De meeste artikelen over de "eigenschappen van siliconen" lezen als een encyclopedie-artikel: Si-O-structuur, een paragraaf over flexibiliteit, een paragraaf over hittebestendigheid, klaar. Dat is niet handig als je een offerte voor gereedschap moet goedkeuren of een specificatieblad voor een eindproduct moet opstellen.
Silicone rubber is een synthetisch elastomeer met een Si-O-Si-ruggengraat, dat continu functioneert van −60 °C tot +230 °C, verkrijgbaar is in Shore A 10–80, elektrisch isolerend is tot ~25 kV/mm en chemisch inert is ten opzichte van de meeste polaire media. De prestaties in de praktijk worden beperkt door de formulering (HTV versus LSR), het uithardingssysteem (peroxide versus platina) en de conformiteitscertificering.FDA 21 CFR 177.2600, LFGB §30/§31, USP Klasse VI, ISO10993).
Dit is het eigenschappenoverzicht dat ik aan ingenieurs en inkoopmanagers geef voordat we het over gereedschap hebben. Het verduidelijkt wat catalogusspecificaties zijn, wat afhankelijk is van de materiaalkwaliteit en wat kan veranderen tijdens de productie.
1. Fysische eigenschappen
1.1 Dichtheid en gewicht
De dichtheid van siliconen ligt op 1,10–1,25 g/cm³, De eigenschappen worden voornamelijk bepaald door de hoeveelheid vulstof (gefumeerde of geprecipiteerde silica). Een hogere vulstofconcentratie verbetert de treksterkte, maar vermindert de transparantie en rekbaarheid. Silicone drijft niet.
| Materiaal | Dichtheid (g/cm³) |
|---|---|
| EPDM | 0,86–0,90 |
| Natuurlijk rubber | 0,91–0,93 |
| Siliconenrubber | 1.10–1.25 |
| PVC | 1.20–1.55 |
| Fluorsilicone (FVMQ) | 1.40–1.60 |
Dat is van belang voor de verzendkosten van omvangrijke onderdelen (matten, platen, ovenbekleding) en voor toepassingen waarbij drijfvermogen een belangrijke factor is. Zie voor een gedetailleerdere beschrijving per materiaalsoort de betreffende informatie. Siliconen versus plastic, PVC versus siliconen, En Siliconen versus rubber.
1.2 Kleur en transparantie
De basissiliconengom is doorschijnend. Platina-geharde varianten blijven kristalhelder; peroxide-geharde varianten neigen naar geelwit vanwege sporen van katalysatorresten. Pigment wordt tijdens het malen of mengen toegevoegd, niet later.
De kleurstabiliteit onder UV-straling en hitte hangt af van de pigmentkeuze, niet van de siliconen zelf. Onderdelen met ijzeroxidepigmenten veranderen van kleur na meer dan 1000 uur blootstelling aan de buitenlucht; pigmenten op basis van cadmium voldoen niet aan de RoHS-richtlijn. BEREIK zonder meer.
1.3 Hardheid (Shore A)
Shore A is de meest verkeerd geordende eigenschap in de siliconenwinning.
| Kust A | Gevoel | Typisch gebruik |
|---|---|---|
| 10–20 | Gelachtig | Huidcontact-wearables, prothesevoeringen |
| 20–30 | Zacht en veilig voor baby's. | Fopspenen, bijtringen, menstruatiecups |
| 30–50 | Standaard “zacht” | Afdichtingen, pakkingen, zwemmutsen |
| 50–70 | Stevig | Spatelhandvatten, toetsenpanelen, bakvormen |
| 70–80 | Onbuigzaam | Industriële afdichtingen, constructieonderdelen |
De hardheid wordt gemeten per ASTM D2240 met een indenter-verblijftijd van 1 seconde. De ISO 48-4 verblijftijdregels geven andere waarden. Vermeld de testmethode op de inkooporder, anders ontvangt u onderdelen die 5-8 Shore-punten afwijken van de streefwaarde en heeft u geen verhaal.
