Vous êtes un passionné de caoutchouc de silicone et vous cherchez une réponse authentique à la question de savoir ce qu'est le caoutchouc de silicone ? Ce guide est fait pour vous. Ce guide complet vous renseignera sur la signification, les types, les propriétés, les avantages et les inconvénients, le temps de durcissement et d'autres choses intrigantes que vous devez savoir sur le caoutchouc de silicone.
Qu'est-ce que le caoutchouc de silicone
Caoutchouc de silicone est un élastomère synthétique haute température utilisé dans diverses industries. C'est un composé de caoutchouc privilégié pour la fabrication de produits, principalement dans les industries médicales et alimentaires, en raison de sa non-toxicité et de ses propriétés flexibles, qui sont des performances à haute température pour la durabilité, une résistance extrême à la chaleur et aux produits chimiques, une excellente isolation électrique pour les applications à haute tension et la transparence.
Le caoutchouc de silicone résiste à des températures de −55 à 300 °C (−70 à 570 °F), ce qui le rend généralement non réactif, stable et résistant aux environnements extrêmes. De plus, le caoutchouc de silicone est composé d'une combinaison unique de silicium, de molécules d'oxygène, de carbone et d'hydrogène. Ils sont polyvalents, présentent une multitude d'autres attributs souhaitables et vous les trouverez dans différentes formulations.
Propriétés du caoutchouc de silicone
Résistance chimique
Le caoutchouc de silicone résiste à divers produits chimiques comme l’acide sulfurique concentré et l’acide fluorhydrique, ainsi qu’aux solvants et aux produits chimiques industriels, ce qui le rend idéal pour les applications d’étanchéité et d’isolation.
De plus, le caoutchouc de silicone ne se dégrade pas lorsque vous l'exposez à l'ozone, même lorsqu'il entre en contact avec d'autres substances corrosives comme l'amine, le brome, le peroxyde d'hydrogène, etc. Cependant, lorsque le caoutchouc de silicone est trop en contact avec des solvants polaires et des alcalis forts comme l'acétone, il se dégrade progressivement.
Résistance à la température
Le caoutchouc de silicone présente une résistance à la déchirure qui le rend particulièrement adapté aux applications dans les climats froids et les environnements cryogéniques. Il résiste aux températures basses et élevées de -50°C à 350°C, ce qui le rend adapté aux environnements à haute température et à forte contrainte.
De plus, le caoutchouc de silicone ne se dégrade pas physiquement même lorsque vous l'exposez au vent, à la pluie, aux rayons UV, etc., ce qui signifie que vous pouvez l'appliquer aux moteurs automobiles, aux fours et à d'autres applications de température et industrielles.
Excellente isolation électrique
Le caoutchouc de silicone se distingue par son excellente isolation électrique. Vous pouvez l'appliquer à divers appareils électroniques en raison de sa rigidité diélectrique élevée, de sa stabilité thermique, de sa résistance à l'humidité, ainsi que de sa flexibilité et de sa durabilité.
Polyvalence et haute biocompatibilité
Le caoutchouc de silicone présente une combinaison unique de propriétés thermiques, chimiques et mécaniques, ce qui en fait un produit polyvalent que vous pouvez utiliser. Ils sont généralement utilisés pour obtenir des propriétés de coloration, de durabilité et de résistance spécifiques.
Vous pouvez les utiliser en toute sécurité sur des tissus vivants et il n'y aura pas de répercussions néfastes. Cela signifie que vous pouvez les utiliser dans les secteurs médicaux et de la santé pour les implants mammaires, les applications en contact avec la peau, les dispositifs médicaux, etc.
Ignifugation
La propriété ignifuge du caoutchouc de silicone permet de supporter moins de combustion ou de résister à la combustion grâce à son excellente composition chimique composée de liaisons silicium-oxygène. Il contient de la silice non conductrice qui sert de barrière isolante pour résister au feu, ce qui en fait un bon choix pour les températures extrêmes et les applications à haut risque.
