | Laer | Hoër |
| Kompressiestel | 15–25% (na na-uitharding) | 8–15% |
| Bereikbare verdraagsaamheid | ±0,05–0,10 mm | ±0,02–0,05 mm |
| Gereedskapskoste | Laag | Hoog (koue hardloper) |
| Siklustyd | 3–8 min | 30–90 sek |
| Beste pasvorm | Lae/middel volume, eenvoudige geometrie | Hoë volume, medies, baba, mikro-onderdele |
Indien die genesingstelsel nie op die bestelbestelling gespesifiseer word nie, is die standaard peroksied HTV – goedkoper, maar met oorblywende genesingsbyprodukte wat smaak, reuk en kleurstabiliteit beïnvloed. Vir enigiets velkontak, baba of medies, eis platinum kuur in skryfwerk. Sien LSR teenoor HTV Silikoonrubber, Genesing teenoor vulkanisering in silikoon, en Silikoon Vulkanisering: Wat Ingenieurs Verkeerd Kry.
8. Vinnige Opsoek — Alle Eiendomme in 'n Oogopslag
| Eiendom | Tipiese reeks | Toetsstandaard |
|---|---|---|
| Digtheid | 1.10–1.25 g/cm³ | ASTM D792 |
| Shore A-hardheid | 10–80 | ASTM D2240 |
| Trek sterkte | 4.5–12 MPa | ASTM D412 |
| Verlenging by breek | 200–800% | ASTM D412 |
| Skeursterkte | 9–55 kN/m | ASTM D624 Matrys B |
| Kompressiestel | 8–30% | ASTM D395 |
| Bedryfstemperatuur | −60 tot +230 °C | — |
| Termiese geleidingsvermoë | 0.18–0.30 W/m·K | ASTM C177 |
| Diëlektriese sterkte | 17–25 kV/mm | ASTM D149 |
| Volumeweerstand | 10¹⁴–10¹⁶ Ω·cm | ASTM D257 |
| Vlamgradering | UL94 V-1 (V-0 met FR-toevoeging) | UL94 |
| Waterkontakhoek | 100–110° | — |
Silikoon-eienskapsradarkaart wat silikoon, EPDM, natuurlike rubber, PVC en fluorosilikoon vergelyk oor hardheid, temperatuurreeks, diëlektriese weerstand, chemiese weerstand en koste.
Gereelde vrae
Is silikoon giftig?
Nee. Geharde silikoon is chemies inert en gesertifiseer vir voedsel- en mediese kontak onder FDA 21 CFR 177.2600, LFGB §30/§31, en ISO 10993 wanneer dit behoorlik saamgestel en nagehard word. Ongeharde silikoon en peroksied-uithardingsbyprodukte moet nie in die werkswinkel ingeasem word nie.
Smelt silikon?
Nee. Silikoon het geen smeltpunt nie. Bo ~350 °C ontbind dit in silika (SiO₂), 'n fyn wit as. Daarom is silikoon bruikbaar in brandbestande bedrading en hoëtemperatuurpakkings.
Wat is die verskil tussen silikon en silikon?
Silikon is die element (Si). Silikon is 'n polimeer met 'n Si-O-Si-ruggraat en metiel- of vinielsygroepe. Sien Silikon vs Silikoon.
Hoe lank hou silikoon?
20+ jaar binnenshuis, 5–10 jaar buitenshuis onder direkte UV, afhangende van die graad. Ontbinding op stortingsterreine is 50–500 jaar.
Wat hierdie pilaar nie dek nie
Dit is die eiendomsverwysing, nie die verkrygingshandleiding nie. Drie grense om te lees voordat enige getal hierbo as vasgestel beskou word:
- Eienskapsnommers is formuleringsafhanklik. Elke spesifikasiereeks verskuif met ±20%, afhangende van die graad, vulstoflading en uithardingstelsel. Versoek altyd die verskaffer se werklike TDS vir die spesifieke graad wat aangehaal word.
- Die toetsmetode is belangriker as die getal. 'n Shore A 50-onderdeel wat met 'n 1-sekonde-verblyftyd gemeet word, is nie dieselfde as een wat met 'n 15-sekonde-verblyftyd gemeet word nie. ASTM D2240 teenoor ISO 48-4 sal verskillende waardes op dieselfde onderdeel lewer. Sluit die metode op die spesifikasieblad vas.
- Nakomingsdokumentasie verval. FDA-, LFGB- en USP-toetssertifikate is geldig vir 'n spesifieke bondel grondstowwe, nie vir die voltooide onderdeel onbepaald nie. Hertoets vir graadverandering, verskafferverandering of pigmentverandering.
Voordat u 'n navraag na enige silikoonfabriek stuur, besluit op vyf insette:
- Deurlopende bedryfstemperatuur (nie piek nie)
- Shore A-teiken met verklaarde toetsmetode
- Nakomingsgebied — watter standaard, watter kontakmodus
- Geneesmiddelstelsel — platinum of peroksied
- Toleransieklas — verbruikers-, industriële of mediese
Sonder daardie vyf, is enige kwotasie wat jy ontvang 'n raaiskoot, en enige TDS-lynitem is onverifieerbaar.
Hierdie pilaar staan langs 'n breër verwysing. As jy die volledige prentjie wil hê – wat silikoon eintlik op die chemiese vlak is, hoe dit vervaardig word, en waar dit in die elastomeerfamilie sit – lees die Volledige Silikoonmateriaalgids. Gebruik dit as die stroomop konteks; gebruik hierdie bladsy as die eiendomsopslag.
