シリコンは、 熱的に安定している そして 分解しない 素材は主にその強さから Si-O骨格. 化学的には根本的に正しいのですが、この考え方は、実際の産業環境でのシリコンの実際の挙動を過度に単純化しすぎていることが多いのです。.
実際には、, シリコーンの安定性は材料定数ではない. それは プロセス依存変数これは、チームが「目に見える損傷がない」ことと「機能の低下がない」ことを同一視してしまうことで、頻繁に誤って管理されてしまうものです。“
製造の観点から見ると、シリコーンは劇的に劣化するわけではありません。熱履歴、残留揮発分、そして硬化後の管理による物理的特性の変化によって、静かに劣化します。.
シリコンが「熱に無関係」に見える理由“
EPDMやニトリルゴムなどの有機エラストマーと比較して、シリコーンは高温にさらされても焦げたり、溶融したり、液化したりしません。この外観上の弾力性から、一般的な工学的仮定が導き出されます。
部品が変形していなければ、劣化していないことになります。.
この仮定は誤りです。.
熱がシリコーンを劣化させる仕組み
長期にわたる熱曝露では、シリコーンの劣化は鎖切断を伴うことは稀です。代わりに、酸素が側鎖のメチル基を攻撃し、 意図しない架橋密度の増加.
- ポリマー骨格はそのまま残る
- 部品は形状を維持する
- 機械的なコンプライアンスは静かに消える
ガスケットは、高温下で何千時間も放置された後でも見た目は変化しないかもしれませんが、弾性回復の低下により密閉能力が失われます。.
シリコーンの劣化メカニズム：架橋密度の変化
有機ゴムとは異なり、シリコーンの劣化は 身体的行動の変化, 物質的な崩壊ではありません。.
製造テストで観察された主な影響は次のとおりです。
- 硬度の向上
- 反発力の低減
- 振動減衰の喪失
- 圧縮永久歪みの増加
これらの影響は徐々に蓄積されるため、現場で障害が発生するまで気付かれないことがよくあります。.
シリコーンの安定性における製造プロセスの役割
未反応揮発物：隠れたリスク
シリコーンの不安定性に最も見落とされがちな要因の一つは、 残留低分子量シロキサン 成形後に残ったもの。.
これらの揮発性物質が適切な後硬化によって除去されない場合、エラストマー マトリックス内に閉じ込められたままになります。.
で 高温密閉環境これにより、自動車用センサーや医療用筐体などのデバイスでは、長期的な故障の原因となります。.
脱重合と「陰口」効果
熱と湿気により残留シロキサンが分解し、 脱重合, 、しばしば 陰口.
目に見えて分解する代わりに、ポリマー鎖は次のようになります。
- 自分自身を折り曲げる
- 環状シロキサンを再形成する
- 徐々に流体のような状態に移行する
この現象はシリコンという素材の欠陥ではなく、 プロセス制御, 、 具体的には 不十分な後硬化.
典型的な障害連鎖
- 初期成形： 部品は完成しており、寸法も安定しているように見える
- 後硬化が短縮または省略された場合: 時間やコストを節約するため
- 残留化学反応は活性のままである: 揮発性物質が除去されない
- 現場露出: 熱と湿気が脱重合を活性化する
- 遅延故障: 多くの場合、就業開始から12～24か月後
故障前にシリコーンの劣化を検出する方法
長期的なシリコンの性能を評価する場合、材料が機能限界に近づいていることを確実に示す 3 つの指標があります。.
1. 圧縮永久歪みの増加
シリコンの最も一般的な故障モードはひび割れではなく、 回復力の喪失.
- ガスケットが押し戻されなくなる
- シールの接触圧力が失われる
- 目に見える損傷がないまま漏れが発生する
圧縮永久ひずみは、その重要性にもかかわらず、初期の仕様では軽視されることが多いです。.
2. デュロメータークリープ
シリコン部品を成形した 50 ショアA 徐々に硬化する可能性がある 60～70 ショアA 長時間の熱暴露後。.
硬度が増すにつれて：
- 減衰性能が低下する
- 振動遮断が損なわれる
- 組立部隊の台頭
3. 加水分解安定性限界
蒸気が多い環境や湿度の高い環境では、 Si-O-Si骨格 配合が加水分解に耐えるように特別に設計されていない限り、加水分解の影響を受けやすい可能性があります。.
シリコン部品には有効期限がありますか?
シリコーンポリマー自体には「有効期限」はありませんが、 加工添加物は.
5～10年かけて可塑剤、難燃剤、特殊添加剤などが表面に移動することがあります。この現象は 開花.
ブルームの発生は必ずしも失敗を意味するわけではありませんが、次のような変化が生じる可能性があります。
- 表面エネルギー
- 摩擦係数
- 自動組立性能
後硬化がシリコーンの寿命を決定する理由
シリコーンは従来のゴムよりも半無機材料に近い性質を持ちます。その長期安定性は原料ポリマーの化学的性質よりも、 製造中の熱履歴.
残留揮発分が制御された後硬化によって完全に除去されない場合、材料の本来の安定性が損なわれます。 部品が使用される前に.
重要なポイント
- シリコンは目に見えて劣化するのではなく、機能的に劣化する
- 熱安定性は プロセス制御, Si-O結合だけでなく
- 残留揮発物質は長期劣化の主な原因である
- 後硬化はオプションではなく、現場でのパフォーマンスを決定します
- 圧縮永久歪み、硬度ドリフト、加水分解が真の境界条件である。
シリコンの安定性は、材料の選択だけでは保証されません。製造過程で調整され、あるいは失われます。.