Résistance à l'eau
Le caoutchouc de silicone résiste au vent et à la pluie grâce à sa grande ductilité et à son élasticité après moulage. Cela est possible parce que les chaînes polymères silicium-oxygène qui sont attachées aux groupes méthyles sont apolaires. Au lieu que l'eau pénètre dans la surface du silicone, elle perle et s'écoule ensuite. C'est pourquoi le caoutchouc de silicone est souvent utilisé comme matière première pour les joints lors de la production de joints d'étanchéité et de joints toriques.
Conductivité thermique
La conductivité thermique modérée du caoutchouc de silicone signifie que la conduction de la chaleur est possible, mais à un taux plus faible. Cette caractéristique permet à la structure moléculaire de transférer la chaleur d'une molécule à l'autre, ce qui la rend idéale pour mitaines de four.
Cependant, si le transfert de chaleur n'est pas suffisant, le transfert de chaleur requis pour l'application réelle peut être obtenu en ajoutant des charges conductrices thermiques à la formulation de silicium pour augmenter le transfert de chaleur. Il est idéal pour les applications telles que l'électronique, les pièces automobiles et les appareils électroménagers où la résistance à la chaleur et la stabilité sont requises.
Classification et types de caoutchouc de silicone
Le caoutchouc de silicone peut être classé en groupes organiques et en structures moléculaires. La catégorisation du caoutchouc de silicone en fonction des groupes organiques est expliquée ci-dessous.
Basé sur des groupes organiques
- Groupes méthyles : Il s'agit du caoutchouc de silicone le plus ancien. On les appelle MQ. On peut également les appeler élastomère/caoutchouc de silicone diméthylique ou caoutchouc de silicone méthylique.
- Groupes méthyle et phényle : On les appelle également élastomère/caoutchouc phényl-silicone ou caoutchouc phényl-silicone. Ils sont bien adaptés aux basses températures. On les appelle également PMQ.
- Groupes méthyle et vinyle : Vous pouvez également les appeler élastomère/caoutchouc de silicone méthylvinylique. Il présente de bonnes caractéristiques de comparaison. Son abréviation est VMQ. Ils sont couramment utilisés car le vinyle facilite la vulcanisation.
- Groupes méthylphénylvinyliques : Également appelés PVMQ, ils sont excellents pour les performances à basse température.
- Groupes fluorovinyliques et méthyliques : On les appelle aussi caoutchouc fluoré ou fluorosilicone. Leur abréviation est FVMQ. Ils résistent aux produits chimiques comme les huiles et les solvants.
Basé sur la structure moléculaire
La classification de la structure moléculaire comprend trois types principaux qui sont :
Caoutchouc de silicone solide
Le caoutchouc de silicone solide est un polymère saturé avec un poids moléculaire élevé et des chaînes polymères relativement longues. Il présente une excellente isolation électrique, une résistance aux solvants, une résistance aux températures élevées, une résistance au froid, une viscosité plus élevée, etc. Ce sont des élastomères thermodurcissables, disponibles dans un état non durci, généralement durcis à haute température par des catalyseurs à base de peroxyde organique ou de platine.
Bien qu'ils soient transformé et combiné Comme pour les autres élastomères, leurs techniques de traitement sont conventionnelles en raison des températures de vulcanisation élevées. Le caoutchouc de silicone est parfait pour la fabrication d'isolants de fils, de joints, de joints et de tuyaux.
Caoutchouc de silicone liquide (LSR)
Ils ont un faible poids moléculaire en raison de leurs chaînes moléculaires courtes. Certaines de leurs propriétés sont la durabilité à long terme dans des environnements difficiles, une biocompatibilité élevée, une faible viscosité, un élastomère thermodurcissable de haute pureté et une clarté optique, ce qui lui confère une stabilité et une résistance chimique à long terme.
De plus, les propriétés mécaniques sont maintenues dans une large gamme de températures allant de -50°C à 250°C. L'extraction, le moulage par injection et le moulage par compression sont des moyens de moulage du caoutchouc de silicone. Vous les trouverez principalement dans les rouleaux en caoutchouc, les dispositifs d'administration de médicaments, les fournitures de plongée, etc.
Caoutchouc de silicone vulcanisé à température ambiante (RTV)
Caoutchouc de silicone RTV durcit à température ambiante normale. Des matériaux tels que des catalyseurs provenant de substances à base d'étain ou de platine comme le dilaurate de dibutylétain sont utilisés pour produire du caoutchouc de silicone RTV.
