シリコン素材の特性: 多くの業界で第一選択となるのはなぜでしょうか?

シリコーンは、その無毒性、耐高温性、耐老化性、そして優れた生体適合性により、キッチン用品、医療、母子ケア、自動車、電子機器、シールなど、多くの業界で選ばれる素材となっています。本稿では、シリコーンの性能の本質から着目し、その長所と限界を包括的に分析することで、設計材料の選択を導き、製品競争力の向上を目指します。

シリコーンゴムとは？

シリコーンゴムとは、主鎖がケイ素原子と酸素原子が交互に配列したゴムを指し、ケイ素原子は通常2つの有機基と結合しています。一般的なシリコーンゴムは、メチル基と少量のビニル基を含むシロキサン鎖を主成分としています。フェニル基の導入により、シリコーンゴムの耐高温性と耐低温性が向上し、トリフルオロプロピル基とシアノ基の導入により、シリコーンゴムの耐熱性と耐油性が向上します。シリコーンゴムは耐寒性に優れ、通常-55℃で使用できます。フェニル基を導入すると、-73℃まで耐えることができます。シリコーンゴムの耐熱性も優れており、180℃で長時間使用でき、200℃をわずかに超える温度でも数週間以上使用しても弾力性を保ちます。また、300℃～418℃の高温にも瞬時に耐えることができます。シリコーンゴムは通気性に優れ、合成ポリマーの中で最も酸素透過性が高いです。さらに、シリコーンゴムは生理学的不活性性に優れ、凝固を起こさないため、医療分野で広く使用されています。熱可塑性とゴム弾性の利点を兼ね備え、強靭性と透明性を備え、様々な形状に加工できるため、繊細なニーズにも対応できます。

中国で16年の経験を持つシリコン成形工場として、ZSRの精密シリコン金型/ツールは、シリコーン圧縮成形（48セット）、シリコンオーバーモールド、 液状シリコーンゴム射出成形: LSR成形、液状シリコーンゴムオーバーモールド、LSRマルチショット（LSR/熱可塑性樹脂/金属）、 シリコンドリッピング成形当社の能力により、デザイン、機能、材質、構造、形状、サイズ、色、ロゴ、パターン、パッケージ、ラベル構成など、無限の多様性を備えた、お客様の会社のニーズに合わせたあらゆる種類のシリコンゴム製品を製造することができます。スケッチから最終納品まで、世界中の多様なニーズに合わせてカスタムシリコン製品を製造し、工業、消費者、商業、医療など、さまざまな業界のアプリケーションに高品質のシリコン製品を保証します。

シリコン素材の特性：

1. 極端な温度適応性

シリコーンゴムは耐熱範囲が非常に広く、-100℃～350℃（一部の資料では-73℃～300℃、または-50℃～250℃と記載されています）の温度範囲で弾力性と安定性を維持できます。ガラス転移温度は-100℃と低く、高温下でも柔軟性と機械特性を維持できるため、航空宇宙や電力設備などの過酷な環境に適しています。

2. 優れた電気絶縁性能

シリコーンゴムは高い抵抗率（約10^15～10^17Ω·cm）を有し、広い温度範囲と周波数範囲で安定した特性を示し、優れたコロナ耐性とアーク耐性を備えています。この特性により、高電圧ケーブルアクセサリに最適な絶縁材料となっています。

3. 化学的安定性および耐候性

酸、アルカリ、塩溶液、有機溶剤に対する強い耐性を有しています。同時に、Si-O結合構造はオゾン、紫外線、酸化劣化にも耐え、長期屋外曝露後も物理的特性の変化は少なく、例えば高圧蒸気（0.64 MPa）下でも機能の完全性を維持できます。

4. 機械的特性および界面特性

高い弾性回復率（15%伸長時の硬度はショアA硬度15）を有し、圧縮永久変形が少なく、優れた疎水性と通気性を備えています。疎水性により表面の汚れを自動的に除去し、ウェットフラッシュのリスクを軽減します。

5. 生体適合性と安全性

無毒、無臭で、医療グレードの基準を満たしていますが、電力分野におけるこの機能の中核的な価値は、有害物質の放出を回避できる材料の安定性にあります。

なぜシリコン素材を選ぶのでしょうか?

シリコンゴムの特性を気にする人はいますか?

• 生産工場のエンジニア/製品設計者: 機能パラメータとプロセスを正確に一致させる必要があります。
• キッチン用品、母子用品、医療用品のブランド/購入者は、シリコン材料の性能に基づいてコスト、安​​全性、市場の需要を測定する必要があります。
• キッチン用品、母子用品、医療用品のユーザーは、安全性、感触、清潔さを重視します。
• 工業・電子用途向けシリコンアクセサリを使用する工場のユーザー：耐候性、電気絶縁性、保護性能を重視します。

ZSRのチームは、さまざまな業界のブランドオーナー、製品開発マネージャー、製品マネージャー、製品デザイナーと協力して、 OEM ODMソリューション 成型シリコン製品の設計、試作からシリコン製品の契約製造、印刷、パッケージングまで、シリコンプロジェクトの成功を保証します。

シリコンゴム素材はいつ、どこで選ばれるのでしょうか？

適切なシリコンゴム材料の使用方法、設計方法、選択方法を教えてください。

使用温度、耐腐食性、弾性の要件を明確にし、温度、化学環境、弾性耐久性の要件に応じてHCR / LSR材料を選択します。高透明性または色のカスタマイズが必要かどうかを決定します。固体シリコーンゴムまたは液体シリコーンを選択します。

