Produits en caoutchouc de silicone résistant aux UV

Dans cet article, nous nous concentrons sur la capacité des produits en caoutchouc de silicone à résister aux rayons UV.

Qu'est-ce que le rayonnement UV ?

Les rayons ultraviolets (UV) émanent le plus souvent du soleil, mais ils peuvent également être produits par certaines lampes et lasers.

Les matériaux en caoutchouc peuvent être affectés par une exposition continue aux rayons UV, car ils affectent la structure moléculaire du matériau, ce qui provoque sa décomposition ou sa dégradation. Des changements physiques et chimiques peuvent se produire dans les polymères naturels et synthétiques tels que certains caoutchoucs, provoquant leur fissuration, leur perte de flexibilité, leur affaiblissement, leur décoloration et, finalement, leur désintégration.

L'ampleur de la dégradation possible due à l'exposition aux UV dépend du fait que la pièce soit exposée partiellement ou constamment au soleil. Les matériaux résistants aux UV ne sont généralement pas nécessaires pour les applications intérieures.

Bien que la longueur d’onde des rayons UV soit comprise entre 100 et 400 nm, les rayons UVA d’une longueur d’onde comprise entre 315 et 400 nm constituent la majeure partie du rayonnement atteignant la Terre. Les rayons UV nuisent à la santé humaine, provoquant des cancers de la peau, des coups de soleil et des dommages au système immunitaire. Malheureusement, si l’exposition aux UV est nocive pour l’homme, elle l’est également pour les élastomères.

Comment le soleil affecte-t-il le caoutchouc de silicone ?

Le soleil émet des rayons UV qui affectent les propriétés du caoutchouc de silicone. Les rayons UV attaquent le caoutchouc au niveau moléculaire, affaiblissant et brisant les chaînes de monomères. Le rayonnement entrave donc le processus de polymérisation.

Les effets du soleil sur le caoutchouc de silicone comprennent une perte de flexibilité et d’élasticité, la formation de fissures, la désintégration et la perte de mousse. D'autres produits du soleil sur le caoutchouc de silicone incluent la décoloration et la détérioration.  

Comment la lumière UV affecte-t-elle les changements physiques et chimiques du caoutchouc ?

Selon sa structure moléculaire, il peut devenir dur ou mou lorsque le caoutchouc se dégrade. La lumière UV modifie les propriétés chimiques du caoutchouc de silicone lors d'un processus de durcissement ou de scission de chaîne.

Le durcissement de la chaîne se produit lorsque les radicaux libres produits par la lumière UV et l’oxygène se combinent, formant de nouvelles liaisons croisées. Ces réticulations réduisent alors la flexibilité du caoutchouc silicone et provoquent un durcissement. Le processus de durcissement de la chaîne est particulier au caoutchouc nitrile et au styrène-butadiène-styrène. Ces types de caoutchouc de silicone ont été formés à partir du processus de réticulation dans lequel les chaînes polymères forment une seule molécule.

D’autre part, le processus de scission de chaîne se produit dans les composés de caoutchouc de silicone formés par polymérisation. Ce processus dégrade et ramollit progressivement le matériau en caoutchouc de silicone. La polymérisation implique la liaison de plusieurs monomères pour créer un polymère.

Qu'est-ce que le caoutchouc résistant aux UV ?

Le caoutchouc résistant aux UV est un matériau en caoutchouc de silicone résistant aux effets de la lumière ultraviolette (UV), y compris la lumière du soleil. Cependant, l’exposition aux rayons UV affecte la structure moléculaire des polymères, les décomposant ou les dégradant. Par conséquent, ces matériaux se décolorent, perdent de leur souplesse et se désintègrent.

Néanmoins, lors de l’exposition aux rayons UV, le caoutchouc de silicone résistant aux UV conserve ses propriétés mécaniques, notamment la résistance, la dureté et l’élasticité. Cependant, il est essentiel de noter que tous les types de caoutchouc de silicone ne résistent pas aux UV.

Quels sont les avantages du caoutchouc résistant aux UV ?

Résistance aux intempéries: Le caoutchouc résistant aux UV convient à une utilisation en extérieur car il peut résister à la lumière UV et à l'exposition à l'ozone. Par conséquent, à l'extérieur, ils ne perdent pas leur forme, leur élasticité ou leurs propriétés mécaniques.

Durabilité: Les propriétés résistives du caoutchouc résistant aux UV les rendent durables. Par conséquent, les joints et les joints fabriqués à partir de caoutchouc résistant aux UV permettent de réaliser des économies à long terme car ils durent longtemps sans s'user ni se déchirer.

Stabilité thermique: Le caoutchouc résistant aux UV a également une stabilité à haute température. Parce qu'il existe différents types de caoutchouc résistant aux UV, leur stabilité thermique varie. Néanmoins, ils conviennent tous aux applications à haute température.

