Silikonkautschuk ist ein vernetzbares Polysiloxan-Elastomer, das von -60 °C bis +250 °C dauerhaft elastisch bleibt und als HTV, LSR oder RTV zu Schläuchen, Profilen und Formteilen verarbeitet wird.
Silikonkautschuk ist ein vernetzbares Polysiloxan-Elastomer, das bei Temperaturen von –60 °C bis +250 °C dauerhaft elastisch bleibt. Je nach Vernetzungssystem unterscheidet man HTV (Festsilikon), LSR (Flüssigsilikon) und RTV (raumtemperaturvernetzend). Lindemann verarbeitet alle drei Typen im Extrusions-, Spritzguss- und Calandrierverfahren zu Schläuchen, Profilen und Formteilen.
Was ist Silikonkautschuk?
Silikonkautschuk (englisch: silicone rubber, chemisch korrekt: Polysiloxan-Elastomer) ist ein synthetischer Werkstoff aus einem anorganischen Si-O-Si-Rückgrat mit organischen Seitengruppen, meist Methyl (–CH₃) oder Vinyl (–CH=CH₂). Die Bezeichnung „Kautschuk“ bezieht sich auf das gummiartige, elastische Verhalten nach der Vernetzung – nicht auf die chemische Verwandtschaft mit Naturkautschuk.
Die Vernetzung erfolgt durch Peroxide, Platin-Komplexe oder Zinn-Katalysatoren. Erst nach der Vernetzung erhält Silikonkautschuk seine charakteristischen Eigenschaften: hohe Temperaturbeständigkeit, Elastizität bis weit unter den Gefrierpunkt, UV- und Ozonbeständigkeit, sowie chemische Inertheit gegenüber den meisten Säuren und Laugen.
Typen von Silikonkautschuk im Überblick
Lindemann verarbeitet drei Hauptklassen von Silikonkautschuk, die sich in Lieferform, Verarbeitung und Eigenschaften unterscheiden:
| Typ | Lieferform | Verarbeitung | Anwendung |
|---|---|---|---|
| HTV (High Temperature Vulcanizing) | Festsilikon (Knetmasse) | Extrusion, Pressformen, Calandrieren bei 150–200 °C | Schläuche, Profile, Dichtungen in Serie |
| LSR (Liquid Silicone Rubber) | 2-Komponenten flüssig | Spritzguss bei 180 °C im beheizten Werkzeug | Mikroformteile, Medizinkomponenten, komplexe Geometrien |
| RTV-1 | 1-Komponente aus Kartusche | Vernetzung mit Luftfeuchtigkeit bei Raumtemperatur | Dichtmassen, Verklebung, Reparatur |
| RTV-2 | 2-Komponenten flüssig | Vernetzung nach Mischen bei Raumtemperatur | Abformungen, Prototypen, Elektronikverguss |
Eigenschaften von Silikonkautschuk
Die wichtigsten physikalischen und chemischen Eigenschaften von Silikonkautschuk machen ihn zu einem der vielseitigsten Elastomere im industriellen Einsatz:
- Temperaturbereich: dauerhaft –60 °C bis +250 °C, kurzfristig bis +350 °C
- Härte: Shore A 10 bis Shore A 90, je nach Rezeptur
- Reißfestigkeit: 5 bis 12 N/mm² bei Standard-VMQ, bis 15 N/mm² bei verstärkten Compounds
- Reißdehnung: 200 bis 800 %
- Druckverformungsrest: typisch 10–25 % nach 22 h bei 175 °C
- Elektrische Isolation: Durchschlagfestigkeit > 20 kV/mm
- Witterungsbeständigkeit: UV-, Ozon- und Alterungsstabil über Jahrzehnte
- Lebensmittel- und Medizinzulassung: nach BfR XV, FDA 21 CFR 177.2600, USP Class VI
Verarbeitung im industriellen Maßstab
Lindemann fertigt Silikonkautschuk-Produkte in drei Hauptverfahren: Extrusion für endlose Schläuche und Profile (Wandstärken von 0,5 bis 25 mm, Durchmesser bis 200 mm), Spritzguss für komplexe LSR-Formteile mit Toleranzen ab ±0,05 mm und Compoundierung für kundenspezifische Materialmischungen mit definierten Eigenschaften wie elektrischer Leitfähigkeit, Flammwidrigkeit oder erhöhter Temperaturstabilität.
