Cercando "proprietà fisiche del silicone", la maggior parte dei risultati sembra uscita da un libro di testo di chimica: utile per un esame, ma inutile per specificare un componente. Non si trovano ancora informazioni sulla densità, l'intervallo di durezza, il limite di temperatura o lo standard di prova che supporta ciascun valore.
La gomma siliconica standard rientra in un intervallo ben definito: densità 1,10–1,50 g/cm³, durezza da Shore 00-5 a Shore A-90 e un intervallo di lavoro continuo da −60 °C a +230 °C, con isolamento elettrico stabile e permeabilità ai gas insolitamente elevata. Il foglio completo è riportato di seguito, con ogni valore associato al relativo metodo di prova ASTM o ISO.
Questi valori si riferiscono al silicone per uso generale (HCR e LSR). Il contenuto di riempitivo, il sistema di polimerizzazione e il grado di purezza influenzano i valori esatti, indicati per ciascuna proprietà.
Scheda tecnica delle proprietà fisiche del silicone
Scheda tecnica delle proprietà fisiche del silicone, che mostra densità, durezza, intervallo di temperatura, valori elettrici, ottici e di permeabilità, con i relativi standard di prova ASTM e ISO.
| Proprietà | Intervallo/valore tipico | Standard di prova |
|---|---|---|
| Aspetto | Base traslucida; pigmentabile; opaca una volta riempita | — |
| Densità (peso specifico) | 1,10–1,50 g/cm³ (riempito fino a circa 2,0) | ASTM D792 |
| Durezza | Dalla costa 00-5 alla costa A-90 | ASTM D2240 |
| Resistenza alla trazione | 4–11 MPa (alta resistenza fino a ~13) | ASTM D412 |
| Allungamento a rottura | 200–800% | ASTM D412 |
| Resistenza allo strappo | 10–55 kN/m | ASTM D624 |
| set di compressione | Basso in tutto l'intervallo di temperatura | ISO 815 / ASTM D395 |
| Temperatura di lavoro | Da -60 °C a +230 °C (a breve termine fino a +300 °C) | ASTM D573 / D746 |
| conducibilità termica | ~0,2 W/m·K | — |
| Coefficiente di dilatazione termica | 200–400 ×10⁻⁶ /K | ASTM E831 |
| Assorbimento dell'acqua | Sotto 0,5% | ASTM D471 |
| Angolo di contatto dell'acqua / energia superficiale | ~110° / ~22 mN/m (idrofobico) | — |
| Permeabilità ai gas e ai vapori | Elevata qualità rispetto ad altri elastomeri | — |
| rigidità dielettrica | 18–25 kV/mm | — |
| resistività volumetrica | ~10¹⁵ Ω·cm | — |
| Trasmissione ottica | Oltre 91% (LSR di grado ottico) | — |
| Infiammabilità | Autoestinguente; FR secondo UL 94 V-0 | UL 94 |
La scheda tecnica qui sopra è pensata per essere copiata o salvata come riferimento. I dati più dettagliati relativi a ciascuna proprietà sono disponibili nella pagina dedicata, accessibile tramite il link presente in ogni sezione sottostante.
Aspetto e stato
Il silicone è naturalmente traslucido e assorbe i pigmenti in modo uniforme, diventando completamente opaco una volta riempito o colorato. La finitura superficiale è determinata dallo stampo e dalla post-lavorazione, non dal polimero. Si tratta di una proprietà estetica, non prestazionale: non influisce su temperatura, durezza o conformabilità.
Densità, peso e comportamento in acqua
Il silicone è più denso dell'acqua (1,10–1,50 g/cm³), quindi non galleggia e assorbe meno di 0,51 TP3T di acqua in peso; non è poroso nel modo in cui tale domanda solitamente implica. I composti caricati raggiungono una densità di circa 2,0 g/cm³. La superficie è idrofobica, con un angolo di contatto con l'acqua vicino a 110°, motivo per cui l'acqua forma delle gocce anziché bagnare.
→ Per saperne di più: Densità, peso e idrofobicità del silicone
Durezza e comportamento meccanico
Il silicone di produzione ha una durezza che varia da Shore 00-5 (gel-morbido) a Shore A-90 (rigido), con una resistenza alla trazione di 4-11 MPa e un allungamento di 200-800%. La durezza è la prima specifica da considerare perché rappresenta un compromesso tra resistenza allo strappo e allungamento: i materiali più morbidi si allungano di più ma si strappano prima.