Propriétés de rebond : Le caoutchouc résistant aux UV a également une excellente résistance à la traction et à la compression. Par conséquent, ils ont des propriétés de rebond après exposition aux ensembles de compression.

Le caoutchouc de silicone est largement utilisé pour résister aux UV

Le silicone est un autre caoutchouc synthétique résistant aux UV. Ce type d'élastomère est polyvalent et présente des propriétés telles que la résistance à l'ozone et à l'oxygène, le vieillissement et la résistance aux hautes températures. Le silicone fonctionne bien à des températures élevées et basses. Le matériau résiste à des températures comprises entre -55°C et 204°C. Les autres propriétés du silicone incluent son isolation thermique et électrique, sa haute résistance à la traction et sa résistance aux ensembles de compression.

Le silicone est largement utilisé pour fabriquer des joints toriques, des joints d’étanchéité, des produits de qualité alimentaire et des produits d’extérieur.

Si vous avez besoin de produits en caoutchouc de silicone plus résistants aux UV. Vous pouvez ajouter du matériel anti-UV. Ce type de matériau en silicone coûtera plus cher que le matériau en silicone d'origine. Mais la propriété de résistance aux UV est meilleure.

Par conséquent, examinons d'autres facteurs à prendre en compte avant de choisir un caoutchouc de silicone résistant aux UV.

Degré d'exposition

Exposer constamment votre caoutchouc au soleil est différent d’une exposition occasionnelle. Le degré d'exposition est essentiel pour déterminer le meilleur caoutchouc de silicone résistant aux UV pour votre application.

Épaisseur du caoutchouc de silicone

Tous les types de caoutchouc de silicone résistant aux UV ne sont pas disponibles dans la même épaisseur. Si vous avez besoin d’un caoutchouc beaucoup plus épais pour votre application, vous devez en choisir un qui correspond à vos spécifications.

Dureté

La dureté est également connue sous le nom de duromètre Shore. Les caoutchoucs de silicone avec de petits duromètres ne sont pas aussi durs que ceux avec une plage de duromètres plus large. Cependant, il est essentiel de considérer la dureté avant de choisir un caoutchouc silicone résistant aux UV car cette propriété est nécessaire pour les applications en pression et compression.

Il est important de noter que différentes échelles mesurent la dureté des matériaux en caoutchouc. Par exemple, l'échelle de dureté Shore A mesure la dureté du caoutchouc de silicone. La mesure va de douce et flexible à complexe sans flexibilité.

Température

Tous les caoutchoucs résistants aux UV ont une plage de température spécifique. Lorsque vous choisissez un caoutchouc résistant aux UV, tenez compte de la température de votre application et de la plage de température du caoutchouc. Si la température de votre application dépasse la plage de caoutchouc sélectionnée, le caoutchouc fondra et brûlera. De tous les caoutchoucs résistants aux UV, le silicone présente la plage de températures la plus élevée – de 40 à +250 degrés.

Résistance à l'huile

Bien que toutes les applications ne nécessitent pas d’huile, il est néanmoins essentiel de prendre en compte la résistance à l’huile de votre caoutchouc de silicone résistant aux UV. En effet, l’huile peut gravement dégrader le caoutchouc. Mais les caoutchoucs de silicone résistants à l’huile sont particulièrement utiles dans l’industrie automobile. Des exemples de caoutchouc résistant à l'huile comprennent le néoprène et le Viton.

Résistance à l'abrasion

Votre application nécessite-t-elle une action mécanique, notamment un grattage ou un frottement ? Si oui, il est essentiel de choisir un caoutchouc de silicone résistant aux UV et doté d’excellentes propriétés de résistance à l’abrasion. Cependant, il est essentiel de noter que tous les types de caoutchouc ne possèdent pas le même niveau de résistance à l’abrasion.

Résistance aux acides

Bien que toutes les applications ne nécessitent pas d’acides, il est essentiel de prendre en compte la résistance aux acides avant de choisir un caoutchouc de silicone résistant aux UV. En effet, l'acide attaque presque tous les types de caoutchouc de silicone. Et si votre application nécessite des solutions très acides, tenez toujours compte de la résistance du caoutchouc. Par exemple, le Viton résiste à certains produits chimiques caustiques mais n’est pas à l’abri des éthers éthyliques et de l’acétone.

Conclusion

Les rayons UV ont des effets dévastateurs sur le caoutchouc. La lumière provoque des changements physiques et chimiques, notamment une perte de masse. Cependant, le caoutchouc résistant aux UV peut résister aux conditions météorologiques. Vous pouvez donc les utiliser dans des applications extérieures. Le silicone, l'EPDM et le Viton font partie des meilleurs caoutchoucs résistants aux UV du marché. Avant de choisir un matériau en caoutchouc adapté à votre application, tenez compte de sa dureté, de sa résistance à l’abrasion, à l’huile et aux acides.

Lectures complémentaires