Ils sont disponibles en deux types : des produits monocomposants (RTV-1) ou des mélanges de deux composants (RTV2), généralement une base et un durcisseur. Leur dureté varie de très douce à moyenne, généralement de 15 à 40 Shore A, ce qui en fait un bon choix pour le remplissage, les encapsulations, les produits d'étanchéité, etc.
Propriétés du caoutchouc de silicone RTV Ils sont résistants à la chaleur, à des températures allant jusqu'à 356 °F, flexibles, durables et très faciles à travailler. Ils conviennent parfaitement à divers scénarios tels que l'industrie automobile en tant qu'adhésif et produit d'étanchéité pour la création de joints en place, le surmoulage à basse température, l'étanchéité, les applications de lentilles pour certaines qualités optiquement transparentes, le collage, les moules pour la reproduction, etc.
Types de caoutchouc de silicone
Caoutchouc de silicone blanc
Le caoutchouc de silicone blanc est un type de caoutchouc sans danger pour l'alimentation et les soins médicaux. Des pigments blancs ou des charges sont ajoutés à la base de caoutchouc de silicone pour obtenir un aspect esthétique.
Ce type de caoutchouc de silicone présente une dureté allant jusqu'à 60°±5 Shore, d'excellentes propriétés de résistance, une résistance à la traction de 7.9 Mpa, un allongement à la rupture de 340 %, d'excellentes performances d'isolation électrique et une résistance à l'ozone, à l'oxydation, aux rayons UV et aux intempéries.
De plus, le caoutchouc de silicone blanc fonctionne sur une large plage de températures allant de -60°C à +230°C. Il offre une bonne résistance à la plupart des produits chimiques, y compris les huiles, les solvants, etc., ce qui en fait un bon choix pour l'étanchéité des pièces dans les équipements chimiques.
Ils offrent également un équilibre entre souplesse et fermeté, ce qui signifie que vous pouvez les étirer et les fléchir sans qu'ils se cassent, ce qui les aide à conserver leur intégrité plus longtemps. Le caoutchouc de silicone blanc est parfait pour une utilisation dans l'aérospatiale, l'automobile, ainsi que dans les industries agroalimentaires.
Caoutchouc de silicone ignifuge
Des matériaux comme l’huile de silicone et des plastifiants avec d’autres additifs ignifuges comme des composés halogènes, des produits chimiques intumescents et d’autres substances sont utilisés dans le processus de fabrication pour permettre la propagation lente du feu et/ou l’empêcher.
Leurs caractéristiques comprennent une faible émission de fumée, l'absence d'halogène, une faible toxicité et une excellente résistance au feu pour résister à la combustion et à la propagation des flammes. De plus, le caoutchouc de silicone ignifuge fonctionne dans une plage de températures de -70 °C à +250 °C, ce qui le rend idéal pour les espaces clos et confinés comme les systèmes de transport, les avions, ainsi que les navires et les sous-marins.
Ils présentent également une dureté de 68°±5 Shore A, des performances durables dans des conditions difficiles, d'excellentes propriétés mécaniques jusqu'à 9 Mpa de résistance à la traction et un allongement à la rupture de 270 %, ce qui en fait un bon choix pour les situations où la sécurité est primordiale.
En conclusion, le caoutchouc de silicone ignifuge est parfait pour les applications industrielles telles que la construction de bâtiments et l'aérospatiale. Les industries de l'automobile, de l'aéronautique, des navires et des sous-marins, de la pluie, de l'armée et de la défense utilisent également du caoutchouc de silicone ignifuge pour résister au feu ou à la chaleur élevée.
Caoutchouc de silicone électriquement conducteur
Le caoutchouc de silicone conducteur d'électricité est un silicone de qualité supérieure composé de particules de carbone, d'argent et de cuivre qui permet le flux d'électricité pour un équilibre entre conductivité et isolation. Vous les trouverez sous différentes formes comme des joints toriques, des rubans, des feuilles et d'autres formes pour le blindage électromagnétique et le caoutchouc antistatique.
