La mayoría de los artículos sobre las propiedades de la silicona parecen entradas de enciclopedia: estructura de Si-O, un párrafo sobre flexibilidad, otro sobre resistencia al calor, y listo. Esto no sirve de nada cuando hay que aprobar un presupuesto de utillaje o redactar la ficha técnica de una pieza terminada.
El caucho de silicona es un elastómero sintético con una estructura principal Si-O-Si, que funciona continuamente desde −60 °C hasta +230 °C, está disponible en Shore A 10–80, es eléctricamente aislante hasta ~25 kV/mm y químicamente inerte a la mayoría de los medios polares. El rendimiento en el mundo real está limitado por el grado de formulación (HTV frente a LSR), el sistema de curado (peróxido frente a platino) y la certificación de cumplimiento (FDA 21 CFR 177.2600, LFGB §30/§31, USP Clase VI, ISO 10993).
Esta es la referencia de propiedades que entrego a los ingenieros y responsables de compras antes de hablar de herramientas. Aclara qué se especifica en el catálogo, qué depende del grado y qué varía durante la producción.
1. Propiedades físicas
1.1 Densidad y peso
La densidad de la silicona se sitúa en 1,10–1,25 g/cm³, principalmente debido a la cantidad de relleno (sílice pirogénica o precipitada). Una mayor cantidad de relleno mejora la resistencia a la tracción, pero reduce la transparencia y la elongación. La silicona no flota.
| Material | Densidad (g/cm³) |
|---|---|
| EPDM | 0,86–0,90 |
| Caucho natural | 0,91–0,93 |
| Caucho de silicona | 1,10–1,25 |
| CLORURO DE POLIVINILO | 1,20–1,55 |
| Fluorosilicona (FVMQ) | 1,40–1,60 |
Esto es importante para el costo de envío de piezas voluminosas (alfombras, láminas, revestimientos para hornos) y para usos sensibles a la flotabilidad. Para obtener información detallada sobre cada material, consulte Silicona versus plástico, PVC vs Silicona, y Silicona versus caucho.
1.2 Color y transparencia
La goma de silicona base es translúcida. Las variedades curadas con platino permanecen transparentes; las curadas con peróxido tienden a adquirir un tono blanco amarillento debido a los residuos de catalizador. El pigmento se mezcla durante la molienda o la etapa de composición, no se añade posteriormente.
La estabilidad del color bajo los rayos UV y el calor depende de la selección del pigmento, no de la silicona en sí. Las piezas pigmentadas con óxido de hierro cambian de tono después de más de 1000 horas de exposición al aire libre; los pigmentos a base de cadmio no cumplen con la normativa RoHS y ALCANZAR total.
1.3 Dureza (Shore A)
La dureza Shore A es la propiedad que presenta mayor número de errores en el abastecimiento de silicona.
| Orilla A | Sentir | Uso típico |
|---|---|---|
| 10–20 | Con textura de gel | Prendas de contacto con la piel, revestimientos protésicos |
| 20–30 | Suave y seguro para bebés | Chupetes, mordedores, copas menstruales |
| 30–50 | Estándar “suave” | Sellos, juntas, gorros de natación |
| 50–70 | Firme | Mangos de espátula, teclados, moldes para hornear |
| 70–80 | Rígido | Sellos industriales, piezas estructurales |
La dureza se mide por ASTM D2240 con un tiempo de permanencia del indentador de 1 segundo. Las reglas de permanencia de la norma ISO 48-4 indican valores diferentes. Especifique el método de prueba en la orden de compra; de lo contrario, recibirá piezas con una desviación de 5 a 8 puntos Shore y no tendrá derecho a reclamación.
Para saber cómo la dureza influye en el rendimiento del sellado, la sensación táctil y la vida útil frente a la abrasión, consulte Dureza Shore A de la silicona: efectos sobre la sensación, el sellado y la durabilidad y ¿Por qué es importante la dureza Shore del silicio?.
y para obtener detalles Hoja de especificaciones de propiedades físicas de la silicona
2. Propiedades mecánicas
2.1 Resistencia a la tracción y elongación
Tuberías de silicona de uso general 4,5–10 MPa de resistencia a la tracción y 200–800% elongación en la rotura Según la norma ASTM D412 / ISO 37, los grados de alta resistencia al desgarro alcanzan una resistencia a la tracción de 10 a 12 MPa.
En comparación con el EPDM (15–20 MPa) o el caucho natural (20–30 MPa), la silicona es mecánicamente débil. No se elige por su resistencia a la tracción, sino por su rango de temperatura, biocompatibilidad y capacidad de recuperación.
