Silicone is een van de meest temperatuurstabiele elastomeren die er bestaan. Standaardsilicone (VMQ) is permanent bestendig van -50 °C tot +200 °C en houdt kortstondig tot +300 °C stand. Hogetemperatuursilicone (HTV) bereikt permanent +250 °C en kortstondig +350 °C, fenyl-silicone (PVMQ) gaat in het lagetemperatuurbereik tot -100 °C. Daarmee dekt silicone een temperatuurbereik af dat door geen enkel ander elastomeer ook maar bij benadering wordt geëvenaard.
Temperatuurbereiken van de belangrijkste siliconentypes
Het volgende overzicht toont de permanente en piektemperaturen van de belangrijkste siliconentypes. Deze waarden gelden voor correct gedimensioneerde componenten zonder extreme aanvullende chemische belasting.
| Siliconentype | Permanent | Kortstondig | Min. temperatuur | Typische toepassing |
|---|---|---|---|---|
| VMQ (standaard-silicone) | +200 °C | +300 °C / 15 min | -50 °C | Slangen, profielen, afdichtingen |
| HTV-silicone (hogetemperatuur) | +250 °C | +350 °C / 30 min | -60 °C | Motorafdichtingen, industriële ovens |
| PVMQ (fenyl-silicone) | +200 °C | +250 °C | -100 °C | Luchtvaart, cryotechniek |
| FVMQ (fluor-silicone) | +200 °C | +250 °C | -55 °C | Brandstof- en oliecontact |
| LSR (Liquid Silicone Rubber) | +200 °C | +250 °C | -50 °C | Medisch, levensmiddelen, microdelen |
| Speciale silicone (HCR + warmtestabilisator) | +300 °C | +380 °C / kort | -50 °C | Brandbeveiliging, heteluchtkanalen |
Wat betekent temperatuurbestendigheid bij silicone?
Temperatuurbestendigheid beschrijft het bereik waarbinnen een siliconen-elastomeer zijn mechanische en chemische eigenschappen behoudt. Daarbij zijn twee waarden doorslaggevend: de continue gebruikstemperatuur (continue belasting gedurende maanden of jaren) en de piektemperatuur (kortdurende belasting gedurende minuten tot uren). Terwijl thermoplasten zoals PE of PP al bij 80 °C hun vorm verliezen, behoudt silicone zijn elasticiteit en afdichtfunctie tot +200 °C of meer.
De hoge temperatuurbestendigheid berust op de Si-O-Si-binding in de polysiloxaanruggengraat. Deze binding is met 450 kJ/mol aanzienlijk sterker dan de C-C-binding van organische polymeren (350 kJ/mol). Daarom is silicone thermisch aanzienlijk stabieler dan conventionele kunststoffen en rubbermaterialen.
Kortstondige versus permanente temperatuurbelasting
Het onderscheid tussen continue en kortdurende temperatuur is doorslaggevend voor het ontwerp van componenten. Een siliconenslang in een koffiemachine krijgt 95 °C als continue belasting te verduren – probleemloos voor VMQ. Een ovendichting wordt in continubedrijf blootgesteld aan 220 °C – hier is HTV vereist.
Continue temperatuur verwijst naar het bereik waarbinnen de silicone gedurende 1.000 tot 10.000 uur zijn belangrijkste eigenschappen (treksterkte, drukvervormingsrest, elasticiteit) behoudt. Boven deze grens treedt een sluipende oxidatieve verbrossing op.
Kortdurende temperatuur is de bovengrens voor tijdelijke belastingen – bijvoorbeeld stoomsterilisatie, heetwascycli of opstartpieken in installaties. Hier is de belastingsduur beperkt tot minuten of enkele uren, voordat het materiaal duurzaam wordt aangetast.
Siliconentypes en hun temperatuurbereiken
Lindemann verwerkt afhankelijk van het toepassingsgebied verschillende siliconentypes. De keuze beïnvloedt direct de maximale temperatuur en daarmee de levensduur van het component in de toepassing.
VMQ – standaard-silicone voor de meeste toepassingen
VMQ (vinyl-methyl-silicone) is het meest economische siliconentype. Met een continu temperatuurbereik van -50 °C tot +200 °C dekt VMQ ongeveer 80 % van alle industriële siliconentoepassingen af: sanitaire slangen, machines voor de levensmiddelenindustrie, farmaceutische slangen, standaardprofielen. Lindemann produceert VMQ-producten in Shore-hardheden van A 30 tot A 80.
HTV-silicone – voor continue temperaturen boven 200 °C
HTV (High Temperature Vulcanizing) verwijst hier niet naar het verwerkingsproces, maar naar een speciaal warmtegestabiliseerde receptuur. Door toevoeging van ijzeroxidepigmenten of cer-verbindingen wordt de oxidatiestabiliteit aanzienlijk verhoogd – HTV-silicone houdt permanent +250 °C stand. Toepassingsgebieden: motorruimteafdichtingen, ovendichtingen, industriële ovens, heteluchtslangen.