Die Vernetzung erfolgt in kontinuierlichen Heißluftkanälen (HAV-Verfahren) bei 250–350 °C oder im Werkzeug bei 180 °C (LSR-Spritzguss). Anschließend folgt ein 4-stündiges Temperverfahren bei 200 °C zur vollständigen Aushärtung und Entfernung flüchtiger Bestandteile.
Anwendungsbereiche von Silikonkautschuk
Aufgrund seiner Materialvielseitigkeit findet Silikonkautschuk Einsatz in praktisch allen Industriebereichen:
- Lebensmittelindustrie: Schläuche für Getränkeabfüllung, Brauerei-Verbindungen, Dichtungen für CIP-/SIP-Anlagen
- Medizintechnik: Drainage- und Infusionsschläuche, Membranen, Implantatkomponenten
- Pharmaindustrie: sterile Schläuche, peristaltische Pumpenschläuche, Dichtungen für Reinraum
- Automotive: Motorraumdichtungen, Turboladerschläuche, Kühlwasserverbindungen
- Elektrotechnik: Kabelisolationen, Steckerdichtungen, LED-Diffusoren
- Bauindustrie: Brandschutzdichtungen, Verglasung, Sanitärfugen
Häufig gestellte Fragen
Silikonkautschuk ist die fachlich präzise Bezeichnung für vulkanisierte Silikonelastomere. Im allgemeinen Sprachgebrauch wird oft nur „Silikon“ verwendet – dabei sind chemisch beide Begriffe identisch. Unvernetztes Silikon wäre eine zähflüssige Polysiloxan-Masse, erst durch die Vernetzung entsteht das elastische Endprodukt.
Silikonkautschuk ist langlebig (Lebensdauer 20+ Jahre), inert und gibt keine schädlichen Stoffe an die Umwelt ab. Das Ausgangsmaterial Silizium ist nach Sauerstoff das zweithäufigste Element der Erde. Bei der Entsorgung zerfällt Silikon zu Siliziumdioxid (Sand), CO₂ und Wasser. Energetisch ist die Herstellung jedoch aufwendig – Recycling-Konzepte für Silikon werden aktuell entwickelt.
Silikonkautschuk wird standardmäßig in Shore A 30 bis Shore A 80 gefertigt. Für sehr weiche Anwendungen sind Shore A 10–20 möglich, für besonders harte technische Teile bis Shore A 90. Lindemann fertigt auf Kundenwunsch alle Härten im genannten Bereich.
Bei sachgemäßer Auslegung erreicht Silikonkautschuk eine Lebensdauer von 20 bis 30 Jahren. Anders als bei klassischen Gummiwerkstoffen tritt keine UV- oder Ozonalterung auf. Die mechanische Lebensdauer hängt von Temperatur, Belastung und chemischem Umfeld ab – in Standardanwendungen sind 100.000 bis 1 Mio. Lastwechsel möglich.
Standardsilikonkautschuk liegt bei 8–15 €/kg, hochtemperaturstabile Compounds bei 15–25 €/kg, medizinische LSR-Qualitäten bei 25–60 €/kg. Spezialcompounds (elektrisch leitfähig, flammgeschützt) gehen bis 100 €/kg. Lindemann liefert auf Anfrage Stückpreise basierend auf Material, Geometrie und Stückzahl.
Speziell zertifizierte Silikonkautschuk-Qualitäten erfüllen die Anforderungen für direkten Lebensmittelkontakt nach BfR XV, FDA 21 CFR 177.2600 und Verordnung (EU) 10/2011. Lindemann liefert Lebensmittelschläuche und -dichtungen mit vollständiger Konformitätserklärung und Migrationsprüfung.
Beratung und Anfrage
Lindemann Silikon GmbH fertigt seit 30 Jahren Silikonkautschuk-Produkte für anspruchsvolle industrielle Anwendungen. Wir beraten Sie bei der Materialwahl, liefern Datenblätter und Konformitätserklärungen. Jetzt unverbindlich anfragen.