Zie voor meer informatie over hoe hardheid de afdichtingsprestaties, het gevoel en de slijtvastheid beïnvloedt. Shore A-hardheid van siliconen: effecten op gevoel, afdichting en duurzaamheid En Waarom is de Shore-hardheid van siliconen belangrijk?.
2. Mechanische eigenschappen
2.1 Treksterkte en rek
Siliconen voor algemeen gebruik 4,5–10 MPa treksterkte En 200–800% rek bij breuk volgens ASTM D412 / ISO 37. Kwaliteiten met hoge scheursterkte verhogen de treksterkte tot 10–12 MPa.
Vergeleken met EPDM (15–20 MPa) of natuurrubber (20–30 MPa) is siliconen mechanisch zwakker. Siliconen worden niet gekozen vanwege hun treksterkte. De keuze valt op basis van het temperatuurbereik, de biocompatibiliteit en het herstelvermogen.
Als een koper vraagt: "Hoeveel gewicht kan siliconen dragen?", is het antwoord altijd: dat hangt af van de geometrie, niet van de siliconen zelf. Zie Hoeveel gewicht kan siliconen dragen? voor de meetkunde.
2.2 Scheurweerstand
Scheursterkte: 9–55 kN/m Volgens ASTM D624 matrijs B scheurt vloeibaar siliconenrubber (LSR) schoner dan HTV, omdat platinaharding een dichter netwerk van dwarsverbindingen oplevert. Daarom zijn medische ballonnen, speentjes voor baby's en menstruatiecups bijna altijd van LSR gemaakt.
2.3 Compressieset
Compressievervorming volgens ASTM D395 (22 uur bij 175 °C) komt uit op 5–30%. Een lagere waarde is beter — het geeft aan in hoeverre een pakking na langdurige compressie niet meer terugveert.
Platina-uitgeharde siliconen bereiken een hardheid van 8–151 TP3T. Peroxide-uitgeharde varianten hebben een hardheid van 20–301 TP3T vóór secundaire na-uitharding, en dalen tot ongeveer 151 TP3T na een na-uitharding van 4 uur bij 200 °C. Dit betaalt u terug in de verwerkingstijd en energiekosten.
3. Thermische eigenschappen
3.1 Bedrijfstemperatuurbereik
Het antwoord uit de catalogus: −60 °C tot +230 °C continu. IJzeroxide-gestabiliseerde varianten verlengen de kortstondige weerstand tot 300 °C.
Het antwoord vanuit de fabriek: siliconen begeven het niet catastrofaal bij de maximale temperatuur – ze harden uit, verliezen hun elasticiteit en er ontstaan scheurtjes aan het oppervlak. Als je een bakmat continu op 230 °C verhit, neemt de compressievervorming na 6-8 weken toe. Klachten van klanten komen pas na 3 maanden aan het licht, niet vanaf de eerste dag.
Voor ontbindingsgedrag zie Het wonder van de smelttemperatuur van siliconen — Silicium smelt niet; het ontleedt bij ongeveer 350-400 °C terug tot anorganisch siliciumdioxide.
3.2 Thermische geleidbaarheid
0,18–0,30 W/m·K Voor ongevuld siliconen. Thermisch geleidende varianten (verrijkt met boornitride, aluminiumoxide of zinkoxide) bereiken een waarde van 1,5–3,0 W/m·K — deze worden gebruikt in LED-pads en thermische interface-materialen voor EV-batterijen.
Standaard siliconen zijn een warmte-isolator, vergelijkbaar met hout. Daarom werkt een siliconen ovenwant – en daarom kun je ongevulde siliconen niet als koelplaat gebruiken. Meer informatie in De thermische geleidbaarheid van siliconen.