Ils garantissent une durabilité dans les environnements extérieurs et difficiles grâce à leur propriété de résistance aux intempéries. De plus, ils ont d'excellentes propriétés telles qu'une résistance à la traction de 700 psi et une rupture de 200 % d'allongement pour maintenir l'intégrité sous une contrainte élevée, jusqu'à une dureté de 70°±5 Shore A, fonctionnent dans une plage de températures de -62°C à +260°C, résistent aux intempéries, à l'ozone et aux rayons UV, ce qui les rend adaptés aux applications d'étanchéité à haute température et aux industries de défense où la conductivité électrique et la résistance aux hautes températures sont toutes deux importantes.
Enfin, les caoutchoucs de silicone électriquement conducteurs sont compatibles avec le blindage EMI, les connecteurs électriques et l'isolation des câbles où des propriétés conductrices sont nécessaires.
Caoutchouc de silicone spongieux
Le caoutchouc de silicone spongieux est un silicone polyvalent exceptionnel doté d'une structure cellulaire semblable à une éponge. Une bulle de gaz est introduite dans le silicone avec un matériau souple et résilient pour créer une structure semblable à une éponge. Ils sont parfaits pour l'étanchéité, l'amortissement, l'amortissement des vibrations et l'isolation thermique.
Bien qu'ils offrent une absorption d'eau minimale (IP65-66 réalisable), vous pouvez toujours les utiliser pour créer des joints étanches pour empêcher l'infiltration d'eau. Le composé du matériau est conforme à la directive RoHS et approuvé par la FDA, ce qui signifie que vous pouvez l'utiliser à des fins de contact avec les aliments.
Le caoutchouc de silicone spongieux est léger, compressible, résistant aux produits chimiques, à l'eau et à l'humidité et offre une excellente flexibilité, ce qui le rend idéal pour les applications où l'amortissement, l'étanchéité et l'isolation thermique sont nécessaires.
De plus, ils résistent à différentes températures allant de -60°C à +230°C (-76°F à +446°F). Vous pouvez les extruder dans une gamme de densités entre 10 lb/pi et 33 lb/pi. Ils sont utiles pour les énergies renouvelables, les joints et les joints d'étanchéité, la fabrication industrielle, l'électronique, la construction et les industries marines.
Caoutchouc de silicone détectable par les métaux
Le caoutchouc de silicone détectable par les métaux permet d'identifier les particules étrangères dans les produits alimentaires et pharmaceutiques. Ils contiennent des matériaux exceptionnels qui sont des additifs détectables par les métaux durcis au peroxyde comme la poudre de fer, l'acier inoxydable et l'aluminium qui les aident à identifier les particules étrangères.
Les caractéristiques exceptionnelles détectables par les métaux comprennent la lumière UV, la résistance aux intempéries, une résistance à la traction de 7.0 N/mm2, un allongement de 400 % et d'excellentes propriétés mécaniques, ce qui les rend durables et performants dans des environnements difficiles.
De plus, ils résistent à des températures allant de -60°C à +200°C, ce qui signifie qu'ils sont parfaits pour les températures élevées. Le caoutchouc de silicone détectable par métal est une excellente solution pour les industries agroalimentaires.
Avantages du caoutchouc de silicone
Élasticité et flexibilité : Ils conviennent parfaitement à l'étanchéité, aux tubes et aux joints car ils peuvent facilement s'étirer ou se plier sans se casser ni se déformer.
Érosion: Quelle que soit la mesure dans laquelle vous exposez le caoutchouc de silicone à des environnements difficiles, il conserve sa durabilité et sa stabilité grâce à sa résistance aux rayons UV, à l'ozone, à la pluie et au vent.
Faible coût de fabrication : Le caoutchouc de silicone fabriqué à partir de composés synthétiques nécessite un faible coût de fabrication par rapport à celui des extrusions, il nécessite donc une très faible quantité à produire. Ainsi, si vous avez besoin d'une petite quantité, le prix global de l'extrusion est réduit. Comme vous le savez, le caoutchouc de silicone est durable et résiste à la déformation, vous n'avez donc pas besoin de changer le joint fabriqué à partir du matériau à chaque fois, ce qui réduit les coûts.
