Gibt man “physikalische Eigenschaften von Silikon” ein, liest sich der Großteil der Ergebnisse wie ein Chemielehrbuch – gut für eine Prüfung, aber nutzlos für die Bauteilspezifikation. Man findet weder die Dichte, noch den Härtebereich, die maximale Temperatur oder die jeweilige Prüfnorm.
Standard-Silikonkautschuk liegt innerhalb eines definierten Bereichs: Dichte 1,10–1,50 g/cm³, Härte von Shore 00-5 bis Shore A-90 und ein kontinuierlicher Arbeitsbereich von −60 °C bis +230 °C, mit stabiler elektrischer Isolation und ungewöhnlich hoher Gasdurchlässigkeit. Das vollständige Datenblatt finden Sie unten. Jeder Wert ist der entsprechenden ASTM- oder ISO-Prüfmethode zugeordnet.
Diese Zahlen beschreiben Allzweck-Silikon (HCR und LSR). Füllstoffgehalt, Härtungssystem und Silikonart verändern die genauen Werte – jeweils unter Angabe der Eigenschaft.
Datenblatt zu den physikalischen Eigenschaften von Silikon
Datenblatt zu den physikalischen Eigenschaften von Silikon mit Angaben zu Dichte, Härte, Temperaturbereich, elektrischen, optischen und Permeabilitätswerten sowie den entsprechenden ASTM- und ISO-Prüfnormen.
| Eigentum | Typischer Bereich / Wert | Prüfstandard |
|---|---|---|
| Aussehen | Durchscheinende Grundierung; pigmentierbar; deckend nach dem Ausfüllen | — |
| Dichte (spezifisches Gewicht) | 1,10–1,50 g/cm³ (aufgefüllt bis ca. 2,0) | ASTM D792 |
| Härte | Shore 00-5 bis Shore A-90 | ASTM D2240 |
| Zugfestigkeit | 4–11 MPa (hochfest bis ~13) | ASTM D412 |
| Dehnung beim Bruch | 200–800% | ASTM D412 |
| Reißfestigkeit | 10–55 kN/m | ASTM D624 |
| Druckverformungsrest | Niedrig über den gesamten Temperaturbereich | ISO 815 / ASTM D395 |
| Betriebstemperatur | −60 °C bis +230 °C (kurzfristig bis +300 °C) | ASTM D573 / D746 |
| Wärmeleitfähigkeit | ~0,2 W/m·K | — |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 200–400 ×10⁻⁶ /K | ASTM E831 |
| Wasseraufnahme | Unter 0,5% | ASTM D471 |
| Wasserkontaktwinkel / Oberflächenenergie | ~110° / ~22 mN/m (hydrophob) | — |
| Gas- und Dampfdurchlässigkeit | Hochwertige Elastomere im Vergleich zu anderen Elastomeren | — |
| Durchschlagsfestigkeit | 18–25 kV/mm | — |
| Volumenwiderstand | ~10¹⁵ Ω·cm | — |
| Optische Übertragung | Über 91% (LSR in optischer Qualität) | — |
| Entflammbarkeit | Selbstverlöschend; FR nach UL 94 V-0 | UL 94 |
Das obige Datenblatt ist zum Kopieren oder Speichern als Referenzkarte gedacht. Die detaillierten Informationen zu jeder Immobilie finden Sie auf der jeweiligen Seite, die unter dem entsprechenden Abschnitt verlinkt ist.
Erscheinungsbild und Zustand
Silikon ist von Natur aus durchscheinend und nimmt Pigmente gut auf; nach dem Füllen oder Einfärben wird es vollständig undurchsichtig. Die Oberflächenbeschaffenheit wird durch die Form und die Nachbearbeitung bestimmt, nicht durch das Polymer selbst. Es handelt sich um eine kosmetische, nicht um eine leistungsrelevante Eigenschaft – sie beeinflusst weder Temperatur, Härte noch Nachgiebigkeit.
Dichte, Gewicht und Wasserverhalten
Silikon ist dichter als Wasser (1,10–1,50 g/cm³), schwimmt also nicht und absorbiert weniger als 0,5% Wasser nach Gewicht – es ist nicht porös in dem Sinne, wie es in dieser Frage üblicherweise dargestellt wird. Gefüllte Verbindungen erreichen eine Dichte von etwa 2,0 g/cm³. Die Oberfläche ist hydrophob, mit einem Wasserkontaktwinkel nahe 110°, weshalb Wasser abperlt, anstatt zu benetzen.
→ Weiterlesen: Dichte, Gewicht und Hydrophobie von Silikon
Härte und mechanisches Verhalten
Die Härte von Produktionssilikon reicht von Shore 00-5 (gelweich) bis Shore A-90 (starr), mit einer Zugfestigkeit von 4–11 MPa und einer Dehnung von 200–800%. Die Härte ist die erste Spezifikation, die festgelegt wird, da sie gegen Reißfestigkeit und Dehnung abwägt – weichere Sorten dehnen sich weiter, reißen aber schneller.