Weitere Fragen aus der Praxis
Was ist der Unterschied zwischen Kautschuk und Silikonkautschuk?
Kautschuk ist der Oberbegriff für natürliche und synthetische Elastomere; Silikonkautschuk ist ein synthetisches Elastomer mit anorganischem Si-O-Si-Rückgrat, Naturkautschuk ein organisches Polymer auf Basis von Polyisopren. Silikonkautschuk bleibt je nach Compound von -60 °C bis +250 °C elastisch und ist UV- und ozonbeständig. Naturkautschuk altert unter UV, Ozon und Wärme schneller, bietet aber typisch eine höhere Reißfestigkeit und Abriebfestigkeit.
Wann ist Silikonkautschuk besser geeignet als Naturkautschuk?
Silikonkautschuk eignet sich bei hohen oder tiefen Dauertemperaturen, bei Außeneinsatz mit UV- und Ozonbelastung sowie bei wiederholtem Lebensmittelkontakt, für den Compounds nach BfR-Empfehlung XV oder FDA 21 CFR 177.2600 verfügbar sind. Naturkautschuk eignet sich bei stark dynamischer Beanspruchung mit hohem Abrieb, etwa in Reifen oder Förderbändern.
Eignet sich Silikonkautschuk für Lebensmittel- und Medizintechnik?
Ja, geeignete Compounds erfüllen für den wiederholten Lebensmittelkontakt die Anforderungen der BfR-Empfehlung XV (eine Empfehlung, keine Vorschrift) und der FDA 21 CFR 177.2600 für Gummiartikel. Für die Medizintechnik stehen Materialien zur Verfügung, die nach USP <88> als Class VI geprüft sind; diese Prüfklassifizierung ersetzt keine vollständige Biokompatibilitätsbewertung des Endprodukts. Die Konformität hängt vom jeweiligen Compound und vom Temperprozess ab.
Wie chemikalienbeständig ist Silikonkautschuk?
Silikonkautschuk ist gegenüber Wasser und vielen polaren Medien beständig; gegen starke Säuren, konzentrierte Laugen und Heißdampf ist Standard-VMQ dagegen nicht allgemein beständig. In Mineralölen, Kraftstoffen und anderen Kohlenwasserstoffen quillt Standard-VMQ deutlich; für solche Anwendungen werden Fluorsilikone oder andere Elastomere eingesetzt. Die konkrete Beständigkeit hängt vom Compound, von der Konzentration des Mediums und von der Temperatur ab.
Warum wird Silikonkautschuk nach der Vulkanisation getempert?
Das Tempern entfernt flüchtige Bestandteile wie kurzkettige Siloxane und Spaltprodukte der Peroxidvernetzung und stabilisiert die mechanischen Eigenschaften. Üblich ist ein mehrstündiges Tempern, bei Lindemann 4 Stunden bei 200 °C. Für Anwendungen mit Lebensmittelkontakt senkt dieser Schritt den Anteil flüchtiger Bestandteile, den die BfR-Empfehlung XV begrenzt.
Welche Toleranzen gelten für Produkte aus Silikonkautschuk?
Maßtoleranzen für Silikonprodukte sind in der ISO 3302-1 festgelegt. Die Norm definiert Toleranzklassen für Extrudate wie Schläuche und Profile (Klassen E1 bis E3) und für Formteile (Klassen M1 bis M4). Welche Klasse erreichbar ist, hängt von Geometrie, Verfahren und Schwindung des Compounds ab; im LSR-Spritzguss sind Toleranzen ab ±0,05 mm möglich.
Ist Silikonkautschuk elektrisch leitfähig oder isolierend?
Standard-Silikonkautschuk ist ein elektrischer Isolator mit einer Durchschlagfestigkeit von über 20 kV/mm und wird deshalb für Kabelisolationen und Steckerdichtungen eingesetzt. Durch Compoundierung mit leitfähigen Füllstoffen wie Ruß lassen sich jedoch elektrisch leitfähige Silikone herstellen, etwa für EMV-Abschirmdichtungen oder antistatische Anwendungen.