Pourquoi le silicone ne fond-il pas ou ne brûle-t-il pas ?

En tant qu'élastomère haute performance, le caoutchouc de silicone est largement utilisé dans le médical, ustensiles de cuisine, phoques, maternels et produits pour enfants et dans d'autres secteurs. Les questions relatives à la température de fusion du silicone et aux raisons pour lesquelles le silicone ne brûle pas suscitent un intérêt croissant. Cet article analysera les causes et les performances thermiques réelles d'un point de vue professionnel afin d'aider les ingénieurs, les concepteurs et les acheteurs à choisir scientifiquement les matériaux appropriés.

Qu'est-ce que le silicone ?

Les silicones, également appelées polysiloxanes, sont des polymères qui comprennent tout composé synthétique constitué d'unités répétitives de siloxane, qui est une chaîne d'atomes de silicium et d'oxygène alternés, combinés avec du carbone, de l'hydrogène et parfois d'autres éléments.

Ils sont généralement résistants à la chaleur et sont liquides ou caoutchouteux, et sont utilisés dans les produits d'étanchéité, les adhésifs, les lubrifiants, les médicaments, les ustensiles de cuisine et l'isolation thermique et électrique. Certaines formes courantes incluent l’huile de silicone, la graisse de silicone, le caoutchouc de silicone, la résine de silicone et le calfeutrage de silicone.

Le caoutchouc de silicone offre une bonne résistance aux températures extrêmes, pouvant fonctionner normalement de −100 à 350 °C (−148 à 662 °F). Certaines propriétés telles que l'allongement, le fluage, la flexion cyclique, la résistance à la déchirure, la déformation rémanente à la compression, la rigidité diélectrique (à haute tension), la conductivité thermique, la résistance au feu et, dans certains cas, la résistance à la traction, peuvent être, à des températures extrêmes, bien supérieures à celles des caoutchoucs organiques en général. , même si certaines de ces propriétés sont encore inférieures à celles de certains matériaux spéciaux.

Le caoutchouc de silicone est un matériau de choix dans l'industrie lorsque la conservation de la forme initiale et de la résistance mécanique est souhaitée sous de fortes contraintes thermiques ou à des températures inférieures à zéro.

Le caoutchouc organique a une structure carbone-carbone qui peut le rendre sensible à l'ozone, aux UV, à la chaleur et à d'autres facteurs de vieillissement auxquels le caoutchouc de silicone peut bien résister. Cela fait du caoutchouc de silicone l’un des élastomères de choix dans de nombreux environnements extrêmes.

Il existe de nombreuses qualités et formes spéciales de caoutchouc de silicone, notamment résistant à la vapeur, détectable aux métaux, haute résistance à la déchirure, température extrêmement élevée, température extrêmement basse, conducteur d'électricité, résistant aux produits chimiques/huiles/acides/gaz, faible émission de fumée et ignifuge. . Une variété de charges peuvent être utilisées dans le caoutchouc de silicone, bien que la plupart ne soient pas renforçantes et diminuent la résistance à la traction.

1. Le silicone fond-il ?

Le silicone n'a pas de point de fusion traditionnel
C'est un caoutchouc thermodurcissable à structure réticulée.
Il ne fondra pas au-dessus de 200°C, mais se décomposera progressivement.
La plage de températures de décomposition est d'environ 200 à 350 °C. Des formules spéciales comme le fluorosilicone peuvent supporter jusqu'à 350 °C, et des températures extrêmes peuvent atteindre 400 °C.

Conditions de combustion difficiles et bonnes propriétés d'auto-extinction
Il est difficile de s'enflammer lorsque la température ambiante standard est inférieure à 250 °C. Même exposé longtemps à une température supérieure à 400 °C, il ne fera que se décomposer, se carboniser ou s'éteindre spontanément.
Les produits de combustion sont principalement de la poudre de silice blanche, qui continue de brûler sans flammes nues.

Alors que la plupart des plastiques commencent à fondre à haute température, le silicone n’a pas de point de fusion et reste solide jusqu’à ce qu’il brûle. 

Le silicone ne fond pas à des températures assez élevées, mais il fond. expliquons-le donc en examinant de plus près l'élément chimique naturel, le silicium, à partir duquel le caoutchouc de silicone est fabriqué.

Après un traitement spécial, la plage de résistance à la température de certains types de produits en silicone peut être étendue à -110℃~350℃. Ainsi, les bacs à glaçons en silicone peuvent également aller au four s'ils sont fabriqués en silicone de qualité alimentaire.

Dans un environnement à basse température, le produit en silicone deviendra cassant s'il dépasse la température limite à laquelle le produit en silicone peut résister.

Dans un environnement à haute température, si la température dépasse la température limite de 400 ℃, il perdra lentement ses propriétés mécaniques au fil du temps avec des températures élevées prolongées, puis deviendra cassant. Les produits en silicone sont carbonisés.

Lorsque la température atteint environ 600°C, les produits en gel de silice se sulfurent à nouveau et les produits deviennent collants, comme de l'argile. 

