¿Se derrite la silicona? Esta es una pregunta frecuente.
A menudo nos basamos en el concepto de punto de fusión para evaluar la resistencia térmica de un material. Sin embargo, la silicona no es un termoplástico típico; no tiene un punto de fusión definido. En cambio, al exponerse a altas temperaturas, se ablanda gradualmente, pierde elasticidad y finalmente se descompone.
En este artículo, exploraremos por qué es así y qué le sucede realmente a la silicona a medida que aumenta la temperatura.
¿Por qué la silicona no tiene un punto de fusión tradicional?
La silicona no se funde en el sentido tradicional. Esto se debe principalmente a su estructura química y disposición molecular únicas.
Fuerte estructura de Si-O
La silicona tiene una estructura de silicio-oxígeno con una energía de enlace muy alta. Esta sólida estructura le confiere una excelente resistencia al calor. A diferencia de los metales, que se funden a cierta temperatura, la silicona se mantiene estable. No se descompone fácilmente al calentarse.
Estructura amorfa
A diferencia de los metales con una estructura cristalina ordenada, el silicio es mayoritariamente amorfo. Esto significa que no existe un punto de energía exacto donde todas las moléculas pasen del estado sólido al líquido. A medida que el silicio se calienta, sus cadenas moleculares simplemente se mueven cada vez más, lo que provoca que el material se ablande y expanda gradualmente en lugar de fundirse bruscamente.
Red reticulada
La mayor parte de la silicona se cura, formando una red tridimensional mediante enlaces cruzados químicos entre sus cadenas. Estos enlaces cruzados mantienen unida la estructura. Cuando la temperatura sube demasiado, estos enlaces, e incluso la estructura principal, comienzan a romperse. Esto provoca la descomposición, no la fusión.
¿Cómo se comporta la silicona a altas temperaturas?
Cuando la gente escucha que la silicona no tiene un punto de fusión tradicional, su siguiente pregunta suele ser: "Entonces, ¿cómo se comporta la silicona a medida que aumenta la temperatura?"
La silicona no se funde como el metal o el plástico. En cambio, experimenta una transición gradual: desde el ablandamiento hasta la pérdida de elasticidad y, finalmente, su descomposición a temperaturas extremas. Este cambio progresivo hace que la silicona sea tan única, pero también requiere una comprensión clara de sus límites térmicos.
Esta tabla muestra cómo cambia la silicona a medida que aumenta la temperatura.
| Rango de temperatura | Comportamiento térmico |
| <150°C | Se mantiene estable sin cambios notables. |
| 150–200 °C | Comienza a ablandarse ligeramente; la elasticidad disminuye un poco. |
| Alrededor de 250°C | Algunos componentes de bajo peso molecular comienzan a evaporarse; la estructura local se afloja. |
| 300–400 °C | Las cadenas de polímeros se rompen; comienza la descomposición térmica, liberándose gases orgánicos. |
| >400°C | Se produce una carbonización completa, dejando residuos inorgánicos (ceniza blanca o carbón negro). |
¿Cómo se compara la silicona con otros materiales a altas temperaturas?
Al seleccionar materiales para entornos de alta temperatura, es esencial comprender si se funden, cómo se comportan bajo el calor y si son adecuados para condiciones tan exigentes.
La siguiente tabla compara la silicona con otros materiales de uso generalizado. Destaca su comportamiento térmico y su utilidad en entornos con altas temperaturas.
| Material | ¿Se derrite? | Temperatura de descomposición | ¿Es adecuado para uso en altas temperaturas? |
| Silicona | No | 300–400 °C | Sí |
| Educación física y política | Sí | <250°C | No |
| CLORURO DE POLIVINILO | Sí | <200°C | No |
| TPE | Sí | 180–230 °C | Limitado |
| Caucho natural | No | <250°C | Parcialmente |
| FKM (Vitón) | No | >300°C | Sí (Alto Costo) |
¿Cómo se descompone la silicona a altas temperaturas?
La silicona es conocida por su excelente resistencia al calor y funciona bien en muchas aplicaciones exigentes.
Sin embargo, como cualquier material, la silicona tiene sus límites. Al exponerse a temperaturas extremas que superan con creces su rango de diseño, con el tiempo comenzará a descomponerse.