Cuando un comprador pregunta "¿cuánto peso puede soportar la silicona?", la respuesta siempre es: depende de la geometría, no de la silicona en sí. Ver ¿Cuánto peso puede soportar la silicona? para las matemáticas de geometría.
2.2 Resistencia al desgarro
Resistencia al desgarro: 9–55 kN/m Según la norma ASTM D624, matriz B, el caucho de silicona líquida (LSR) se rasga con mayor facilidad que el HTV, ya que el curado con platino produce una red de entrecruzamiento más densa. Por ello, los globos médicos, las tetinas de los chupetes y las copas menstruales casi siempre son de LSR.
2.3 Conjunto de compresión
Deformación permanente por compresión según ASTM D395 (22 h a 175 °C) en los bordes 5–30%. Cuanto menor sea el valor, mejor: indica cuánto pierde una junta su forma original tras una compresión prolongada.
La silicona curada con platino alcanza entre 8 y 151 TP3T. Las siliconas curadas con peróxido se sitúan entre 20 y 301 TP3T antes del postcurado secundario, descendiendo a aproximadamente 151 TP3T tras un postcurado de 4 horas a 200 °C. Esto se traduce en un mayor tiempo de ciclo y un mayor coste energético.
3. Propiedades térmicas
3.1 Rango de temperatura de funcionamiento
La respuesta del catálogo: De -60 °C a +230 °C de forma continua. Los grados estabilizados con óxido de hierro extienden la resistencia a corto plazo hasta 300 °C.
La respuesta en la fábrica: la silicona no falla catastróficamente al alcanzar el límite superior de temperatura; se endurece, pierde elasticidad y desarrolla fisuras superficiales. Si se somete una esterilla de horneado a 230 °C de forma continua, la deformación permanente por compresión aumenta después de 6 a 8 semanas. Las quejas de los clientes surgen a los 3 meses, no el primer día.
Para el comportamiento de descomposición, consulte Maravilla sobre la temperatura de fusión de la silicona — La silicona no se funde; se descompone en sílice inorgánica a unos 350-400 °C.
3.2 Conductividad térmica
0,18–0,30 W/m·K Para silicona sin relleno. Los grados térmicamente conductores (con nitruro de boro, alúmina u óxido de zinc) alcanzan 1,5–3,0 W/m·K, utilizados en almohadillas de separación de LED y materiales de interfaz térmica para baterías de vehículos eléctricos.
La silicona estándar es un aislante térmico, comparable a la madera. Por eso funciona un guante de silicona para horno, y por eso no se puede usar silicona sin relleno como disipador de calor. Más detalles en Conductividad térmica de la silicona.
3.3 Inflamabilidad
La silicona estándar lleva una UL94 V-1 Clasificación. Los compuestos ignífugos con rellenos de platino o hidrato alcanzan V-0. Cuando la silicona se quema, deja una ceniza de sílice no conductora, razón por la cual se especifican revestimientos de cables de silicona para circuitos de emergencia en edificios de gran altura y cableado marino. Ver ¿La silicona es inflamable?.
4. Propiedades eléctricas
La silicona es uno de los pocos elastómeros que mantiene su rendimiento dieléctrico en todo el rango de temperaturas de funcionamiento.
| Propiedad | Rango típico | Método de prueba |
|---|---|---|
| resistividad volumétrica | 10¹⁴–10¹⁶ Ω·cm | ASTM D257 |
| Rigidez dieléctrica | 17–25 kV/mm | ASTM D149 |
| Constante dieléctrica (1 MHz) | 2,8–3,5 | ASTM D150 |
| Resistencia del arco | >120 segundos | ASTM D495 |
El punto práctico: el aislamiento de PVC se ablanda por encima de los 90 °C, mientras que la silicona mantiene su rigidez dieléctrica hasta los 200 °C o más. Para la selección de espesor a voltaje, consulte Rigidez dieléctrica y clasificaciones de láminas de silicona y Opciones de espesor de la capa de aislamiento eléctrico de láminas de silicona.
La silicona conductora cargada con carbono o plata invierte completamente este rango: la resistividad superficial cae a 10⁰–10² Ω/sq. Ese es un material diferente; ver Teclados de silicona conductivos y no conductivos.
5. Propiedades químicas
5.1 Inercia y resistencia
La silicona es químicamente estable frente a:
- Ácidos y álcalis diluidos
- Disolventes polares (agua, alcoholes, glicerina)
- Oxígeno y ozono: algo inusual para los elastómeros.