PVMQ – fenyl-silicone voor lage temperaturen
PVMQ bevat aanvullend fenylgroepen op de polysiloxaanruggengraat. Deze verschuiven het glasovergangspunt van -120 °C (standaard-VMQ) naar ongeveer -135 °C. Daardoor blijft PVMQ tot -100 °C in de praktische toepassing elastisch. Hoofdtoepassing: lucht- en ruimtevaart, lagetemperatuurlogistiek, cryotechniek.
FVMQ – fluor-silicone voor olie- en brandstofcontact
FVMQ combineert de temperatuurstabiliteit van silicone met de chemicaliënbestendigheid van fluorpolymeren. Bij -55 °C tot +200 °C is FVMQ bestendig tegen minerale oliën, benzine, diesel en veel oplosmiddelen – een bereik waarin standaard-VMQ tekortschiet. Toepassing: brandstofleidingen voor de automobielsector, hydraulische afdichtingen, pompmembranen in de chemische industrie.
LSR – vloeibare silicone voor complexe spuitgietdelen
LSR (Liquid Silicone Rubber) wordt verwerkt in tweecomponentenspuitgieten. Temperatuurbereik: -50 °C tot +200 °C, met speciale warmtestabilisatoren kortstondig zelfs tot +250 °C. LSR maakt hoogste maatnauwkeurigheid en korte cyclustijden mogelijk – ideaal voor medische microdelen, babyproducten, vormdelen voor de levensmiddelenindustrie en meercomponentenverbinddelen (LSR op thermoplast).
Vergelijking silicone met andere elastomeren
In de directe vergelijking blijkt waarom silicone bij hogetemperatuurtoepassingen ongeëvenaard is. Terwijl EPDM en NBR om kostentechnische redenen vaak de eerste keuze zijn, falen beide materialen bij continue temperaturen boven 150 °C.
Wat gebeurt er bij overschrijding van de temperatuurgrenzen?
Silicone smelt niet. Het is een verknoopt elastomeer en gedraagt zich fundamenteel anders dan thermoplasten. Bij overschrijding van de continue temperatuur treedt eerst een langzame oxidatieve verbrossing op – het materiaal wordt harder, de treksterkte neemt af. Dit wordt zichtbaar na weken tot maanden.
Boven 350 °C begint de thermische ontleding van de Si-O-bindingen. De eindproducten zijn siliciumdioxide (SiO₂), kooldioxide en water – alle niet-toxisch. Bij brand laat silicone een isolerende SiO₂-laag achter die het onderliggende materiaal beschermt. Om die reden wordt silicone toegepast in brandbeveiligingstoepassingen en in de kabelisolatie van veiligheidskritische systemen.
Toepassingen van hittebestendige siliconenproducten
Hittebestendige silicone is gevraagd overal waar andere elastomeren thermisch of chemisch tekortschieten. Typische industriële toepassingen omvatten:
- Bakovens en heteluchtovens – deurdichtingen, ventilatorprofielen, kijkvensterafdichtingen
- Farmacie en levensmiddelen – heetafvulslangen, CIP-/SIP-bestendige afdichtingen, sterilisatieslangen
- Automotive – motorruimteafdichtingen, turboladerslangen, uitlaatophangingen
- Industriële ovens en drooginstallaties – heteluchtslangen, deurdichtingen
- Brandbeveiliging – brandbestendige kabeldoorvoeringen, brandkleppendichtingen
- Spoorwegindustrie – vuurbestendige profielen volgens EN 45545
- Halfgeleiderindustrie – cleanroomafdichtingen voor hogetemperatuur-proceskamers
Waar moet u bij de materiaalkeuze op letten?
De juiste materiaalkeuze volgt uit vier factoren:
- Maximale continue temperatuur – de temperatuur die in normaal bedrijf daadwerkelijk optreedt, niet de theoretische piekwaarde
- Belastingsduur – intermitterend of continu. Bij cyclische belasting zijn temperatuurpieken minder kritisch
- Begeleidende media – olie, zuur, waterdamp, levensmiddelen. Deze veranderen de toelaatbare maximumtemperatuur en kunnen een overstap naar FVMQ of speciale compounds noodzakelijk maken
- Economische rentabiliteit – HTV is ongeveer 30-50 % duurder dan VMQ. Bij toepassingen net boven 200 °C is de meerinvestering meestal economisch rendabel, omdat de levensduur met een factor 3 tot 5 toeneemt
De onderstaande tabel stelt de continue temperatuurbestendigheid van de belangrijkste elastomeren tegenover elkaar – als oriëntatiehulp voor de materiaalkeuze.