Couleurs assorties:Vous pouvez avoir un caoutchouc de silicone dans la couleur de votre choix. Au cours du processus de production, des colorants seront ajoutés pour obtenir une couleur spécifique qui correspond au joint ou au numéro de couleur RAL. Cela convient aux environnements de fabrication d'aliments et de boissons ou si vous avez besoin d'une extrusion qui correspond à la couleur de votre marque.
Sans danger pour les aliments : Le caoutchouc de silicone est idéal pour l'industrie alimentaire car il contient des additifs qui permettent de le rendre détectable par les métaux. Cela vous aide à identifier facilement les particules étrangères. De plus, le caoutchouc de silicone est approuvé par la FDA.
Inconvénients du caoutchouc de silicone
Résistance à l'huile et au carburant : Le caoutchouc de silicone ne peut pas résister à l'huile et au carburant pendant une longue période dans certaines conditions et températures. Ils gonfleront et se détérioreront si vous les utilisez souvent en contact avec l'huile et le carburant. Si vous souhaitez avoir un contact avec l'huile et le carburant, il est recommandé d'utiliser du nitrile ou du Viton.
Résistance à la déchirure prématurée et à l’abrasion : Contrairement à d'autres élastomères, les joints fabriqués en silicone ne sont pas très résistants à la déchirure. Le caoutchouc de silicone n'est donc pas adapté aux situations où une déchirure ou une perforation sont possibles.
Adhérence minimale : Le caoutchouc de silicone ne colle pas facilement à d'autres matériaux en raison de sa surface non collante. Une adhérence suffisante ne peut être obtenue qu'avec des adhésifs tels que le caoutchouc de silicone ou des apprêts spéciaux. Cela signifie que l'utilisation de l'extrusion de silicone est limitée aux applications à adhérence peu forte.
Applications du caoutchouc de silicone
Automobile:Le caoutchouc de silicone est utilisé pour produire des tuyaux, des joints, des joints et d'autres composants électriques.
Electronique: Ils sont utilisés pour produire des isolants, des joints et des connecteurs dans l’industrie électronique.
Cuisine et pâtisserie : Ils sont utilisés dans l'industrie de la cuisine et de la boulangerie pour les tapis de cuisson, les moules et les spatules.
Les produits de consommation: Les vêtements de sport, les conteneurs de stockage, l’électronique, les cosmétiques et les chaussures sont fabriqués avec du caoutchouc de silicone.
Produits médicaux: Les implants, les tubes, les composants de seringues et les dispositifs de gestion des fluides sont fabriqués à partir de caoutchouc de silicone.
Construction et aérospatiale : Dans la construction et l'aéronautique, les joints, les garnitures et les isolateurs sont fabriqués avec du caoutchouc de silicone.
Procédés de durcissement du caoutchouc de silicone
Le caoutchouc de silicone se présente sous forme de gel ou de liquide hautement adhésif à l'état non durci. Ils doivent passer par le processus de durcissement qui consiste à durcir, vulcaniser, ou catalyser pour former un caoutchouc de silicone solide. Voici la répartition :
Cure de platine
Le durcissement au platine est également appelé système supplémentaire en raison de son polymère clé générateur de réaction. Il y a la réaction d'un hydrure et d'un polymère siloxane à fonction vinyle dans les catalyseurs complexes au platine pour créer un pont éthyle entre les deux.
Il n'y a pas de sous-produits lors de la création de liaisons entre les deux molécules de silicone. La méthode de durcissement au platine est considérée comme la plus rapide pour durcir tous les types de caoutchouc de silicone. Cependant, vous devez vous rappeler que des éléments comme le soufre et l'étain peuvent inhiber le durcissement, ce qui signifie que vous devez être plus prudent pendant ce processus.
Traitement au peroxyde
Modification du système pour la polymérisation au peroxyde Le caoutchouc de silicone peut être polymérisé de manière extensive à l'aide de la polymérisation au peroxyde. Les sous-produits du processus de polymérisation peuvent causer des problèmes dans les applications impliquant le contact avec les aliments et les médicaments.
Mais ces produits sont généralement traités dans un four de post-cuisson, ce qui réduit considérablement la quantité de produit qui décompose le peroxyde. Les principaux produits de dégradation du peroxyde de dicumyle, l'un des deux principaux peroxydes organiques utilisés, sont le 2-phényl-2-propanol et l'acétophénone.
