Почему силикон не плавится и не горит?

Силиконовая резина, как высокоэффективный эластомер, широко используется в различных областях. основным медицинским, кухонные принадлежноститюлени, материнские и детские товары и других отраслях промышленности. Темы «температуры плавления силикона» и «почему силикон не горит» становятся все более популярными. В этой статье будут проанализированы причины и фактические температурные характеристики с профессиональной точки зрения, чтобы помочь инженерам, дизайнерам и покупателям научно выбирать подходящие материалы.

Что такое силикон?

Силиконы, также известные как полисилоксаны, представляют собой полимеры, которые включают любое синтетическое соединение, состоящее из повторяющихся звеньев силоксана, который представляет собой цепочку чередующихся атомов кремния и атомов кислорода в сочетании с углеродом, водородом и иногда другими элементами.

Они обычно термостойкие, жидкие или резиноподобные и используются в герметиках, клеях, смазочных материалах, медицине, кухонной утвари, а также в тепловой и электрической изоляции. Некоторые распространенные формы включают силиконовое масло, силиконовую смазку, силиконовую резину, силиконовую смолу и силиконовый герметик.

Силиконовая резина обеспечивает хорошую устойчивость к экстремальным температурам и может нормально работать при температуре от –100 до 350 °C (от –148 до 662 °F). Некоторые свойства, такие как удлинение, ползучесть, циклическое сгибание, прочность на разрыв, остаточная деформация при сжатии, диэлектрическая прочность (при высоком напряжении), теплопроводность, огнестойкость и в некоторых случаях прочность на разрыв, могут - при экстремальных температурах - намного превосходить органические каучуки в целом. , хотя некоторые из этих свойств все же ниже, чем у некоторых специальных материалов.

Силиконовая резина является предпочтительным материалом в промышленности, когда требуется сохранение первоначальной формы и механической прочности при сильных термических нагрузках или минусовых температурах.

Органический каучук имеет углерод-углеродную основу, что делает его восприимчивым к озону, ультрафиолету, теплу и другим факторам старения, которым силиконовая резина хорошо противостоит. Это делает силиконовый каучук одним из лучших эластомеров во многих экстремальных условиях.

Существует множество специальных марок и форм силиконовой резины, в том числе паростойкая, обнаруживаемая металлом, высокая прочность на разрыв, чрезвычайно высокая температура, чрезвычайно низкая температура, электропроводящая, химическая/масло/кислотная/газостойкая, с низким выделением дыма и огнестойкая. . В силиконовой резине можно использовать различные наполнители, хотя большинство из них не являются армирующими и снижают прочность на разрыв.

1. Плавится ли силикон?

Силикон не имеет традиционной точки плавления.
Это термореактивная резина с поперечно-сшитой структурой.
Он не плавится при температуре выше 200°C, а постепенно разлагается.
Диапазон температур разложения составляет около 200–350°C. Специальные формулы, такие как фторсиликон, выдерживают до 350°C, а экстремальные значения могут достигать 400°C.

Жесткие условия горения и хорошие самозатухающие свойства
Его нелегко воспламенить, когда стандартная температура окружающей среды <250°C. Даже если он долгое время подвергается воздействию температуры выше 400°C, он только разложится, обуглится или самозатухнет;
Продуктами сгорания в основном является белый порошок кремнезема, который продолжает гореть без образования открытого пламени.

Хотя большинство пластиков начинают плавиться при высоких температурах, силикон не имеет точки плавления и остается твердым до тех пор, пока не произойдет возгорание. 

Силикон не плавится при достаточно высоких температурах, но плавится. Итак, давайте объясним, взглянув на природный химический элемент кремний, из которого сделан силиконовый каучук.

После специальной обработки диапазон температурной стойкости некоторых видов силиконовых изделий может быть расширен до -110℃~350℃. Таким образом, силиконовые формы для льда можно использовать в духовке, если они изготовлены из пищевого силикона.

В условиях низкой температуры силиконовое изделие станет хрупким, если оно превысит предельную температуру, которую может выдержать силиконовое изделие.

Если в высокотемпературной среде температура превышает предельную температуру 400 ℃, он со временем будет медленно терять свои механические свойства при длительных высоких температурах, а затем станет хрупким. Силиконовые изделия карбонизированы.

Когда температура достигнет около 600°C, изделия из силикагеля повторно сульфурируются, и изделия станут липкими, как глина. 

Не вдаваясь в подробности, известно, что силиконовые каучуки остаются стабильными при относительно высоких температурах по сравнению с большинством эластомерных материалов. Могут быть разработаны различные силиконовые каучуки с добавками, способные выдерживать более высокие температуры, чем может выдержать сам каучук. Силикон (клейкая смесь синтетического каучука) не плавится. Силиконовые каучуки не плавятся, а разлагаются при повышении температуры выше определенных пределов. Одним из продуктов разложения является диоксид кремния, также известный как кремний.