→ Weiterlesen: Silikonhärte- und Durometer-Leitfaden
Mechanische Eigenschaften von Silikon
Temperaturbereich und thermisches Verhalten
Silikon behält seine Eigenschaften kontinuierlich von −60 °C bis +230 °C, wobei Hochtemperatur-Sorten kurzzeitig Temperaturen bis zu +300 °C standhalten. Die Wärmeleitfähigkeit ist gering (~0,2 W/m·K) und der Wärmeausdehnungskoeffizient ist hoch (200–400 ×10⁻⁶ /K), was für enge Toleranzen bei heißen Teilen von Bedeutung ist.
→ Weiterlesen: Wärmeleitfähigkeit und Hitzebeständigkeit von Silikon
Elektrische Eigenschaften
Silikon ist ein starkes Dielektrikum – 18–25 kV/mm Durchschlagsfestigkeit und rund 10¹⁵ Ω·cm spezifischer Volumenwiderstand –, es sei denn, es wird absichtlich mit Kohlenstoff vermischt, um leitfähig zu sein. Diese doppelte Funktionalität ist der Grund, warum dasselbe Basispolymer sowohl für die Hochspannungsisolierung als auch für die EMV-Abschirmung von Tastaturen verwendet wird.
→ Weiterlesen: Elektrische Eigenschaften von Silizium
Optische Eigenschaften
LSR in optischer Qualität lässt über 91% sichtbares Licht durch und ist im Vergleich zu Epoxidharz oder Polycarbonat deutlich beständiger gegen Vergilbung. Der Brechungsindex liegt im Bereich von 1,40–1,55, weshalb er bei LED-Gehäusen und Linsenoptiken Anwendung findet.
→ Weiterlesen: Optische Eigenschaften von Silikon
Gas- und Dampfdurchlässigkeit
Silikon ist weitaus gasdurchlässiger als andere Elastomere – deshalb wird es für Sauerstoffschläuche und atmungsaktive Membranen verwendet und ist gleichzeitig das falsche Dichtungsmaterial für eine Gasbarriere. Diese Eigenschaft wird am häufigsten mit Porosität verwechselt; das Material ist fest, lässt aber Gase durchdringen.
→ Weiterlesen: Gas- und Dampfdurchlässigkeit von Silikon
Entflammbarkeit
Standard-Silikon ist selbstverlöschend, und FR-Sorten erreichen die UL 94 V-0-Norm mit geringer Rauchentwicklung und ohne Halogenemissionen. Bei der Verbrennung entsteht eine nichtleitende Silica-Asche anstelle einer tropfenden Flamme, weshalb das Verfahren den Normen für Schienen- und Nahverkehr entspricht.
→ Weiterlesen: Brand- und Entflammbarkeitsverhalten von Silikon
Wo diese Zahlen ihre Gültigkeit verlieren
Alle oben genannten Bereiche setzen handelsübliches Silikon voraus. Die Grenzen variieren je nach drei Auswahlmöglichkeiten:
- HCR vs LSR — legt die erreichbare Toleranz und Oberflächenreinheit fest, nicht die Gebäudehülle selbst.
- Füllstoffbeladung — erhöht die Dichte und Härte und kann die Dehnung und Reißfestigkeit verringern.
- Aushärtungssystem — Platinvernetzte Sorten bleiben geruchlos und klar; peroxidvernetzte Sorten sind billiger, müssen aber nachgehärtet werden, um Restgerüche zu beseitigen.
Dies sind Anwendungsgrenzen, keine Defekte. Ein Wert im Datenblatt gilt nur für die spezifische Verbindung, an der er gemessen wurde.
Häufig gestellte Fragen
Schwimmt Silikon?
Nein. Seine Dichte von 1,10–1,50 g/cm³ ist höher als die von Wasser, daher sinkt es.
Ist Silikon porös?
Nein – die Wasseraufnahme bleibt unter 0,5%. Es ist jedoch hochgradig gasdurchlässig, was eine andere Eigenschaft darstellt.
Wie viel wiegt Silikon?
Etwa das 1,1- bis 1,5-fache Gewicht von Wasser bei gleichem Volumen; stark gefüllte Verbindungen können etwa 2,0 g/cm³ erreichen.
Welche Temperaturen hält Silikon aus?
−60 °C bis +230 °C kontinuierlich, wobei Hochtemperaturausführungen auch kurzzeitige Temperaturspitzen bis +300 °C verkraften.
Was wir für die Spezifikation Ihres Teils benötigen
Diese Bereiche beschreiben Standard-Silikon. Die genauen Werte für Ihr Bauteil hängen von der Güteklasse, der angestrebten Härte und den Nachgiebigkeitsanforderungen ab (FDA 21 CFR 177.2600, LFGB, oder USP Klasse VI) und der Betriebstemperatur – diese vier Optionen legen auch die Kosten und die Lieferzeit fest. Senden Sie uns Ihre Angaben, und wir schicken Ihnen ein Datenblatt mit den Eigenschaften der jeweiligen Verbindung.