| Elastomeer | Continue temperatuur | Opmerkingen |
|---|---|---|
| Natuurrubber (NR) | max. +80 °C | ongeschikt voor hogetemperatuur |
| NBR (nitrilrubber) | max. +100 °C | goed bij olie, zwak bij hitte |
| EPDM | max. +150 °C | goed bij heet water en stoom tot 150 °C |
| VMQ-silicone | +200 °C | standaard voor hogetemperatuurafdichtingen |
| FKM (Viton) | +230 °C | oliebestendig, duurder |
| HTV-silicone | +250 °C | hoogste continue temperatuur onder standaard-elastomeren |
| FFKM (perfluorelastomeer) | +260 °C | extreme chemicaliënbestendigheid, hoge kosten |
Standaardsilicone (VMQ) is permanent hittebestendig van -50 °C tot +200 °C, kortstondig tot +300 °C. Hogetemperatuursilicone (HTV) bereikt permanent +250 °C en kortstondig +350 °C. Daarmee is silicone een van de meest temperatuurstabiele elastomeren en overtreft het EPDM (150 °C), NBR (100 °C) en natuurrubber (80 °C) ruimschoots.
Ja, silicone behoort tot de meest hittebestendige elastomeren die er bestaan. De continue gebruikstemperatuur ligt tussen +200 en +250 °C, kortstondig tot +350 °C. De hoge stabiliteit berust op de Si-O-Si-binding in de polysiloxaanruggengraat, die met 450 kJ/mol aanzienlijk sterker is dan de C-C-binding van organische polymeren. Voor toepassingen boven 250 °C worden speciale HTV-compounds gebruikt.
Nee, silicone smelt niet. Het is een verknoopt elastomeer (polysiloxaannetwerk) en gedraagt zich fundamenteel anders dan thermoplastische kunststoffen. Bij zeer hoge temperaturen (vanaf ca. 350 °C) ontleedt silicone thermisch tot siliciumdioxide (SiO₂), kooldioxide en water – zonder vloeibare fase. Bij brand vormt zich een beschermende SiO₂-laag.
De thermische ontleding van silicone begint tussen 350 en 400 °C. Hier breken de methyl-zijgroepen op het polysiloxaan af, vervolgens wordt de Si-O-Si-ruggengraat afgebroken onder vorming van siliciumdioxide. Het proces is niet-toxisch en exotherm minimaal. Speciale compounds met cer- of ijzerstabilisatoren verschuiven de ontleding met 30 tot 50 °C naar boven.
Nee, geen enkele standaardsilicone houdt 500 °C permanent uit. Ook hooggestabiliseerde HTV-compounds bereiken maximaal 380 °C kortstondig. Voor temperaturen vanaf 400 °C worden andere materialen gebruikt: grafiet-vlakdichtingen, geëxpandeerd PTFE of glasvezel-verbondmaterialen. Bij kortdurende brand (seconden tot minuten) houdt silicone thermisch door de SiO₂-laagvorming kortstondig ook aanzienlijk hogere temperaturen stand.
Hooggestabiliseerde HTV-compounds met ijzeroxide- of cer-warmtestabilisatoren bereiken de hoogste continue temperatuur onder standaardsilicones: +250 tot +300 °C permanent, kortstondig tot +380 °C. Lindemann produceert deze speciale compounds voor extreme toepassingen zoals industriële ovendeuren, heteluchtkanalen en brandbeveiligingselementen. Indien nodig volgt een individueel ontwerp volgens het lastenboek.
Standaardsilicone blijft tot -50 °C volledig elastisch. Fenyl-silicone (PVMQ) bereikt -100 °C, sommige speciale compounds gaan tot -115 °C. Daarmee is silicone het enige elastomeer-materiaal dat het volledige bereik van cryotechniek (-100 °C) tot hogetemperatuurovens (+250 °C) afdekt. Belangrijk: de glasovergangstemperatuur ligt bij VMQ rond -120 °C, daaronder wordt het materiaal bros.
Rangorde van continue temperatuurbestendigheid: natuurrubber +80 °C, NBR +100 °C, EPDM +150 °C, VMQ-silicone +200 °C, FKM (Viton) +230 °C, HTV-silicone +250 °C, FFKM (perfluorelastomeer) +260 °C. HTV-silicone en FFKM zijn aan de top gelijkwaardig, FFKM is echter ongeveer tien keer duurder en voornamelijk relevant voor extreme chemicaliënbestendigheid.
Hittebestendige silicone van de fabrikant
Lindemann Silikon GmbH produceert al meer dan 30 jaar hittebestendige siliconenslangen, -profielen, -afdichtingen en -vormdelen voor industrie, medische sector, levensmiddelen en farmacie. Wij adviseren u bij de juiste materiaalkeuze en leveren op aanvraag materiaaldatabladen, conformiteitsverklaringen en belastingsbewijzen. Vraag nu vrijblijvend aan.