高い引裂強度や耐油性が必要な場合は、強化繊維やコーティングを追加できます。

プロセス制御は正確に一致している必要があります。たとえば、射出成形 LSR の温度制御と圧縮成形 HCR の加硫時間制御などです。

表面の粉体付着の問題には、防塵コーティングまたは混合製剤を選択できます。

関連する認証を確認してください: FDA、LFGB、ISO、USP VI、RoHS

お客様の製品要求の実際の数量に基づいて適切な材料を選択します。一般的に、小規模試作では固体シリコーンゴムが選択され、5Wを超える大規模生産では液状シリコーンゴムが選択されます。

シリコーン製品の品質を管理するには？

最初： 製品の設計段階から管理を開始します。お客様から製品をご送付いただいた後、当社のエンジニアリングチームがDFM向けシリコーン製品の設計を評価し、量産性とお客様のご要望を満たすご提案をさせていただきます。

二番： 当社は原料の投入から管理し、FDA/LFGB認証のシリコン原料を仕入れ、同時に投入検査を実施し、シリコン原料の硬度、純度、色などを検査し、マークを付けることで、生産に使用する原材料が合格であることを保証します。

三番： 金型設計と金型製作：お客様の製品要件に基づき、生産に使用するシリコーン金型を合理的に設計します。真空排気＋射出量制御、気泡発生の低減、金型隙間制御、合理的な脱ガム処理などにより、シリコーン製品の寸法精度をコントロールします。フッ素処理／スプレー式離型剤を使用することで、固着問題を改善します。

第XNUMX： 製品製造工程における管理、黄変防止剤の添加、高透明処方の選択などにより、シリコーン製品の耐老化性を高めます。補強剤／架橋処理を加えることで、理想的な製品の引張強度効果が得られます。成形工程における管理ポイント（加硫時間／温度／圧力）の徹底により、未熟製品、生ゴム、気泡などの問題を軽減します。さらに、目視検査、巡回検査、全数検査を実施し、出荷される完成シリコーン製品の寸法安定性、弾力性、硬度の均一性を確保します。

ZSR グループの品質評価は、厳格な品質管理システムの導入によって維持されています。すべての製品の品質は、製品の欠陥、損傷、その他の不一致が常に監視される工程内検査計画を通じて慎重に検証されます。すべての製品パッケージは、部品の製造日、実行されたプロセス、使用された材料まで遡ることができます。

シリコンゴム製品の洗浄とメンテナンス方法は？

一般的な汚れは、ぬるま湯（40～50℃）に浸し、中性洗剤を使用して柔らかい布で拭いてください。

頑固な汚れは、アルコールまたは白酢で拭く（皮膚に直接触れないように注意してください）、または専門の洗浄剤を使用してください。

高温消毒を必要とする特殊素材シリコン（医療グレードなど）は、長時間の接触を避けるために 70% ～ 75% のアルコールで拭くことができます。

さらによくある質問を見る

1: シリコンは本当に -70 ～ 250°C の温度に耐えられるのでしょうか?

はい、ASTM によるテスト済みで、高温ベーキングや低温冷凍機器に広く使用されています。

2：ベビー用品として長く使えますか？

医療グレードのプラチナシリコンは可塑剤残留物を含まず、現在入手可能な素材の中で最も安全な素材の一つです。ベビー用品にも使用できます。

3: シリコン素材は油や溶剤に耐えられますか?

従来のシリコンはエンジンオイルやアルコールに対して敏感なので、特殊なフルオロシリコン配合を選択することをお勧めします。

4: 粉にくっつきますか？

A: 標準シリコンは多少ほこりを吸収する可能性があるため、防塵コーティングを選択するか、パッケージを設計することをお勧めします。

5: リサイクルできますか？

A: 熱硬化性材料は溶かしてリサイクルすることができないため、資源を節約するためにも、耐用年数に応じて交換することをお勧めします。

製品概要

シリコーン材料は、その優れた高温・低温適応性、生体不活性、断熱性能、成形性、そしてユーザー安全特性により、様々な分野で広く使用されています。推奨される選定プロセス：定義：温度要件、弾性特性、引裂き強度 → 材料選択：HCR/LSR/強化樹脂またはエアロゲル → プロセス：射出成形/圧縮成形/押出成形 → 使用とメンテナンス：洗浄、消毒、試験。当社には専門エンジニアがおり、お客様の製品の様々なニーズに合わせた製品材料選定をお手伝いいたします。お客様の特別なシリコーンプロジェクトのカスタマイズについては、当社の専門家までお気軽にお問い合わせください。

ZSRは、20年以上の経験を持つ12名の専門家からなる強力なエンジニアリング設計チームで構成されています。製品開発のあらゆる段階において、お客様一人ひとりに合わせたサービスとサポートを提供しています。コンセプト設計、シリコーン材料の選定、エンジニアリング、試作・試験、そして最終的な量産・組立まで、あらゆるニーズに対応いたします。

ZSRに問い合わせる プロジェクトに最適なシリコン素材をお選びいただけます。年間1000社以上のお客様の材料ニーズを分析し、シリコンプロジェクトの成功をサポートしてきました。

参考文献