21 заблуждение о жидкой силиконовой резине

Семейство силиконов состоит из большого разнообразия соединений и, вероятно, является наиболее широко используемым семейством материалов в мире. Жидкие силиконовые резиновые материалы может использоваться в потребительских товарах, таких как электротехника и электроника, астрономия, биотехнологии, а также в автомобильной, авиационной, пивоваренной, строительной, лакокрасочной, сантехнической, текстильной и игрушечной промышленности.

Существует ряд мифов и заблуждений о силиконовых материалах в целом, включая жидкий силиконовый каучук, которые мешают некоторым специалистам использовать эти материалы с полной уверенностью. Ниже приведены наиболее распространённые мифы о семействе силиконовых материалов, с особым акцентом на жидкий силиконовый каучук, а также простые объяснения того, почему каждый материал неверен.

Что такое жидкая силиконовая резина?

LSR — это аббревиатура от Liquid Silicone Rubber, что означает «жидкий силиконовый каучук» (герметизирующий клей). Фактически, все силиконовые продукты, которые до отверждения являются жидкими, а после отверждения — эластомерными, можно назвать LSR (жидкий силиконовый каучук). Однако LSR обычно называют жидким силиконовым каучуком в узком смысле.

GE определяет его следующим образом: LSR — это двухкомпонентный силиконовый каучук, получаемый методом литья под давлением в соотношении 1:1 по массе или объёму, что в классификации продукции SHINETSU относится к категории LIM (Liquid Injection Molding). Это силиконовый каучук, специально предназначенный для литья под давлением и часто используемый для изготовления крупногабаритных стандартных деталей.

В классификации продукции DOWCORNING LSR включает не только литьевые изделия, но и бесцветный и прозрачный двухкомпонентный аддитивный силиконовый каучук, смешиваемый в соотношении 1:1, например, в качестве защитных покрытий. Согласно DOW CORNING, LSR — это бесцветный, прозрачный или полупрозрачный, высоковязкий (обычно более 10 Па·с) двухкомпонентный аддитивный каучук, смешиваемый в соотношении 1:1 по весу или объёму. Его можно использовать для производства прозрачных и полупрозрачных изделий из силиконового каучука, а также в сочетании с пигментами, грунтовками и т. д.

Заблуждение 1: Силикон — это химический элемент или ингредиент

Первые силиконовые продукты, которые приходят на ум, — это грудные имплантаты, лубриканты, ингредиент некоторых косметических средств, и их даже можно спутать с силиконом. На самом деле силиконы — это семейство химических веществ, которые могут находиться в различных агрегатных состояниях (жидких, гелевых, твёрдых). В частности, силиконовые каучуки, представляющие собой длинные молекулы, состоящие из кремния (Si) и кислорода (O), могут обладать разными свойствами и использоваться в разных областях в зависимости от их структуры.

Заблуждение 2: Силиконовый каучук — это синтетический материал.

Силиконовый каучук, включая жидкий, является синтетическим в том смысле, что его синтез осуществляется человеком. Однако исходное сырье полностью натуральное: песок, или «диоксид кремния», образуется из кремния и кислорода. Фактически, люди уже много лет используют природные кремниевые материалы для изготовления наконечников стрел и чаш. Хотя кремний, диоксид кремния и силикон — это разные понятия, путаница вполне понятна. Уточним: кремний — это химический элемент; диоксид кремния — это разновидность диоксида кремния (песка), используемого для производства материалов семейства силиконов.

Заблуждение 3: Силиконовую резину можно обрабатывать и наносить только при высоких температурах.

Существуют различные типы силиконов, например, силиконовый каучук, вулканизующийся при комнатной температуре (RTV), который можно перерабатывать и наносить при комнатной температуре. Если требуется использование жидкого силиконового каучука (LSR), его можно модифицировать для формования и вулканизации при низких температурах. Этот тип каучука в основном используется в электротехнике и электронике, а также в производстве силиконовых форм.

Заблуждение 4: Материалы LSR можно использовать при любой температуре

Несмотря на широкий диапазон температур, различные типы LSR имеют разную максимальную термостойкость, и соответствующий сорт следует выбирать в соответствии со средой использования.

