Waarom smelten of branden siliconen niet?

Als hoogwaardig elastomeer wordt siliconenrubber veelvuldig gebruikt in de medisch, keukengerei, zeehonden, moederlijke en kind producten en andere industrieën. De onderwerpen "smelttemperatuur van siliconen" en "waarom siliconen niet branden" worden steeds populairder. Dit artikel analyseert de oorzaken en de daadwerkelijke temperatuurprestaties vanuit een professioneel perspectief om ingenieurs, ontwerpers en inkopers te helpen bij het wetenschappelijk selecteren van de juiste materialen.

Wat is siliconen?

Siliconen, ook bekend als polysiloxanen, zijn polymeren die elke synthetische verbinding bevatten die bestaat uit zich herhalende eenheden van siloxaan, een keten van afwisselende siliciumatomen en zuurstofatomen, gecombineerd met koolstof, waterstof en soms andere elementen.

Ze zijn doorgaans hittebestendig en vloeibaar of rubberachtig, en worden gebruikt in afdichtingsmiddelen, lijmen, smeermiddelen, medicijnen, kookgerei en thermische en elektrische isolatie. Enkele veel voorkomende vormen zijn siliconenolie, siliconenvet, siliconenrubber, siliconenhars en siliconenkit.

Siliconenrubber biedt een goede weerstand tegen extreme temperaturen en kan normaal werken van −100 tot 350 ° C (−148 tot 662 ° F). Sommige eigenschappen zoals rek, kruip, cyclische buiging, scheursterkte, compressiezetting, diëlektrische sterkte (bij hoge spanning), thermische geleidbaarheid, brandweerstand en in sommige gevallen treksterkte kunnen bij extreme temperaturen veel beter zijn dan die van organische rubbers in het algemeen. , hoewel enkele van deze eigenschappen nog steeds lager zijn dan die van sommige speciale materialen.

Siliconenrubber is een materiaal bij uitstek in de industrie wanneer het behoud van de oorspronkelijke vorm en mechanische sterkte gewenst is onder zware thermische belasting of temperaturen onder het vriespunt.

Organisch rubber heeft een koolstof-koolstof-ruggengraat, waardoor het gevoelig kan zijn voor ozon, UV, hitte en andere verouderingsfactoren waar siliconenrubber goed tegen kan. Dit maakt siliconenrubber een van de favoriete elastomeren in veel extreme omgevingen.

Er zijn veel speciale kwaliteiten en vormen van siliconenrubber, waaronder stoombestendig, metaaldetecteerbaar, hoge scheursterkte, extreem hoge temperatuur, extreem lage temperatuur, elektrisch geleidend, bestand tegen chemicaliën/olie/zuur/gas, weinig rookontwikkeling en vlamvertragend . In siliconenrubber kan een verscheidenheid aan vulstoffen worden gebruikt, hoewel de meeste niet-versterkend zijn en de treksterkte verlagen.

1. Smelt siliconen?

Siliconen hebben geen traditioneel smeltpunt
Het is een thermohardend rubber met een vernette structuur.
Het smelt niet boven de 200°C, maar zal geleidelijk ontbinden.
De ontledingstemperatuur ligt tussen de 200 en 350 °C. Speciale formules zoals fluorsilicone zijn bestand tegen temperaturen tot 350 °C, en extreme temperaturen kunnen oplopen tot 400 °C.

Zware verbrandingsomstandigheden en goede zelfdovende eigenschappen
Het is moeilijk te ontbranden bij een standaardomgevingstemperatuur van < 250 °C. Zelfs bij langdurige blootstelling boven 400 °C zal het alleen ontbinden, verkolen of vanzelf doven;
De verbrandingsproducten bestaan ​​hoofdzakelijk uit wit silicapoeder, dat zonder open vuur blijft branden.

Hoewel de meeste kunststoffen bij hoge temperaturen beginnen te smelten, heeft siliconen geen smeltpunt en blijft het vast totdat er verbranding plaatsvindt. 

Siliconen smelten niet bij vrij hoge temperaturen, maar smelten wel. Laten we het dus uitleggen door een tweede, diepere blik te werpen op het natuurlijk voorkomende chemische element silicium waaruit siliconenrubber is gemaakt.

Na speciale behandeling kan het temperatuurbestendigheidsbereik van bepaalde soorten siliconenproducten worden uitgebreid tot -110℃~350℃. De siliconen ijsblokjesvormpjes zijn dus ook ovenbestendig als ze zijn gemaakt van siliconen van voedingskwaliteit.

In een omgeving met lage temperaturen zal het siliconenproduct bros worden als het de grenstemperatuur overschrijdt waartegen het siliconenproduct bestand is.

Als de temperatuur in een omgeving met hoge temperaturen de limiettemperatuur van 400℃ overschrijdt, zal het langzaam zijn mechanische eigenschappen verliezen bij langdurige hoge temperaturen en vervolgens bros worden. De siliconenproducten zijn verkoold.

Wanneer de temperatuur ongeveer 600°C bereikt, zullen de silicagelproducten opnieuw zwavelig worden en zullen de producten plakkerig worden, zoals klei. 

Zonder op details in te gaan, is het bekend dat siliconenrubbers stabiel blijven bij relatief hoge temperaturen in vergelijking met de meeste elastomeermaterialen. Er kunnen verschillende siliconenrubbers worden samengesteld, met additieven, om hogere temperaturen te weerstaan ​​dan het rubber alleen aankan. Siliconen (een hechtmiddel van synthetisch rubber) smelten niet. Siliconenrubbers smelten niet, maar ontleden wanneer de temperatuur boven bepaalde grenzen komt. Eén van de ontledingsproducten is siliciumdioxide, ook wel silicium genoemd.

