Por que o silicone não derrete ou queima?

Como um elastômero de alto desempenho, a borracha de silicone é amplamente utilizada nas indústrias médica , de utensílios de cozinha , de vedações, de produtos materno-infantis e em outros setores. Os temas "temperatura de fusão do silicone" e "por que o silicone não queima" estão se tornando cada vez mais populares. Este artigo analisará as causas e o desempenho real em relação à temperatura, sob uma perspectiva profissional, para auxiliar engenheiros, projetistas e compradores na seleção científica de materiais adequados.

O que é Silicone?

Os silicones, também conhecidos como polissiloxanos, são polímeros que incluem qualquer composto sintético feito de unidades repetidas de siloxano, que é uma cadeia de átomos alternados de silício e átomos de oxigênio, combinados com carbono, hidrogênio e, às vezes, outros elementos.

Eles são normalmente resistentes ao calor e são líquidos ou semelhantes a borracha, e são usados ​​em selantes, adesivos, lubrificantes, medicamentos, utensílios de cozinha e isolamento térmico e elétrico. Algumas formas comuns incluem óleo de silicone, graxa de silicone, borracha de silicone, resina de silicone e calafetagem de silicone.

A borracha de silicone oferece boa resistência a temperaturas extremas, sendo capaz de operar normalmente de -100 a 350 °C (-148 a 662 °F). Algumas propriedades como alongamento, fluência, flexão cíclica, resistência ao rasgo, deformação por compressão, rigidez dielétrica (em alta tensão), condutividade térmica, resistência ao fogo e, em alguns casos, resistência à tração podem ser - em temperaturas extremas - muito superiores às borrachas orgânicas em geral , embora algumas dessas propriedades ainda sejam inferiores às de alguns materiais especiais.

A borracha de silicone é um material de escolha na indústria quando a retenção da forma inicial e da resistência mecânica são desejadas sob forte estresse térmico ou temperaturas abaixo de zero.

A borracha orgânica tem uma estrutura de carbono para carbono que pode deixá-la suscetível ao ozônio, UV, calor e outros fatores de envelhecimento que a borracha de silicone pode suportar bem. Isso torna a borracha de silicone um dos elastômeros preferidos em muitos ambientes extremos.

Existem muitos tipos e formas especiais de borracha de silicone, incluindo resistente ao vapor, detectável em metal, alta resistência ao rasgo, temperatura extremamente alta, temperatura extremamente baixa, eletricamente condutiva, resistente a produtos químicos/óleo/ácido/gás, baixa emissão de fumaça e retardante de chama. . Uma variedade de enchimentos pode ser usada na borracha de silicone, embora a maioria não seja de reforço e reduza a resistência à tração.

1. O silicone derrete?

O silicone não tem um ponto de fusão tradicional
É uma borracha termoendurecível com estrutura reticulada.
Ele não derreterá acima de 200°C, mas se decomporá gradualmente.
A faixa de temperatura de decomposição é de cerca de 200–350 °C. Fórmulas especiais, como o fluorosilicone, podem suportar até 350 °C, e temperaturas extremas podem chegar a 400 °C.

Condições severas de combustão e boas propriedades de autoextinção
Não é fácil de inflamar quando a temperatura ambiente padrão é <250°C. Mesmo se exposto por muito tempo acima de 400°C, ele apenas se decompõe, carboniza ou se autoextingue;
Os produtos da combustão são principalmente pó de sílica branca, que continua queimando sem chamas abertas.

Embora a maioria dos plásticos comece a derreter em altas temperaturas, o silicone não tem ponto de fusão e permanece sólido até que ocorra a combustão. 

O silicone não derrete em temperaturas muito altas, mas derrete. então vamos explicar dando uma segunda olhada mais profunda no elemento químico silício, que ocorre naturalmente, a partir do qual a borracha de silicone é feita.

Após tratamento especial, a faixa de resistência à temperatura de certos tipos de produtos de silicone pode ser expandida para -110℃~350℃. Então, as bandejas de gelo de silicone são seguras para forno também se forem feitas de silicone de grau alimentício.

Em um ambiente de baixa temperatura, o produto de silicone ficará quebradiço se exceder a temperatura limite que o produto de silicone pode suportar.

Em um ambiente de alta temperatura, se a temperatura exceder a temperatura limite de 400 ℃, ela perderá lentamente suas propriedades mecânicas ao longo do tempo com altas temperaturas prolongadas e então se tornará quebradiça. Os produtos de silicone são carbonizados.

Quando a temperatura atingir cerca de 600°C, os produtos de sílica gel voltarão a ser sulfurados e ficarão pegajosos, como argila. 

