O silicone derrete? Essa é uma pergunta comum para muitas pessoas.
Frequentemente, nos baseamos no conceito de ponto de fusão para avaliar a resistência ao calor de um material. Mas o silicone não é um termoplástico típico, não possui um ponto de fusão definido. Em vez disso, quando exposto a altas temperaturas, ele amolece gradualmente, perde elasticidade e, eventualmente, se rompe.
Neste artigo, exploraremos o porquê disso e o que realmente acontece com o silicone quando a temperatura aumenta.
Por que o silicone não tem um ponto de fusão tradicional?
O silicone não derrete no sentido tradicional. Isso se deve principalmente à sua estrutura química e arranjo molecular únicos.
Forte espinha dorsal de Si–O
O silicone possui uma estrutura de silício-oxigênio com energia de ligação muito alta. Essa estrutura forte confere ao silicone excelente resistência ao calor. Ao contrário dos metais, que derretem a uma determinada temperatura, o silicone permanece estável. Ele não se decompõe facilmente quando aquecido.
Estrutura amorfa
Ao contrário dos metais com uma estrutura cristalina ordenada, o silicone é predominantemente amorfo. Isso significa que não há um ponto de energia exato onde todas as moléculas passam do estado sólido para o líquido. À medida que o silicone aquece, suas cadeias moleculares simplesmente se movem cada vez mais, fazendo com que o material amoleça e se expanda gradualmente, em vez de derreter bruscamente.
Rede Reticulada
A maior parte do silicone é curada, formando uma rede tridimensional por meio de ligações químicas cruzadas entre suas cadeias. Essas ligações mantêm a estrutura unida. Quando a temperatura fica muito alta, essas ligações e até mesmo a estrutura principal começam a se romper. Isso leva à decomposição, não ao derretimento.
Como o silicone se comporta em altas temperaturas?
Quando as pessoas ouvem que o silicone não tem um ponto de fusão tradicional, a próxima pergunta geralmente é: "Então, como o silicone se comporta quando a temperatura aumenta?"
O silicone não derrete como o metal ou o plástico. Em vez disso, ele passa por uma transição gradual — do amolecimento à perda de elasticidade e, finalmente, à quebra em temperaturas extremas. Essa mudança progressiva torna o silicone tão único, mas também exige uma compreensão clara de seus limites térmicos.
Esta tabela mostra como o silicone muda à medida que a temperatura aumenta.
| Faixa de temperatura | Comportamento térmico |
| <150°C | Permanece estável sem alterações perceptíveis |
| 150–200°C | Começa a amolecer ligeiramente; a elasticidade diminui um pouco |
| Cerca de 250°C | Alguns componentes de baixo peso molecular começam a evaporar; a estrutura local se afrouxa |
| 300–400°C | As cadeias poliméricas se quebram; a decomposição térmica começa, liberando gases orgânicos |
| >400°C | A carbonização completa ocorre, deixando resíduos inorgânicos (cinzas brancas ou carvão preto) |
Como o silicone se compara a outros materiais em altas temperaturas?
Ao selecionar materiais para ambientes de alta temperatura, é essencial entender se eles derretem, como se comportam sob calor e se são adequados para essas condições exigentes.
A tabela abaixo compara o silicone com diversos outros materiais amplamente utilizados, destacando seu comportamento térmico e sua usabilidade em ambientes com alto teor de calor.
| Material | Derrete? | Temperatura de decomposição | Adequado para uso em altas temperaturas? |
| Silicone | Não | 300–400°C | Sim |
| PE/PP | Sim | <250°C | Não |
| PVC | Sim | <200°C | Não |
| TPE | Sim | 180–230°C | Limitado |
| Borracha natural | Não | <250°C | Parcialmente |
| FKM (Viton) | Não | >300°C | Sim (alto custo) |
Como o silicone se decompõe em altas temperaturas?
O silicone é conhecido por sua excelente resistência ao calor e tem bom desempenho em muitas aplicações exigentes.
No entanto, como qualquer material, o silicone tem seus limites. Quando exposto a temperaturas extremas, muito além da sua faixa de resistência, o silicone eventualmente começa a se decompor.