Sans entrer dans les détails, les caoutchoucs de silicone sont connus pour rester stables à des températures relativement élevées par rapport à la plupart des matériaux élastomères. Divers caoutchoucs de silicone peuvent être formulés, avec des additifs, pour résister à des températures plus élevées que celles que le caoutchouc seul peut supporter. Le silicone (un composé adhésif de caoutchouc synthétique) ne fond pas. Les caoutchoucs de silicone ne fondent pas mais se décomposent lorsque la température dépasse certaines limites. L'un des produits de décomposition est le dioxyde de silicium, également appelé silicium.

2. Le silicone brûle-t-il ?

Pourquoi le silicone est-il résistant aux hautes températures et ininflammable ?

De fortes liaisons chimiques Si-O forment la chaîne principale, qui présente une stabilité thermique extrêmement forte.

Les chaînes moléculaires sont réticulées pour former une structure thermodurcissable, qui n'est pas thermoplastique.

Il se transforme en dioxyde de silicium lorsqu'il brûle, ce qui est facile à éteindre et libère moins de fumée.

Pourquoi vous souciez-vous du point de fusion et des caractéristiques de combustion du silicone ?

Si vous êtes un ingénieur en matériaux/développeur de procédés : les limites thermiques et la sécurité doivent être prises en compte dans la sélection et le traitement des matériaux ; ou si vous êtes un chef de produit/acheteur : vous devez comprendre les limites des matériaux pour les ustensiles de cuisine, les traitements médicaux, le scellage à haute température, etc. ; vos produits doivent être confirmés comme étant conformes aux normes UL, V 0 ou aux normes ignifuges de l'industrie. Afin de garantir la sécurité du projet et des produits, vous pouvez vous soucier du point de fusion du silicone.

Quand avez-vous besoin de les garder comme importants ?
Lorsque vous avez besoin de votre test de vieillissement thermique de moule : déterminez les limites de décomposition et de durabilité ;
Lorsque vous devez utiliser vos produits dans des environnements à haute température : tels que des fours, des tuyaux de chauffage industriels, etc.
Lorsque vos produits ont besoin d'une évaluation de la sécurité incendie : jugement d'inflammabilité dans les installations publiques, les équipements électroniques et d'autres scénarios.

Lorsque vous utilisez des produits dans le domaine des équipements médicaux et de laboratoire : stérilisation à haute température (> 200 °C) ;
Lorsque vous êtes un Ustensiles de cuisine et fournitures de pâtisserie : doivent résister à des fours de 200 à 260 °C ;
Si vos produits sont destinés aux joints électroniques et aux composants aéronautiques : assurez-vous de leur résistance à la chaleur et aux flammes ;

Comment vérifier et évaluer les propriétés thermiques du silicone ?

Une fois que le fournisseur de matières premières en silicone a fourni les données techniques du matériau (TDS/MSDS), faites attention à la « température de décomposition » et à la « température d'utilisation continue » ;
Une fois vos produits terminés, effectuez des tests de vieillissement et de combustion à haute température pour surveiller les changements de performances ;
Vérifiez si le produit possède une certification de grade V 0 ou UL 94 et d'autres normes de protection incendie auprès de SGS ou d'autres tiers.

Combien coûte une qualité de silicone différente ?

Nous pouvons également personnaliser les formules telles que l'ajout de retardateurs de flamme et de pigments, ce qui aura également un impact sur les coûts.

Plus de FAQ sur la fonte et la brûlure du silicone
Q1 : Puis-je utiliser un pistolet à air chaud pour démouler les moules en silicone ?
R : Oui, l’air chaud peut être utilisé à longue distance pendant une courte période et il ne fondra pas.

Q2 : Le silicone va-t-il ramollir sous l'effet de la température élevée du four ?
R : Non, la qualité alimentaire générale peut résister à 230–250 °C, la qualité haute température peut atteindre 300 °C et la mesure réelle est stable.

Q3 : Pourquoi le silicone ne fond pas mais se carbonise ?
A : Au-dessus de haute température, la structure de l'oxygène du silicium se brise, laissant une poudre blanche de SiO₂, qui est auto-extinguible.

Q4 : Pourquoi le silicone n’est-il pas un matériau inflammable ?
R : Après la combustion, il ne reste que du silicate, qui ne continue pas à entretenir la combustion et qui est un matériau ignifuge.

Q5 : Une température élevée continue peut-elle endommager les performances ?
R : Oui, il durcit progressivement à 300 °C pendant une longue période. Il est recommandé de l'utiliser par intermittence et de le remplacer régulièrement.

Conclusion

D’après les informations ci-dessus, nous pouvons voir que le silicone peut fondre ou brûler dans des conditions particulières. 

Le silicone ne fond pas comme le plastique, mais se décompose à haute température grâce à sa structure réticulée. Il présente un point d'inflammation élevé et une auto-extinction rapide. Les produits de combustion sont principalement du dioxyde de silicium, ce qui témoigne de sa stabilité thermique et de son ignifugation supérieures. Dans des domaines tels que les ustensiles de cuisine, les joints, la protection médicale et l'électronique aéronautique, ces caractéristiques sont devenues des éléments clés du choix et de la conception des matériaux.

Dans le groupe ZSR, nous avons une riche expérience dans la production Produits en silicone personnalisés au Approuvé FDA ou LFGB produits standards. Le numéro de liste de registre de la FDA est 3011147430.

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