→ Per saperne di più: Guida alla durezza e al durometro del silicone
Proprietà meccaniche del silicone
Intervallo di temperatura e comportamento termico
Il silicone mantiene le sue proprietà in modo continuo da -60 °C a +230 °C, con le versioni ad alta temperatura che raggiungono brevemente i +300 °C. La conducibilità termica è bassa (~0,2 W/m·K) e il coefficiente di dilatazione termica è elevato (200–400 ×10⁻⁶ /K), il che è importante per le tolleranze ristrette sulle parti calde.
→ Per saperne di più: Conduttività termica e resistenza al calore del silicone
Proprietà elettriche
Il silicone è un dielettrico forte — con una rigidità dielettrica di 18–25 kV/mm e una resistività volumetrica di circa 10¹⁵ Ω·cm — a meno che non venga deliberatamente miscelato con il carbonio per renderlo conduttivo. Questa duplice capacità è il motivo per cui lo stesso polimero di base viene utilizzato sia per l'isolamento ad alta tensione che per la schermatura EMI delle tastiere.
→ Per saperne di più: Proprietà elettriche del silicio
Proprietà ottiche
Il LSR di qualità ottica trasmette oltre 91% di luce visibile e resiste all'ingiallimento molto meglio dell'epossidica o del policarbonato. L'indice di rifrazione si attesta tra 1,40 e 1,55, motivo per cui viene utilizzato nell'incapsulamento dei LED e nelle ottiche delle lenti.
→ Per saperne di più: Proprietà ottiche del silicone
Permeabilità ai gas e ai vapori
Il silicone è molto più permeabile ai gas rispetto ad altri elastomeri: ecco perché viene scelto per i tubi dell'ossigeno e le membrane traspiranti, ma anche perché non è adatto come guarnizione per una barriera ai gas. Questa è la proprietà che più spesso viene confusa con la porosità; il materiale è solido ma permette la diffusione dei gas al suo interno.
→ Per saperne di più: Permeabilità ai gas e al vapore di silicone
Infiammabilità
Il silicone standard è autoestinguente e i gradi FR raggiungono la classificazione UL 94 V-0 con bassa emissione di fumo e nessuna emissione di alogeni. La combustione produce cenere di silice non conduttiva anziché fiamme gocciolanti, motivo per cui soddisfa gli standard per il settore ferroviario e dei trasporti pubblici.
→ Per saperne di più: Comportamento del silicone in caso di incendio e infiammabilità
Dove questi numeri smettono di essere validi
Ogni intervallo sopra indicato presuppone l'utilizzo di silicone per uso generico. I limiti variano in base a tre opzioni:
- HCR contro LSR — definisce la tolleranza raggiungibile e la pulizia della superficie, non l'involucro della proprietà in sé.
- Caricamento del riempitivo — aumenta la densità e la durezza e può ridurre l'allungamento e la resistenza allo strappo.
- Sistema di cura — Le vernici polimerizzate al platino rimangono inodore e trasparenti; quelle polimerizzate al perossido sono più economiche ma necessitano di una post-polimerizzazione per eliminare gli odori residui.
Si tratta di limiti di applicabilità, non di difetti. Un valore riportato in una scheda tecnica è valido solo per lo specifico composto su cui è stato misurato.
Domande frequenti
Il silicone galleggia?
No. La sua densità, pari a 1,10–1,50 g/cm³, è superiore a quella dell'acqua, quindi affonda.
Il silicone è poroso?
No, l'assorbimento d'acqua rimane inferiore a 0,5%. È, tuttavia, altamente permeabile ai gas, che è una proprietà diversa.
Quanto pesa il silicone?
Il peso è circa 1,1–1,5 volte quello dell'acqua a parità di volume; i composti fortemente riempiti possono raggiungere circa 2,0 g/cm³.
Qual è la temperatura massima che il silicone può sopportare?
Da -60 °C a +230 °C in modo continuo, con gradi ad alta temperatura in grado di gestire brevi escursioni fino a +300 °C.
Cosa ci serve per specificare il tuo componente
Questi intervalli descrivono il silicone standard. I numeri esatti per il tuo componente dipendono dal grado, dalla durezza target, dalla conformità target (FDA 21 CFR 177.2600, LFGB, O USP Classe VI), e temperatura di esercizio: queste quattro scelte determinano anche il costo e i tempi di consegna. Inviatele e vi restituiremo una scheda tecnica del composto specifico.