2. Brandt siliconen?

Waarom is siliconen bestand tegen hoge temperaturen en niet ontvlambaar?

Sterke Si-O chemische bindingen vormen de hoofdketen, die extreem thermisch stabiel is.

De moleculaire ketens zijn onderling verbonden, waardoor een thermohardende structuur ontstaat, die niet thermoplastisch is.

Bij verbranding wordt het omgezet in siliciumdioxide, dat eenvoudig te blussen is en minder rook produceert.

Waarom zijn de smeltpunten en de verbrandingseigenschappen van siliconen voor u van belang?

Bent u materiaalkundig ingenieur/procesontwikkelaar? Dan moet u bij de materiaalkeuze en -verwerking rekening houden met thermische limieten en veiligheid. Bent u productmanager/inkoper? Dan moet u op de hoogte zijn van de materiaallimieten voor keukengerei, medische behandelingen, afdichting bij hoge temperaturen, enz. Uw producten moeten voldoen aan UL-, V0- of industriële brandvertragende normen. Om de veiligheid van projecten en producten te waarborgen, kunt u geïnteresseerd zijn in het smeltpunt van siliconen.

Wanneer moet u ze als belangrijk bewaren?
Wanneer u een thermische verouderingstest voor uw schimmel nodig hebt: bepaal de ontledings- en duurzaamheidsgrenzen;
Wanneer u uw producten in omgevingen met hoge temperaturen wilt gebruiken, zoals ovens, industriële verwarmingsbuizen, enz.;
Wanneer uw producten een brandveiligheidsbeoordeling nodig hebben: beoordeling van de brandbaarheid in openbare ruimtes, elektronische apparatuur en andere scenario's.

Bij producten in medische en laboratoriumapparatuur: sterilisatie bij hoge temperatuur (>200°C);
Als u een Keukengerei en bakbenodigdheden: moet bestand zijn tegen ovens van 200–260°C;
Als uw producten bedoeld zijn voor elektronische afdichtingen en luchtvaartcomponenten: zorg voor hitte- en vlambestendigheid;

Hoe kunnen we de thermische eigenschappen van siliconen verifiëren en evalueren?

Nadat de leverancier van de siliconengrondstof de technische materiaalgegevens (TDS/MSDS) heeft verstrekt, dient u aandacht te besteden aan de “ontledingstemperatuur” en de “continue gebruikstemperatuur”;
Wanneer uw producten klaar zijn, voert u tests uit op hoge temperatuur en verbranding om veranderingen in de prestaties te controleren;
Controleer of het product een V 0 -certificering heeft of voldoet aan UL 94 en andere brandbeveiligingsnormen van SGS of andere externe partijen.

Hoeveel kost het om verschillende soorten siliconen te gebruiken?

Ook aangepaste formules, zoals het toevoegen van vlamvertragers en pigmenten, hebben invloed op de kosten.

Meer FAQ over het smelten en verbranden van siliconen
V1: Kan ik een heteluchtpistool gebruiken om siliconenmallen te ontschuimen?
A: Ja, hete lucht kan over een lange afstand en gedurende een korte tijd worden gebruikt, en het zal niet smelten

V2: Wordt siliconen zacht bij hoge temperaturen in de oven?
A: Nee, algemene voedselkwaliteit kan temperaturen van 230-250 °C weerstaan, hoge temperaturen kunnen 300 °C bereiken en de werkelijke meting is stabiel

V3: Waarom smelt siliconen niet, maar verkolen ze?
A: Boven hoge temperaturen breekt de zuurstofstructuur van het silicium, waardoor er een wit SiO₂-poeder overblijft, dat zelfdovend is

V4: Waarom is siliconen geen brandbaar materiaal?
A: Na verbranding blijft alleen silicaat over, dat de verbranding niet meer zal ondersteunen en een vlamvertragend materiaal is

V5: Zal ​​een aanhoudend hoge temperatuur de prestaties beïnvloeden?
A: Ja, het hardt geleidelijk uit bij 300 °C gedurende een lange tijd. Het is aan te raden het met tussenpozen te gebruiken en regelmatig te vervangen.

Conclusie

Uit bovenstaande informatie kunnen we opmaken dat siliconen onder speciale omstandigheden kunnen worden gesmolten of verbrand. 

Siliconen smelt niet zoals plastic, maar ontleedt bij hoge temperaturen door de vernettingsstructuur; het heeft een hoog ontbrandingspunt en dooft snel zelf. De verbrandingsproducten bestaan ​​voornamelijk uit siliciumdioxide, wat de superieure thermische stabiliteit en brandvertragende eigenschappen aantoont. In sectoren zoals keukengerei, afdichtingen, medische bescherming en elektronische luchtvaart zijn deze eigenschappen kernelementen geworden bij de materiaalkeuze en het ontwerp.

In ZSR Group hebben we een rijke ervaring in het produceren Op maat gemaakte siliconenproducten with FDA of LFGB goedgekeurd standaard producten. We hebben het FDA-registratielijstnummer 3011147430.

Elke Siliconen producten or Siliconen projecten technische ondersteuning nodig, neem dan contact met ons op.

U kunt ook Pas siliconenproducten aan bij ZSR Group.