3.3 Brandbaarheid
Standaard siliconen hebben een UL94 V-1 classificatie. Brandvertragende verbindingen met platina- of hydraatvullers bereiken V-0. Wanneer siliconen verbranden, blijft er een niet-geleidende silica-as achter. Daarom worden siliconen kabelmantels voorgeschreven voor noodstroomcircuits in hoge gebouwen en scheepsbekabeling. Zie Is siliconen brandbaar?.
4. Elektrische eigenschappen
Silicone is een van de weinige elastomeren die zijn diëlektrische eigenschappen over het volledige bedrijfstemperatuurbereik behoudt.
| Eigendom | Typisch bereik | Testmethode |
|---|---|---|
| Volumeweerstand | 10¹⁴–10¹⁶ Ω·cm | ASTM D257 |
| Diëlektrische sterkte | 17–25 kV/mm | ASTM D149 |
| Diëlektrische constante (1 MHz) | 2.8–3.5 | ASTM D150 |
| Boogweerstand | >120 sec | ASTM D495 |
Het praktische punt: PVC-isolatie wordt zachter boven de 90 °C, terwijl siliconen hun diëlektrische sterkte behouden tot boven de 200 °C. Voor de juiste dikte-spanningskeuze, zie Diëlektrische sterkte en beoordelingen van siliconenplaten En Opties voor de dikte van de elektrische isolatielaag van siliconenplaten.
Geleidend silicium met koolstof- of zilverbelasting keert dit bereik volledig om — de oppervlakte-weerstand daalt tot 10⁰–10² Ω/sq. Dat is een ander materiaal; zie Geleidende versus niet-geleidende siliconen toetsenborden.
5. Chemische eigenschappen
5.1 Inertheid en weerstand
Siliconen zijn chemisch stabiel ten opzichte van:
- Verdunde zuren en basen
- Polaire oplosmiddelen (water, alcoholen, glycerine)
- Zuurstof en ozon — ongebruikelijk voor elastomeren
- De meeste voedingsmiddelen en biologische vloeistoffen
Siliconen zwellen op of degraderen in:
- Niet-polaire oplosmiddelen (benzine, tolueen, minerale oliën) — 20–60% volumetoename
- Geconcentreerde zuren (HCl, H₂SO₄)
- Verzadigde stoom boven 150 °C gedurende langere verblijftijd (hydrolyse van de Si-O-ruggengraat)
Zwelling door kortstondige blootstelling aan oplosmiddelen is omkeerbaar. Langdurig contact met olie tast siliconenafdichtingen in motorruimtes van auto's aan — gebruik daar fluorsiliconen (FVMQ). Referentie: Eigenschappen van chemische bestendigheid van siliconenstrips.
5.2 Hydrofobiciteit
Oppervlaktewatercontacthoek: 100–110°. Siliconen stoten water af zonder coating, daarom is siliconen het standaard lossingsmiddel voor betonbekisting en dichten siliconenpakkingen af zonder extra kit.
5.3 Verwering — UV, ozon, oxidatie
Siliconen behouden 80–90% van de mechanische eigenschappen na 5 jaar buitengebruik blootstelling onder versnelde omstandigheden ASTM G155 Xenonboogtest. Natuurrubber vertoont zichtbare scheuren na 6-12 maanden buitengebruik.
Dit biedt geen volledige bescherming. Zwarte siliconen gevuld met roet zijn beter bestand tegen slijtage dan gekleurde varianten; transparante siliconen vergelen zichtbaar na 18-24 maanden in direct zonlicht. Zie Is siliconen UV-bestendig? En Siliconenstrips UV- en weerbestendig.
De afbraak van afval op stortplaatsen duurt op de lange termijn tussen de 50 en 500 jaar. Zie Hoe lang duurt het voordat siliconen ontbinden?.