- La mayoría de los alimentos y fluidos biológicos
La silicona se hincha o se degrada en:
- Disolventes no polares (gasolina, tolueno, aceites minerales) — 20–60% de hinchamiento volumétrico
- Ácidos concentrados (HCl, H₂SO₄)
- Vapor saturado por encima de 150 °C para un tiempo de permanencia prolongado (hidrólisis de la cadena principal Si-O).
La hinchazón causada por una breve exposición a disolventes es reversible. El contacto prolongado con aceite daña las juntas de silicona en los compartimentos del motor de los automóviles; en ese caso, especifique el uso de fluorosilicona (FVMQ). Referencia: Propiedades de resistencia química de las tiras de silicona.
5.2 Hidrofobicidad
Ángulo de contacto del agua superficial: 100–110°. La silicona repele el agua sin necesidad de recubrimiento, por lo que es el agente desmoldante por defecto en los encofrados de hormigón y por lo que las juntas de silicona sellan sin necesidad de añadir ningún sellador.
5.3 Meteorización: radiación UV, ozono, oxidación
La silicona retiene 80–90% de propiedades mecánicas después de 5 años al aire libre exposición bajo condiciones aceleradas ASTM G155 Pruebas con arco de xenón. El caucho natural se agrieta visiblemente al cabo de 6 a 12 meses en exteriores.
Esto no es inmunidad total. La silicona negra rellena de negro de humo resiste mejor que las de color; la silicona transparente amarillea visiblemente después de 18 a 24 meses de exposición directa al sol. Ver ¿La silicona es resistente a los rayos UV? y Tiras de silicona resistentes a los rayos UV y a la intemperie..
La descomposición a largo plazo de los vertederos se sitúa en el rango de 50 a 500 años. Véase ¿Cuánto tiempo tarda la silicona en descomponerse?.
6. Propiedades biológicas y de cumplimiento
Aquí es donde la mayoría de las especificaciones fallan. "Apto para uso alimentario" y "apto para uso médico" no son sinónimos, y "seguro para silicona" no es un término reglamentario.
| Nivel de cumplimiento | Estándar | Uso típico | prima de costo |
|---|---|---|---|
| Industrial | No se requiere | Sellos, juntas, alfombrillas | base |
| Contacto con alimentos (EE. UU.) | FDA 21 CFR 177.2600 | Utensilios para hornear, almacenamiento de alimentos | +5–10% |
| Contacto con alimentos (UE) | LFGB §30 / §31 | Importación de utensilios para hornear y biberones por parte de la UE. | +20–30% |
| Contacto con la piel | ISO 10993-5, -10 | Dispositivos portátiles, prótesis | +25–40% |
| Implante médico | Panel completo ISO 10993, Clase VI de la USP | Catéteres, implantes | +50–200% |
Un grado etiquetado como “médico” no es automáticamente seguro para uso alimentario: diferentes disolventes de migración, diferentes pruebas de lixiviación. Ver Silicona de grado alimenticio frente a silicona de grado médico. y Silicona de grado alimenticio.
Para productos en contacto con la piel o fluidos biológicos, la biocompatibilidad debe revalidarse en la pieza terminada, no solo en la materia prima. Los pigmentos, el desmoldante y el tratamiento posterior al curado incumplen la normativa. Referencia: ¿Es la silicona verdaderamente biocompatible para aplicaciones médicas? y Procedimientos de prueba de biocompatibilidad para dispositivos en contacto con la piel (ISO 10993).
La silicona tampoco causa sensibilización en la mayoría de los usuarios; consulte ¿La silicona es hipoalergénica?.
7. Cómo cambian las propiedades según el sistema de curado y el grado.
Dos decisiones de formulación fijan aproximadamente 80% del rango de propiedades antes de que las herramientas corten el acero:
| Variable | HTV (silicona sólida) | LSR (Silicona líquida) |
|---|---|---|
| Sistema de curación predeterminado | Peróxido (platino opcional) | Solo platino |
| Rango de dureza | 20–80 Shore A | 5–70 Shore A |
| Resistencia al desgarro | Más bajo | Más alto |
| Conjunto de compresión | 15–25% (después del postcurado) | 8–15% |
| Tolerancia alcanzable | ±0,05–0,10 mm | ±0,02–0,05 mm |
| Costo de herramientas | Bajo | Alto (corredor frío) |
| Tiempo de ciclo | 3–8 minutos | 30–90 segundos |
| Mejor ajuste | Volumen bajo/medio, geometría simple | Alto volumen, médico, bebé, micropartes |
Si el sistema de curado no se especifica en la orden de compra, el predeterminado es HTV de peróxido, más económico, pero con subproductos de curado residuales que afectan el sabor, el olor y la estabilidad del color. Para cualquier producto en contacto con la piel, para bebés o de uso médico, exija cura de platino por escrito. Ver Caucho de silicona LSR frente a HTV, Curado frente a vulcanización en silicona, y Vulcanización del silicona: ¿Qué hacen mal los ingenieros?.