2. Горит ли силикон?

Почему силикон устойчив к высоким температурам и не воспламеняется?

Сильные химические связи Si-O образуют основную цепь, которая обладает чрезвычайно высокой термической стабильностью.

Молекулярные цепи сшиты, образуя термореактивную структуру, которая не является термопластичной.

При горении он превращается в диоксид кремния, который легко тушить и который выделяет меньше дыма.

Почему вас интересуют температура плавления и характеристики горения силикона?

Если вы инженер-материаловед/разработчик процесса: при выборе и обработке материалов необходимо учитывать температурные ограничения и безопасность; или если вы менеджер по продукции/закупщик: вам необходимо понимать ограничения по материалам для кухонных принадлежностей, медицинского обслуживания, высокотемпературной герметизации и т. д.; ваши продукты должны соответствовать стандартам UL, V 0 или отраслевым стандартам огнестойкости. Чтобы обеспечить безопасность проекта и продуктов, вам может быть важна температура плавления силикона.

Когда вам нужно сохранить их как важные?
Когда вам необходимо провести испытание пресс-формы на термическое старение: определить пределы разложения и долговечности;
Когда вам необходимо использовать вашу продукцию в условиях высоких температур: например, в печах, промышленных отопительных трубах и т. д.;
Когда вашей продукции требуется оценка пожарной безопасности: оценка воспламеняемости в общественных помещениях, электронном оборудовании и других сценариях.

При использовании продукции в медицинском и лабораторном оборудовании: стерилизация при высоких температурах (>200°C);
Если вы кухонная утварь и принадлежности для выпечки: должны выдерживать температуру в духовке 200–260 °C;
Если ваша продукция предназначена для электронных уплотнений и авиационных компонентов: обеспечьте термостойкость и огнестойкость;

Как проверить и оценить тепловые свойства силикона?

После того, как поставщик силиконового сырья предоставит технические данные материала (TDS/MSDS), обратите внимание на «температуру разложения» и «температуру непрерывного использования»;
После завершения производства продукции проведите испытания на старение при высоких температурах и горение, чтобы отслеживать изменения эксплуатационных характеристик;
Проверьте, имеет ли продукт сертификат класса V 0 или UL 94, а также другие стандарты противопожарной защиты от SGS или других третьих сторон.

Какова стоимость силикона разного класса?

Мы также можем изготовить индивидуальные формулы, например, добавив антипирены и пигменты, что также повлияет на стоимость.

Дополнительные часто задаваемые вопросы о плавлении и возгорании силикона
В1: Можно ли использовать термофен для удаления пены с силиконовых форм?
A: Да, горячий воздух можно использовать на большом расстоянии в течение короткого времени, и он не расплавится.

В2: Размягчится ли силикон под воздействием высокой температуры в духовке?
A: Нет, обычные пищевые продукты могут выдерживать температуру 230–250 °C, высокотемпературные — до 300 °C, и фактическое измерение стабильно.

В3: Почему силикон не плавится, а обугливается?
A: При превышении высокой температуры структура кремния-кислорода разрушается, оставляя белый порошок SiO₂, который является самозатухающим.

В4: Почему силикон не является горючим материалом?
A: После сгорания остается только силикат, который не поддерживает горение и является огнезащитным материалом.

В5: Может ли длительная высокая температура ухудшить эксплуатационные характеристики?
О: Да, он постепенно затвердевает при температуре 300°C в течение длительного времени. Рекомендуется использовать его с перерывами и регулярно менять.

Заключение

Из приведенной выше информации мы видим, что силикон можно плавить или сжигать в особых условиях. 

Силикон не плавится, как пластик, но разлагается при высоких температурах из-за своей сшитой структуры; он имеет высокую температуру воспламенения и быстро самозатухает, а продуктами сгорания в основном является диоксид кремния, демонстрирующий его превосходную термическую стабильность и огнестойкость. В таких областях, как кухонная утварь, уплотнения, медицинская защита и электронная авиация, эти характеристики стали основными элементами при выборе и проектировании материалов.

В группе ZSR мы имеем богатый опыт производства Изготовленные на заказ силиконовые изделия с Одобрено FDA или LFGB стандартные продукты. У нас есть номер реестра FDA: 3011147430.

Все Силиконовые изделия or Силиконовые проекты нужна техническая поддержка, свяжитесь с нами.

Вы также можете настроить силиконовые изделия в группе ЗСР.