Sem entrar em detalhes, sabe-se que as borrachas de silicone permanecem estáveis ​​a temperaturas relativamente altas em comparação com a maioria dos materiais elastômeros. Várias borrachas de silicone podem ser formuladas, com aditivos, para suportar temperaturas mais altas do que a borracha sozinha pode suportar. O silicone (um composto adesivo de borracha sintética) não derrete. As borrachas de silicone não derretem, mas se decompõem quando a temperatura ultrapassa certos limites. Um dos produtos de decomposição é o dióxido de silício, também conhecido como silício.

2. O silicone queima?

Por que o silicone é resistente a altas temperaturas e não inflamável?

Fortes ligações químicas Si-O formam a cadeia principal, que tem estabilidade térmica extremamente forte.

As cadeias moleculares são reticuladas para formar uma estrutura termoendurecível, que não é termoplástica.

Ele é convertido em dióxido de silício quando queimado, o que é fácil de extinguir e libera menos fumaça.

Por que você se importa com o ponto de fusão e as características de combustão do silicone?

Se você for um engenheiro de materiais/desenvolvedor de processos: os limites térmicos e a segurança devem ser considerados na seleção e no processamento de materiais; ou se você for um gerente de produtos/comprador: você precisa entender os limites de materiais para utensílios de cozinha, tratamento médico, vedação de alta temperatura, etc.; seus produtos precisam ser confirmados para estar em conformidade com os padrões retardantes de chamas UL, V 0 ou da indústria. Para manter a segurança do projeto e dos produtos, você pode se preocupar com o ponto de fusão do silicone.

Quando você precisa mantê-los como importantes?
Quando você precisa do seu teste de envelhecimento térmico do molde: determine os limites de decomposição e durabilidade;
Quando você precisa usar seus produtos em ambientes de alta temperatura: como fornos, tubos de aquecimento industrial, etc.;
Quando seus produtos precisam de Avaliação de segurança contra incêndio: julgamento de inflamabilidade em instalações públicas, equipamentos eletrônicos e outros cenários.

Quando você produtos em equipamentos médicos e de laboratório: esterilização em alta temperatura (>200°C);
Quando você é um Utensílios de cozinha e panificação: precisam suportar fornos de 200–260°C;
Se seus produtos forem para selos eletrônicos e componentes de aviação: garanta resistência ao calor e à chama;

Como verificar e avaliar as propriedades térmicas do silicone?

Após o fornecedor de matéria-prima de silicone fornecer os dados técnicos do material (TDS/MSDS), preste atenção à “temperatura de decomposição” e à “temperatura de uso contínuo”;
Quando seus produtos estiverem prontos, realize testes de envelhecimento em alta temperatura e combustão para monitorar mudanças de desempenho;
Verifique se o produto possui certificação de grau V 0 ou UL 94 e outros padrões de proteção contra incêndio com a SGS ou terceiros.

Quanto custa com diferentes graus de silicone?

Também podemos personalizar fórmulas, como adicionar retardantes de chamas e pigmentos, o que também afetará os custos.

Mais perguntas frequentes sobre derretimento e queima de silicone
P1: Posso usar uma pistola de ar quente para remover espuma de moldes de silicone?
R: Sim, o ar quente pode ser usado a longa distância por um curto período de tempo e não derreterá

P2: O silicone amolece sob alta temperatura no forno?
R: Não, o grau alimentício geral pode suportar 230–250 ° C, o grau de alta temperatura pode atingir 300 ° C e a medição real é estável

Q3: Por que o silicone não derrete, mas carboniza?
A: Acima de altas temperaturas, a estrutura de oxigênio do silício se quebra, deixando pó branco de SiO₂, que é autoextinguível

P4: Por que o silicone não é um material inflamável?
R: Após a queima, resta apenas o silicato, que não continuará a suportar a combustão e é um material retardante de chamas.

Q5: Temperaturas altas e contínuas prejudicam o desempenho?
R: Sim, ele endurece gradualmente a 300 °C por um longo período. Recomenda-se usá-lo intermitentemente e substituí-lo regularmente.

Conclusão

Pelas informações acima, podemos perceber que o silicone pode derreter ou queimar em condições especiais. 

O silicone não derrete como o plástico, mas se decompõe em altas temperaturas devido à sua estrutura reticulada; possui alto ponto de ignição e se autoextingue rapidamente, e os produtos da combustão são principalmente dióxido de silício, demonstrando sua superior estabilidade térmica e retardante de chamas. Em áreas como utensílios de cozinha, vedações, proteção médica e aviação eletrônica, essas características se tornaram elementos essenciais na seleção e no design de materiais.

No Grupo ZSR, temos vasta experiência na produção de produtos de silicone personalizados, em conformidade com os padrões aprovados pela FDA ou LFGB . Nosso número de registro na FDA é 3011147430.

Se você precisa de suporte técnico para produtos ou projetos de silicone , entre em contato conosco.

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