Заблуждение 5: Силиконовая резина липкая

Этот миф связан с ощущением липкости силиконовой резины. Обычно люди думают, что вся силиконовая резина липкая, но это зависит от условий обработки и применения. Например, при изоляции кабелей или в медицинских целях, где используется жидкая силиконовая резина, поверхность детали должна быть максимально гладкой, но без ощущения липкости. Состав силиконовой резины можно модифицировать, добавив слюду или изменив условия обработки.

Заблуждение 6: Силиконовая резина мягкая и эластичная

Твёрдость по Шору — это шкала, используемая для измерения твёрдости силикона. Например, резинка имеет твёрдость по Шору 25, а ролики или коньки — 100. Принято считать, что все силиконы имеют твёрдость по Шору менее 40, поэтому их механические свойства считаются низкими. Однако это не так. Существует множество способов повысить твёрдость силиконового каучука, например, путём создания большего количества поперечных связей или добавления наполнителей. Например, твёрдость по Шору оптического жидкого силиконового каучука составляет 70, что делает его практически неэластичным.

Заблуждение 7: Чем ниже твердость материала LSR, тем выше его эластичность.

Твердость и эластичность не просто пропорциональны, и при проектировании необходимо учитывать требования области применения.

Заблуждение 8: Силиконовая резина при горении выделяет много дыма.

Считается, что при горении силиконовой резины выделяется дым и газ, что нежелательно для некоторых применений. На самом деле, силиконовая резина по своей природе является самозатухающей. В зависимости от подбора силиконовой резины, добавление антипиренов может полностью исключить образование газа и дыма и соответствовать нормативным требованиям.

Заблуждение 9: Силиконовая резина загрязняет атмосферу

Химические вещества, загрязняющие окружающую среду, – это летучие органические соединения (ЛОС), такие как ацетон, спирт, метакрилат, ацетат и др. Установлено, что хлорфторуглеродные соединения (ХФУ) оказывают воздействие на озоновый слой. Благодаря своей неорганической природе кремнийорганические соединения или смеси не содержат этих загрязняющих веществ.

Заблуждение 10: Силиконовая резина разлагается тысячи лет

Согласно буквальному определению биоразлагаемости, силиконовый каучук не является биоразлагаемым. Однако при определённых условиях окружающей среды кремний-кислородный скелет может распадаться на воду, кремниевую кислоту и углекислый газ. Солнечный свет и атмосферный кислород образуют низкомолекулярные силиконовые цепи (циклопентасилоксан). При захоронении минералы почвы действуют как катализаторы, ускоряя разрыв цепей и разложение силиконового каучука всего за несколько дней.

Заблуждение 11: LSR можно перерабатывать как термопластик

Фактически, LSR представляет собой термореактивную резину, которую невозможно переработать из расплава после отверждения, для ее переработки требуются физические или химические методы.

Заблуждение 12: Силикон может вызывать аллергию и раздражение

На эту тему было проведено множество исследований, и, в отличие от других видов каучука (например, натурального латекса), силиконовый каучук не раздражает кожу и не вызывает аллергических реакций. Более того, присущая силиконам (включая жидкий силиконовый каучук) биологическая инертность является их преимуществом.

Заблуждение 13: Силиконовый каучук биоаккумулятивен в организме человека.

Биоаккумуляция — это «накопление токсичных веществ в тканях живых организмов. Это происходит, когда скорость поступления вещества в организм превышает скорость его выведения или метаболического превращения». В ходе многочисленных испытаний силиконовый каучук продемонстрировал отличную совместимость с тканями и биологическими жидкостями человека по сравнению с другими эластомерами и крайне низкую реакцию тканей при имплантации. Не имея запаха и вкуса, силикон не способствует росту бактерий и не окрашивает и не вызывает коррозии других материалов. Составы силиконовых каучуков, как правило, соответствуют требованиям FDA, ISO и сторонних организаций к биосовместимости медицинских изделий.

Заблуждение 14: Изделия из ЛСР абсолютно безопасны и не вызывают аллергии

Большинство жидких реактантов нетоксичны, но все же могут вызывать аллергические реакции у очень небольшого числа чувствительных людей.

Заблуждение 15: Все материалы LSR подходят для пищевого и медицинского применения

Эксплуатационные характеристики и сертификация ЖСР с различными составами существенно различаются и должны выбираться в соответствии с конкретными нормативными актами (FDA, USP Class VI и т. д.).