6. Biologische en conformiteitseigenschappen
Dit is waar de meeste specificaties de mist in gaan. "Voedselveilig" en "medische kwaliteit" zijn niet uitwisselbaar, en "siliconenveilig" is geen wettelijk erkende term.
| Nalevingsniveau | Standaard | Typisch gebruik | Kostenpremie |
|---|---|---|---|
| Industrieel | Geen vereist | Afdichtingen, pakkingen, matten | basislijn |
| Voedselcontact (VS) | FDA 21 CFR 177.2600 | Bakvormen, voedselbewaring | +5–10% |
| Voedselcontact (EU) | LFGB §30 / §31 | EU-import bakvormen en babyflesjes | +20–30% |
| Huidcontact | ISO 10993-5, -10 | Draagbare apparaten, protheses | +25–40% |
| Medisch implantaat | USP Klasse VI, volledig ISO 10993-paneel | Katheters, implantaten | +50–200% |
Een kwaliteit met het label "medisch" is niet automatisch geschikt voor gebruik in de levensmiddelenindustrie — er zijn verschillende migratieoplosmiddelen en verschillende uitloogtesten. Zie Siliconen van voedselkwaliteit versus siliconen van medische kwaliteit En Siliconen van voedingskwaliteit.
Voor producten die in contact komen met de huid of lichaamsvloeistoffen, moet de biocompatibiliteit opnieuw worden gevalideerd op het eindproduct, niet alleen op het ruwe materiaal. Pigmenten, lossingsmiddelen en de verwerking na uitharding voldoen in deze gevallen niet aan de eisen. Referentie: Zijn siliconen echt biocompatibel voor medische toepassingen? En Procedures voor biocompatibiliteitstesten van medische hulpmiddelen voor huidcontact (ISO 10993).
Siliconen veroorzaken bovendien geen allergische reacties bij de meeste gebruikers — zie Is siliconen hypoallergeen?.
7. Hoe eigenschappen veranderen afhankelijk van het uithardingssysteem en de kwaliteit.
Twee formuleringbeslissingen leggen ongeveer 80% van de eigendomsomvang vast voordat het gereedschap het staal gaat snijden:
| Variabel | HTV (vaste siliconen) | LSR (vloeibare siliconen) |
|---|---|---|
| Standaard genezingssysteem | Peroxide (platina optioneel) | Alleen platina |
| Hardheidsbereik | 20–80 Shore A | 5–70 Shore A |
| Scheursterkte | Lager | Hoger |
| Compressieset | 15–25% (na uitharding) | 8–15% |
| Haalbare tolerantie | ±0,05–0,10 mm | ±0,02–0,05 mm |
| Gereedschapskosten | Laag | Hoog (koude loper) |
| Cyclustijd | 3–8 min | 30–90 seconden |
| Beste pasvorm | Laag/middelhoog volume, eenvoudige geometrie | Grote volumes, medische onderdelen, babyonderdelen, micro-onderdelen |
Als het uithardingssysteem niet op de inkooporder staat vermeld, is de standaardmethode HTV op basis van peroxide. Dit is goedkoper, maar laat restproducten achter die de smaak, geur en kleurstabiliteit beïnvloeden. Voor producten die in contact komen met de huid, babyproducten of medische toepassingen, dient u hierom te vragen. platinakuur in schriftelijke vorm. Zien LSR versus HTV siliconenrubber, Uitharding versus vulkanisatie bij siliconen, En Siliconenvulcanisatie: Wat ingenieurs vaak verkeerd doen.
8. Snel opzoeken — Alle panden in één oogopslag
| Eigendom | Typisch bereik | Testnorm |
|---|---|---|
| Dikte | 1,10–1,25 g/cm³ | ASTM D792 |
| Shore A-hardheid | 10–80 | ASTM D2240 |
| Treksterkte | 4,5–12 MPa | ASTM D412 |
| Rek bij breuk | 200–800% | ASTM D412 |
| Scheursterkte | 9–55 kN/m | ASTM D624 matrijs B |
| Compressieset | 8–30% | ASTM D395 |
| Bedrijfstemperatuur | -60 tot +230 °C | — |
| Thermische geleidbaarheid | 0,18–0,30 W/m·K | ASTM C177 |
| Diëlektrische sterkte | 17–25 kV/mm | ASTM D149 |
| Volumeweerstand | 10¹⁴–10¹⁶ Ω·cm | ASTM D257 |
| Vlamclassificatie | UL94 V-1 (V-0 met FR-additief) | UL94 |
| Water contacthoek | 100–110° | — |
Radardiagram met siliconeneigenschappen, waarin siliconen, EPDM, natuurrubber, PVC en fluorsiliconen worden vergeleken op basis van hardheid, temperatuurbereik, diëlektrische constante, chemische bestendigheid en kosten.