Las siguientes secciones lo explicarán paso a paso.
Ablandamiento a altas temperaturas
A medida que la temperatura supera el límite de seguridad de la silicona (generalmente entre 150 °C y 200 °C), esta no se derrite como el hielo, sino que pierde lentamente su elasticidad y flexibilidad.
Es posible que observe que el material se vuelve quebradizo o muestra signos de amarilleamiento o decoloración. Esto no se trata de un cambio de fase brusco, sino de una señal de oxidación térmica. Las cadenas moleculares se mueven con mayor actividad y comienzan a degradarse en presencia de oxígeno.
En este punto, las propiedades físicas de la silicona (como la resistencia a la tracción y la capacidad de sellado) disminuyen drásticamente, lo que significa que ya no es apta para su uso original.
Descomposición química
A medida que el calor continúa aumentando, comienza la descomposición química.
Las primeras partes en degradarse son los grupos laterales orgánicos unidos a la cadena principal de silicio, como los grupos metilo. Estos tienen menor energía de enlace y se descomponen en pequeñas moléculas orgánicas o gases. Este proceso puede producir una ligera cantidad de humo.
A diferencia de la quema de plásticos, este humo es mínimo porque la silicona contiene poco material orgánico.
Con el tiempo, la cadena principal de silicio y oxígeno también comienza a romperse y reorganizarse a temperaturas extremadamente altas.
Esto marca una descomposición química completa de la estructura de silicona.
Estado final
Después de una serie de reacciones a alta temperatura, la silicona generalmente deja restos inorgánicos.
Una vez que se han eliminado todos los componentes orgánicos y se ha desintegrado la estructura principal, los átomos de silicio y oxígeno se transforman en dióxido de silicio (SiO₂), un compuesto muy estable. Suele presentarse como un polvo blanco fino o ceniza. Por eso, al quemar silicona, suele quedar un residuo blanco y ligero.
Durante la descomposición también pueden liberarse pequeñas cantidades de siloxanos volátiles.
¿Qué factores afectan la resistencia al calor de la silicona?
La resistencia térmica de la silicona no es fija. Es una propiedad compleja y ajustable. Comprender los factores clave y cómo interactúan es esencial para controlar el rendimiento de la silicona.
Estructura molecular
La resistencia térmica del silicio se debe principalmente a su fuerte estructura de silicio-oxígeno. Los tipos de grupos laterales orgánicos unidos a los átomos de silicio también desempeñan un papel fundamental.
Por ejemplo, agregar grupos que contengan flúor puede mejorar en gran medida la resistencia del aceite y de los productos químicos, manteniendo al mismo tiempo una alta estabilidad térmica.
Red de reticulación
La densidad y el tipo de enlaces cruzados determinan directamente la estabilidad de la silicona.
Los enlaces cruzados formados mediante el curado por adición catalizado con platino son más estables que los del curado con peróxido. Esto suele resultar en una mejor resistencia térmica a largo plazo.
Una mayor densidad de reticulación también puede mejorar la resistencia al calor y la dureza a corto plazo.
Rellenos y aditivos
Los estabilizadores térmicos son clave para mejorar el rendimiento térmico a largo plazo de la silicona.
Aditivos como el óxido de hierro o el negro de humo pueden reducir la degradación oxidativa a altas temperaturas y prolongar la vida útil del material. Los rellenos de refuerzo, como la sílice pirogénica, no solo aumentan la resistencia mecánica, sino que también mejoran la estabilidad térmica.
Entorno externo y procesamiento
Un control preciso durante la producción es fundamental. Un curado adecuado garantiza la mejor estabilidad térmica.
En el uso real, las condiciones externas también influyen. La exposición al oxígeno, la humedad o los productos químicos puede acelerar el envejecimiento. La tensión mecánica también puede reducir la durabilidad a altas temperaturas.
Conclusión
La silicona no tiene un punto de fusión fijo. No se vuelve líquida a altas temperaturas, sino que mantiene su forma hasta que se carboniza y se descompone. Comprender esto te ayuda a usar los productos de silicona correctamente. Los productos de calidad empiezan con los materiales y el equipo adecuados. Hemos ayudado a clientes de todo el mundo con soluciones de silicona personalizadas. Ahora es tu turno. Contáctanos para empezar.
