Силиконовая резина — это сшиваемый эластомер на основе полисилоксана, который сохраняет эластичность в диапазоне температур от –60 °C до +250 °C. В зависимости от системы вулканизации различают HTV (твёрдый силикон), LSR (жидкий силикон) и RTV (вулканизирующийся при комнатной температуре). Lindemann перерабатывает все три типа методами экструзии, литья под давлением и каландрирования в шланги, профили и формованные изделия.
Что такое силиконовая резина?
Силиконовая резина (англ. silicone rubber, химически корректное название — полисилоксановый эластомер) — это синтетический материал с неорганической основной цепью Si-O-Si и органическими боковыми группами, чаще всего метильными (–CH₃) или винильными (–CH=CH₂). Термин «каучук» относится к резиноподобному, эластичному поведению после вулканизации и не указывает на химическое родство с натуральным каучуком.
Вулканизация происходит с помощью пероксидов, платиновых комплексов или оловянных катализаторов. Только после вулканизации силиконовая резина приобретает свои характерные свойства: высокую термостойкость, эластичность далеко за пределами точки замерзания, стойкость к УФ-излучению и озону, а также химическую инертность по отношению к большинству кислот и щелочей.
Обзор типов силиконовой резины
Lindemann перерабатывает три основных класса силиконовой резины, которые различаются формой поставки, способом переработки и свойствами:
| Тип | Форма поставки | Переработка | Применение |
|---|---|---|---|
| HTV (High Temperature Vulcanizing) | Твёрдый силикон (пластичная масса) | Экструзия, прессование, каландрирование при 150–200 °C | Шланги, профили, уплотнения в серийном производстве |
| LSR (Liquid Silicone Rubber) | Двухкомпонентный жидкий | Литьё под давлением при 180 °C в нагретой форме | Микроформованные детали, медицинские компоненты, сложные геометрии |
| RTV-1 | Однокомпонентный из картриджа | Вулканизация под действием атмосферной влаги при комнатной температуре | Герметики, склеивание, ремонт |
| RTV-2 | Двухкомпонентный жидкий | Вулканизация после смешивания при комнатной температуре | Формовка, прототипы, заливка электроники |
Свойства силиконовой резины
Важнейшие физические и химические свойства силиконовой резины делают её одним из самых универсальных эластомеров для промышленного применения:
- Температурный диапазон: длительно от –60 °C до +250 °C, кратковременно до +350 °C
- Твёрдость: от Shore A 10 до Shore A 90 в зависимости от рецептуры
- Прочность на разрыв: от 5 до 12 N/mm² для стандартного VMQ, до 15 N/mm² для армированных компаундов
- Относительное удлинение при разрыве: от 200 до 800 %
- Остаточная деформация сжатия: типично 10–25 % после 22 ч при 175 °C
- Электрическая изоляция: электрическая прочность > 20 kV/mm
- Стойкость к атмосферным воздействиям: устойчивость к УФ-излучению, озону и старению на протяжении десятилетий
- Допуски для пищевой промышленности и медицины: по BfR XV, FDA 21 CFR 177.2600, USP Class VI
Переработка в промышленном масштабе
Lindemann производит изделия из силиконовой резины тремя основными методами: экструзия для бесконечных шлангов и профилей (толщина стенки от 0,5 до 25 mm, диаметр до 200 mm), литьё под давлением для сложных формованных деталей из LSR с допусками от ±0,05 mm и компаундирование для индивидуальных смесей материалов с заданными свойствами, такими как электропроводность, огнестойкость или повышенная термостабильность.
Вулканизация осуществляется в непрерывных горячевоздушных каналах (метод HAV) при 250–350 °C или в форме при 180 °C (литьё под давлением LSR). Затем следует 4-часовая термообработка при 200 °C для полного отверждения и удаления летучих компонентов.
Области применения силиконовой резины
Благодаря универсальности материала силиконовая резина используется практически во всех отраслях промышленности:
- Пищевая промышленность: шланги для розлива напитков, соединения для пивоварен, уплотнения для CIP-/SIP-установок
- Медицинская техника: дренажные и инфузионные шланги, мембраны, компоненты имплантатов
- Фармацевтическая промышленность: стерильные шланги, шланги для перистальтических насосов, уплотнения для чистых помещений
- Автомобилестроение: уплотнения моторного отсека, шланги турбонагнетателей, соединения системы охлаждения
- Электротехника: изоляция кабелей, уплотнения разъёмов, светодиодные диффузоры
- Строительная отрасль: противопожарные уплотнения, остекление, сантехнические швы
Часто задаваемые вопросы
Силиконовая резина — это профессионально точное обозначение для вулканизированных силиконовых эластомеров. В разговорной речи часто используется только слово «силикон» — химически оба термина идентичны. Невулканизированный силикон представлял бы собой вязкотекучую полисилоксановую массу; только в результате вулканизации образуется эластичный конечный продукт.
Силиконовая резина долговечна (срок службы 20+ лет), инертна и не выделяет вредных веществ в окружающую среду. Исходное сырьё — кремний — после кислорода является вторым по распространённости элементом на Земле. При утилизации силикон разлагается до диоксида кремния (песка), CO₂ и воды. Однако производство является энергоёмким — концепции переработки силикона в настоящее время разрабатываются.
Силиконовая резина стандартно производится в диапазоне от Shore A 30 до Shore A 80. Для очень мягких применений возможны значения Shore A 10–20, для особо твёрдых технических деталей — до Shore A 90. Lindemann изготавливает по требованию заказчика любые значения твёрдости в указанном диапазоне.
При надлежащем проектировании силиконовая резина достигает срока службы от 20 до 30 лет. В отличие от классических резиновых материалов, не происходит старения под воздействием УФ-излучения или озона. Механический срок службы зависит от температуры, нагрузки и химической среды — в стандартных применениях возможны от 100 000 до 1 000 000 циклов нагрузки.
Стандартная силиконовая резина стоит 8–15 €/kg, термостойкие компаунды — 15–25 €/kg, медицинские марки LSR — 25–60 €/kg. Специальные компаунды (электропроводящие, огнестойкие) — до 100 €/kg. Lindemann предоставляет по запросу штучные цены, рассчитанные исходя из материала, геометрии и количества.
Специально сертифицированные марки силиконовой резины соответствуют требованиям для прямого контакта с пищевыми продуктами согласно BfR XV, FDA 21 CFR 177.2600 и Регламенту (ЕС) 10/2011. Lindemann поставляет пищевые шланги и уплотнения с полной декларацией о соответствии и протоколом испытаний на миграцию.
Консультация и запрос
Lindemann Silikon GmbH уже 30 лет производит изделия из силиконовой резины для ответственных промышленных применений. Мы консультируем по выбору материала, предоставляем технические паспорта и декларации о соответствии. Отправьте необязывающий запрос сейчас.