Transparantie gaat niet alleen over uiterlijk. Het is ook een functionele behoefte. Transparante siliconen zorgen ervoor dat gebruikers vloeistoffen, onzuiverheden of lichttransmissie duidelijk kunnen zien. Dit maakt het zeer waardevol in de medische en voedingsmiddelenindustrie.
Dit artikel biedt een duidelijk overzicht van hoe transparante siliconenproducten worden geproduceerd.
Wat bepaalt de transparantie van siliconen?
Of siliconen transparant lijken, hangt af van de uniformiteit van de interne structuur en de manier waarop de ingrediënten licht verstrooien. De sleutel ligt in controle op moleculair niveau. Zelfs kleine inconsistenties, onzuiverheden of luchtbelletjes kunnen de lichtdoorlaatbaarheid van het materiaal veranderen, wat leidt tot een troebele of semi-transparante uitstraling.
Om een hoge transparantie te bereiken, is een nauwkeurige balans nodig tussen materiaalkeuze, uithardingssysteem en verwerkingsomstandigheden. De onderstaande tabel vat de belangrijkste factoren samen die de transparantie van siliconen beïnvloeden en hoe ze werken.
| Factor | Sleutelmechanisme | Effect op transparantie |
| Type en deeltjesgrootte van de vulstof | Gerookte silica heeft fijnere en meer uniforme deeltjes | Vermindert lichtverstrooiing en verhoogt de helderheid |
| Crosslinkdichtheid | Overmatige crosslinking creëert ongelijkmatige netwerkstructuren | Veroorzaakt lichtverstrooiing en vermindert de transparantie |
| Formulering Zuiverheid | Onzuiverheden, metaalionen of vluchtige stoffen absorberen licht | Leidt tot troebelheid of wit worden |
| Uithardingssysteem | Platinagekatalyseerde systemen zijn schoner. Peroxidesystemen produceren meer bijproducten. | Platinum-systemen bieden betere transparantie |
| Verwerkingsvoorwaarden | Mengsnelheid, temperatuurregeling en ontgassing | Onjuiste behandeling kan leiden tot het vasthouden van bellen of deeltjes, waardoor de optische prestaties afnemen. |
Welke factoren beïnvloeden de transparantie van heldere siliconen?
Zelfs als siliconen met een transparante formule worden gemaakt, hangt de uiteindelijke helderheid ervan af van hoe goed het materiaal wordt verwerkt en gecontroleerd tijdens de productie.
Vulstofdispersie
Heldere siliconen gebruiken meestal pyrogeen silica als versterkende vulstof. Als de silica niet gelijkmatig verdeeld is tijdens het mengen, kunnen er kleine agglomeraten ontstaan. Deze clusters verstrooien het licht en verminderen de lichttransmissie, waardoor het materiaal troebel lijkt.
In de industrie worden vacuümkneden en high-shear-mengen vaak gebruikt om de dispersie te verbeteren en een betere helderheid te verkrijgen.
Vocht- en bubbelcontrole
Lucht of vocht in de siliconen is een veelvoorkomende reden voor slechte transparantie. Als de ontgassing vóór het mengen of injecteren niet volledig is, kunnen er luchtbellen in het uitgeharde product achterblijven. Deze luchtbellen verstrooien het licht, waardoor de siliconen een witachtige of wazige aanblik krijgen.
Om dit te voorkomen, moet er vóór het vormen een vacuümontgassing worden uitgevoerd om een systeem zonder luchtbellen te garanderen.
Temperatuur- en uithardingsomstandigheden
De uithardingstemperatuur en -tijd hebben een directe invloed op de uniformiteit van de crosslink. Lage temperaturen of korte uithardingstijden kunnen leiden tot een ongelijkmatige crosslinkdichtheid, wat leidt tot microfaseverschillen die licht verstrooien. Overmatige hitte kan vergeling of ontleding veroorzaken.
Nauwkeurige controle van verwarmingsprofielen en uithardingscycli zorgt voor een consistente transparantie.
Oppervlakteafwerking van de mal
De gladheid van het matrijsoppervlak speelt ook een belangrijke rol. Ruwe texturen of krassen op de matrijs kunnen overgaan op het productoppervlak, waardoor kleine oneffenheden ontstaan die het licht verstrooien.