Заблуждение 16: Силиконовая резина может вызывать заболевания

Поскольку силиконовый каучук часто контактирует с человеческим телом или продуктами питания, существует опасение, что этот материал может вызывать заболевания. Высвобождаемые при нанесении молекулы слишком велики, чтобы проникнуть в ткани. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) очень строго относится к материалам, контактирующим с человеком, и одобрило их использование с такими расходными материалами, как продукты питания и напитки. Пищевой силикон также может использоваться в косметической и фармацевтической промышленности.

Заблуждение 17: литье под давлением LSR — простая технология, требующая лишь незначительных корректировок процесса

Процесс формования LSR сложен и требует строгого контроля температуры, давления, соотношения смешивания и времени вулканизации.

Заблуждение 18: Изделия из ЛСР не требуют постобработки

Для обеспечения стабильных характеристик некоторых изделий из ЛСР требуется очистка пресс-формы, вторичная вулканизация или обработка поверхности.

Заблуждение 19: LSR может заменить все резиновые материалы

Другие виды резины могут оказаться более подходящими в определенных условиях повышенного износа или экстремальных механических нагрузок.

Заблуждение 20: Изделия из ЛСР неизбежно дороги и не подходят для массового рынка

Крупномасштабное производство и оптимизация процессов позволяют эффективно сократить затраты и подходят для широкого спектра применений.

Заблуждение 21: LSR имеет неограниченную цветность и прозрачность

Из-за свойств материала прозрачность и цветовая гамма ограничены.

Wпочему мы выбираем ЛСР?

Области применения ЛСР

Процесс производства ЛСР

Производство жидкого силиконового каучука включает в себя подготовку сырья, смешивание, литье под давлением или экструзией, последующую обработку и контроль. В процессе смешивания необходимо точно контролировать соотношение базового полимера к сшивающему агенту и количеству катализатора для обеспечения стабильности характеристик продукта. В процессе формования точные формы и высокоточные изделия могут быть изготовлены благодаря точному проектированию пресс-форм и контролю температуры. Последующая обработка включает в себя отверждение, удаление заусенцев, очистку, контроль и т.д. для обеспечения конечного качества продукта.

Благодаря услуге по литью силиконовых изделий на заказ от ZSR ​​Unlimited, компания ZSR изготавливает индивидуальные изделия из силикона для различных нужд по всему миру — от эскиза до готовой поставки, гарантируя высокое качество продукции для различных отраслей промышленности: от промышленного, бытового, коммерческого до медицинского применения.

Команда ZSR работает с владельцами брендов из разных отраслей, менеджерами по разработке продукции, менеджерами по продукции, дизайнерами продукции вместе и предлагает им OEM ODM решение от проектирования формованных силиконовых изделий из LSR, создания прототипов до силиконовых изделий контракт производство, печать, упаковать, чтобы гарантировать успех их силиконовых проектов.

Дополнительные часто задаваемые вопросы о LSR

В1: В чем разница между жидким силиконом и обычным силиконом?

A1: Жидкий силикон — это двухкомпонентный литьевой материал, в то время как обычный силикон в основном имеет твердую или листовую форму, и метод формования отличается.

В2: Можно ли стерилизовать изделия из ЛСР при высоких температурах?

A2: Большинство ЖСР могут выдерживать высокотемпературную стерилизацию, но конкретный температурный предел должен быть подтвержден на основе марки материала.

В3: Можно ли красить изделия из ЛСР?

A3: Да, необходимо использовать специальные цветные пасты, а устойчивость цвета зависит от формулы материала.

SЕЗЮМЕ

Будучи высокоэффективным эластомерным материалом, жидкий силиконовый каучук имеет широкий спектр применения. Однако существует множество заблуждений относительно его характеристик и применения. Глубокое понимание и научный отбор являются ключом к обеспечению качества продукции и снижению рисков. Компании, занимающиеся применением и продажей силиконовых изделий, должны учитывать собственные потребности, опираясь на профессиональную техническую поддержку поставщиков, а также рационально проектировать и контролировать процессы, чтобы максимально использовать преимущества материалов LSR. Благодаря правильному пониманию и эффективному применению, LSR поможет большему числу отраслей добиться инновационных прорывов.

Если вам требуется подбор материала LSR и рекомендации по технологическому процессу для конкретных отраслей, обратитесь к экспертам ZSR по материалам и литью под давлением. Мы порекомендуем подходящие материалы, исходя из условий применения и потребностей вашего проекта, чтобы помочь вам добиться успеха.

Дальнейшее чтение