As seções a seguir explicarão isso passo a passo.
Amolecimento em altas temperaturas
À medida que a temperatura sobe além do limite de segurança do silicone (geralmente acima de 150 °C a 200 °C), ele não derrete como gelo. Em vez disso, perde lentamente sua elasticidade e flexibilidade.
Você pode notar que o material está ficando quebradiço ou apresentando sinais de amarelamento ou descoloração. Isso não é uma mudança brusca de fase, mas sim um sinal de oxidação térmica. As cadeias moleculares se movem mais ativamente e começam a se degradar na presença de oxigênio.
Nesse ponto, as propriedades físicas do silicone — como resistência à tração e capacidade de vedação — caem drasticamente, o que significa que ele não é mais adequado para seu uso original.
Decomposição Química
À medida que o calor aumenta, a decomposição química começa.
As primeiras partes a se degradar são os grupos orgânicos laterais ligados à estrutura do silicone, como os grupos metil. Estes têm menor energia de ligação e se decompõem em pequenas moléculas orgânicas ou gases. Esse processo pode produzir uma leve fumaça.
Ao contrário da queima de plásticos, essa fumaça é mínima porque o silicone contém pouca matéria orgânica.
Eventualmente, a estrutura de silício-oxigênio também começa a quebrar e se reorganizar em temperaturas extremamente altas.
Isso marca uma decomposição química completa da estrutura do silicone.
Estado Final
Após uma série de reações de alta temperatura, o silicone normalmente deixa resíduos inorgânicos.
Após a remoção de todas as partes orgânicas e a decomposição da estrutura, os átomos de silício e oxigênio se transformam em dióxido de silício (SiO₂) — um composto altamente estável. Geralmente, apresenta-se como um pó branco fino ou cinza. É por isso que, ao queimar silicone, geralmente sobra um resíduo leve e branco.
Durante a decomposição, pequenas quantidades de siloxanos voláteis também podem ser liberadas.
Quais fatores afetam a resistência ao calor do silicone?
A resistência ao calor do silicone não é fixa. É uma propriedade complexa e ajustável. Entender os principais fatores e como eles interagem é essencial para controlar o desempenho do silicone.
Estrutura molecular
A resistência ao calor do silicone advém principalmente de sua forte estrutura de silício-oxigênio. Os tipos de grupos laterais orgânicos ligados aos átomos de silício também desempenham um papel vital.
Por exemplo, adicionar grupos contendo flúor pode melhorar muito a resistência a óleos e produtos químicos, mantendo alta estabilidade térmica.
Rede de reticulação
A densidade e o tipo de ligações cruzadas determinam diretamente a estabilidade do silicone.
As ligações cruzadas formadas pela cura por adição catalisada por platina são mais estáveis do que aquelas resultantes da cura por peróxido. Isso geralmente resulta em melhor resistência ao calor a longo prazo.
Uma maior densidade de reticulação também pode melhorar a resistência ao calor e a dureza a curto prazo.
Enchimentos e Aditivos
Os estabilizadores térmicos são essenciais para melhorar o desempenho térmico do silicone a longo prazo.
Aditivos como óxido de ferro ou negro de fumo podem reduzir a degradação oxidativa em altas temperaturas e prolongar a vida útil do material. Enchimentos de reforço, como a sílica pirogênica, não só aumentam a resistência mecânica, como também melhoram a estabilidade térmica.
Ambiente Externo e Processamento
O controle preciso durante a produção é fundamental. A cura adequada garante a melhor estabilidade térmica.
No uso real, as condições externas também são importantes. A exposição ao oxigênio, à umidade ou a produtos químicos pode acelerar o envelhecimento. O estresse mecânico também pode reduzir a durabilidade em altas temperaturas.
Conclusão
O silicone não tem um ponto de fusão fixo. Ele não se transforma em líquido sob altas temperaturas, mas mantém sua forma até carbonizar e se decompor. Entender isso ajuda você a usar produtos de silicone da maneira certa. Ótimos produtos começam com os materiais certos e a equipe certa. Já ajudamos clientes em todo o mundo com soluções personalizadas de silicone. Agora é a sua vez. Entre em contato para começar.