Veelgestelde vragen
Is siliconen giftig?
Nee. Uitgeharde siliconen zijn chemisch inert en gecertificeerd voor contact met levensmiddelen en medische toepassingen volgens FDA 21 CFR 177.2600, LFGB §30/§31 en ISO 10993, mits correct gemengd en nagehard. Niet-uitgeharde siliconen en peroxide-uithardingsbijproducten mogen niet in de werkplaats worden ingeademd.
Smelt siliconen?
Nee. Siliconen hebben geen smeltpunt. Boven circa 350 °C ontleedt het tot silica (SiO₂), een fijn wit as. Daarom is siliconen geschikt voor brandwerende bedrading en hittebestendige pakkingen.
Wat is het verschil tussen siliconen en siliconen?
Silicium is het element (Si). Silicium is een polymeer met een Si-O-Si-ruggengraat en methyl- of vinylzijgroepen. Zie Silicium versus siliconen.
Hoe lang gaat siliconen mee?
Binnenshuis meer dan 20 jaar, buiten onder direct UV-licht 5-10 jaar, afhankelijk van de kwaliteit. Afbraak op een stortplaats duurt 50-500 jaar.
Wat deze pijler niet dekt
Dit is de eigenschapsreferentie, niet de handleiding voor het vinden van de bron. Er zijn drie grenzen die u moet lezen voordat u een getal hierboven als vast beschouwt:
- De eigenschapsnummers zijn afhankelijk van de formulering. Elke specificatierange kan variëren met ±20%, afhankelijk van de kwaliteit, de vulstofbelasting en het uithardingssysteem. Vraag de leverancier altijd om de daadwerkelijke TDS voor de specifieke aangeboden kwaliteit.
- De testmethode is belangrijker dan het aantal tests. Een Shore A 50-onderdeel gemeten met een verblijftijd van 1 seconde is niet hetzelfde als een onderdeel gemeten met een verblijftijd van 15 seconden. ASTM D2240 en ISO 48-4 leveren verschillende waarden op voor hetzelfde onderdeel. Leg de meetmethode vast op het specificatieblad.
- De nalevingsdocumentatie verloopt. FDA-, LFGB- en USP-testcertificaten zijn geldig voor een specifieke partij grondstoffen, niet voor het eindproduct voor onbepaalde tijd. Hertesten is noodzakelijk bij wijziging van kwaliteit, leverancier of pigment.
Voordat u een aanvraag indient bij een siliconenfabriek, moet u vijf belangrijke factoren bepalen:
- Continue bedrijfstemperatuur (niet de piektemperatuur)
- Shore A-doelwit met opgegeven testmethode
- Omvang van de naleving — welke norm, welke contactmethode?
- Uithardingssysteem — platina of peroxide
- Tolerantieklasse — consument, industrieel of medisch
Zonder die vijf is elke offerte die u ontvangt een gok en is geen enkele post in de TDS-gegevens te verifiëren.
Deze pijler staat naast een bredere context. Als u het volledige plaatje wilt zien – wat siliconen chemisch gezien precies zijn, hoe ze worden geproduceerd en waar ze zich binnen de elastomeerfamilie bevinden – lees dan verder. Complete handleiding voor siliconenmaterialen. Gebruik dat als de upstream-context; gebruik deze pagina als de eigenschapsopzoekpagina.