Door een spiegelgepolijste mal te gebruiken, wordt de gladheid van het oppervlak aanzienlijk verbeterd en wordt de lichttransmissie vergroot, waardoor de siliconen een helderdere uitstraling krijgen.
Na-uithardingsproces
Na vulkanisatie ondergaat heldere siliconen vaak een naharding om resten van katalysatoren, laagmoleculaire siloxanen of vluchtige verbindingen te verwijderen. Zonder goede naharding kunnen deze resten na verloop van tijd oxideren of naar het oppervlak migreren, wat vergeling of waas veroorzaakt.
Een nahardingsproces bij circa 200°C gedurende een voldoende lange periode zorgt voor een betere optische zuiverheid en stabiliteit op de lange termijn.
Hoe worden heldere siliconenproducten gegoten?
Het gietproces van heldere siliconen heeft een directe invloed op de optische helderheid, maatnauwkeurigheid en oppervlakteafwerking. Afhankelijk van het producttype en het productievolume zijn vloeistofinjectiegieten (LIM) en compressiegieten de meest voorkomende methoden. Elke methode heeft zijn eigen unieke voordelen en kritische controlepunten.
Vloeistofspuitgieten (LIM)
Vloeibaar siliconenrubber (LSR) wordt meestal geleverd in twee delen, A en B. Nadat het nauwkeurig is afgewogen en gemengd, wordt het onder hoge druk in een verwarmde mal gespoten, waar het snel uithardt.
Voordelen:
- Sterk geautomatiseerd, ideaal voor grootschalige productie
- Uitstekende maatnauwkeurigheid
- Geschikt voor het produceren van dunne wanden en complexe geometrieën
- Een korte uithardingstijd verbetert de efficiëntie.
Belangrijkste controlepunten:
- Nauwkeurige mengverhouding om onvolledige uitharding of ongelijkmatige hardheid te voorkomen.
- Gelijkmatige injectiedruk om luchtbellen of korte injecties te voorkomen.
- Nauwkeurige regeling van de matrijstemperatuur garandeert gelijkmatige uitharding en hoge transparantie.
Toepassingen: Heldere spenen, medische kleppen, optische lenzen en andere kleine precisieproducten voor babyverzorging.
Opmerkingen: Maloppervlakken moeten spiegelglad gepolijst zijn om gladde, optisch heldere oppervlakken te garanderen. Materialen moeten volledig ontgast zijn vóór het mengen en injecteren om interne luchtbellen te voorkomen die de transparantie verminderen.
Persvormen
Hoge-consistentierubber (HCR) wordt doorgaans gebruikt voor persgieten. Voorgemengde siliconen worden in de mal geplaatst, verhit en geperst om uit te harden.
Voordelen:
- Geschikt voor middelgrote productievolumes of dikwandige producten
- Biedt goede mechanische sterkte en hittebestendigheid
- Kan grotere of complex gevormde transparante onderdelen produceren.
Belangrijkste controlepunten:
- Het oppervlak van de mal moet spiegelglad gepolijst worden om de lichtverstrooiing te minimaliseren en een hoge transparantie te behouden.
- Temperatuuruniformiteit en druktoepassing moeten strikt worden gecontroleerd om ongelijkmatige uitharding of microbellen te voorkomen.
- Voorgevormde siliconen moeten ontgast worden om ingesloten lucht die waas veroorzaakt te verwijderen.
Toepassingen: Transparante afdichtringen, observatievensters, beschermkappen en optische componenten van gemiddelde dikte.
Opmerkingen: Dikke, geperste onderdelen kunnen verschillen vertonen in uitharding tussen de binnen- en buitenlaag. Houd bij het ontwerp rekening met een geschikte afkoel- of nahardingstijd.
Conclusie
De transparantie van heldere siliconen hangt af van zowel de zuiverheid van het materiaal als een nauwkeurige procescontrole, waarbij elke stap de kwaliteit van het eindproduct beïnvloedt.
Bent u op zoek naar een professionele fabrikant van heldere siliconenproducten? Wij hebben jarenlange ervaring in de productie van siliconen en bieden one-stop-shop oplossingen op maat voor uw projecten. Neem vandaag nog contact met ons op en laat ons deskundige technische team de ideale oplossing voor u creëren.