8. Consulta rápida: Todas las propiedades de un vistazo
| Propiedad | Rango típico | Estándar de prueba |
|---|---|---|
| Densidad | 1,10–1,25 g/cm³ | ASTM D792 |
| Dureza Shore A | 10–80 | ASTM D2240 |
| Resistencia a la tracción | 4,5–12 MPa | ASTM D412 |
| Alargamiento en el punto de ruptura | 200–800% | ASTM D412 |
| Resistencia al desgarro | 9–55 kN/m | ASTM D624 Matriz B |
| Conjunto de compresión | 8–30% | ASTM D395 |
| Temperatura de funcionamiento | −60 a +230 °C | — |
| Conductividad térmica | 0,18–0,30 W/m·K | ASTM C177 |
| Rigidez dieléctrica | 17–25 kV/mm | ASTM D149 |
| resistividad volumétrica | 10¹⁴–10¹⁶ Ω·cm | ASTM D257 |
| Clasificación de inflamabilidad | UL94 V-1 (V-0 con aditivo FR) | UL94 |
| Ángulo de contacto del agua | 100–110° | — |
Gráfico de radar de propiedades de la silicona que compara la silicona, el EPDM, el caucho natural, el PVC y la fluorosilicona en función de la dureza, el rango de temperatura, la constante dieléctrica, la resistencia química y el costo.
Preguntas frecuentes
¿Es tóxica la silicona?
No. La silicona curada es químicamente inerte y está certificada para contacto con alimentos y productos médicos según las normas FDA 21 CFR 177.2600, LFGB §30/§31 e ISO 10993, siempre que se prepare y se someta a un postcurado adecuado. No se debe inhalar la silicona sin curar ni los subproductos del curado con peróxido en el taller.
¿Se derrite la silicona?
No. La silicona no tiene punto de fusión. Por encima de los ~350 °C se descompone en sílice (SiO₂), una ceniza blanca fina. Por eso, la silicona se utiliza en cableado ignífugo y juntas de alta temperatura.
¿Cuál es la diferencia entre silicona y silicona?
El silicio es el elemento (Si). La silicona es un polímero con una cadena principal Si-O-Si y grupos laterales metilo o vinilo. Ver Silicona vs Silicona.
¿Cuánto dura la silicona?
Más de 20 años en interiores, de 5 a 10 años en exteriores bajo radiación UV directa, según el grado. El tiempo de descomposición en vertederos es de 50 a 500 años.
Lo que este pilar no cubre
Esta es la referencia de la propiedad, no el manual de abastecimiento. Tres límites que se deben tener en cuenta antes de considerar cualquier número anterior como fijo:
- Los valores de las propiedades dependen de la formulación. Cada rango de especificaciones varía en ±20% según el grado, la carga de relleno y el sistema de curado. Solicite siempre la ficha técnica del proveedor para el grado específico cotizado.
- El método de prueba importa más que la cantidad. Una pieza con dureza Shore A 50 medida con un tiempo de contacto de 1 segundo no es igual a una medida con un tiempo de contacto de 15 segundos. Las normas ASTM D2240 e ISO 48-4 arrojarán valores diferentes para la misma pieza. Bloquee el método en la hoja de especificaciones.
- La documentación de cumplimiento caduca. Los certificados de prueba de la FDA, LFGB y USP son válidos para un lote específico de materia prima, no para la pieza terminada de forma indefinida. Se recomienda realizar una nueva prueba en caso de cambio de grado, proveedor o pigmento.
Antes de enviar una consulta a cualquier fábrica de silicona, decida cinco aspectos clave:
- Temperatura de funcionamiento continua (no máxima)
- Objetivo Shore A con método de prueba declarado
- Alcance del cumplimiento: qué norma, qué modo de contacto
- Sistema de curado: platino o peróxido
- Clase de tolerancia: de consumo, industrial o médica
Sin esos cinco, cualquier presupuesto que reciba es una suposición y cualquier partida de TDS es imposible de verificar.
Este pilar se encuentra junto a una referencia más amplia. Si desea obtener una visión completa —qué es realmente la silicona a nivel químico, cómo se fabrica y dónde se ubica en la familia de los elastómeros— lea el Guía completa de materiales de silicona. Utilice eso como contexto ascendente; utilice esta página como búsqueda de propiedades.