L’autre est le peroxyde de 2,4-dichlorobenzoyle, qui se décompose principalement en 1,3-dichlorobenzène et en acide 2,4-dichlorobenzoïque.
Traitement de la condensation
Il existe des techniques de durcissement par condensation en une ou deux parties. Une étape d'hydrolyse est réalisée par un agent de réticulation soumis à l'humidité ambiante, telle que l'eau, dans un système de vulcanisation en une ou deux parties, le laissant avec un groupe silanol ou hydroxyle.
Le système est ensuite durci jusqu'à ce que le silanol se condense avec un autre groupe hydrolysable sur le polymère ou le réticulant. Ce type de système peut durcir naturellement à température ambiante et, contrairement aux systèmes de durcissement supplémentaires à base de platine, il n'est pas facilement gêné par d'autres substances.
Cependant, il peut être affecté par certains métaux ou plastiques, et il peut même ne pas s'amorcer s'il entre en contact avec des composés de silicone qui ont déjà subi un durcissement.
Dans les systèmes de durcissement par condensation, on utilise généralement des agents de réticulation tels que le méthyltriméthoxysilane pour les systèmes de durcissement par alcoxy et le méthyltriacétoxysilane pour les systèmes de durcissement par acétoxy. Pour durcir complètement le système RTV et produire une surface non collante, on utilise souvent un catalyseur de condensation supplémentaire.
Dans les systèmes durcis par alcoxy, on utilise des catalyseurs à base de titanate organique tels que les titanates chélatés ou les titanates tétraalcoxy. Les systèmes durcis par oxime et acétoxy peuvent bénéficier de l'utilisation de catalyseurs à base d'étain, tels que le dilaurate de dibutylétain (DBTDL). Le produit chimique de durcissement utilisé dans le mastic de salle de bain domestique, la condensation d'étain acétoxy, est l'une des premières méthodes de durcissement du caoutchouc de silicone.
Selon le type de molécule détachée, les systèmes de silicone peuvent être classés comme acides, neutres ou alcalins. Dans les systèmes de condensation en deux parties, le polymère et les charges ou pigments sont conditionnés dans une partie, et l'agent de réticulation et le catalyseur de condensation sont conditionnés dans une autre.
Les deux composants doivent être mélangés pour que le durcissement ait lieu. Une charge couramment utilisée pour réguler les caractéristiques d'écoulement du mastic est appelée silice, parfois appelée silice pyrogénée.
Les systèmes de dessiccation fonctionnent bien comme produits de calfeutrage et d'étanchéité lorsqu'ils sont complètement durcis, et ils peuvent également être utilisés comme moules pour couler des métaux à basse température de fusion comme le plomb, le polyuréthane, l'époxy et les résines polyester, les cires et le gypse. D'une manière générale, ils ont une résistance élevée à la déchirure et sont très flexibles.
Facteurs à prendre en compte avant de choisir le caoutchouc de silicone
Le caoutchouc de silicone possède d'excellentes propriétés, mais seuls ceux fabriqués selon le processus et le matériau appropriés peuvent répondre à vos exigences. Néanmoins, vous trouverez ci-dessous une liste de facteurs que vous pouvez prendre en compte avant de choisir un type de caoutchouc de silicone.
Coût : Le caoutchouc de silicone est disponible en différentes qualités, types et spécifications, chacun étant vendu à des prix différents. Leurs coûts ne sont pas stables en raison de leurs excellentes propriétés et de leur utilisation variées. Pensez donc à choisir un type de silicone qui correspond à vos besoins ainsi qu'à votre coût.
Résistance au déchirement: Tenez compte de la résistance à la déchirure si le caoutchouc de silicone est soumis à des conditions mécaniques difficiles. En effet, tous les caoutchoucs de silicone ne vous offriront peut-être pas la même résistance à la déchirure. Par conséquent, reportez-vous à la section « Types de caoutchouc de silicone » ci-dessus pour prendre une décision éclairée.
Flexibilité: Choisissez un type de caoutchouc de silicone qui offre de bonnes caractéristiques de flexion et de torsion si votre produit doit être manipulé souvent.
Personnalisation: Envisagez de choisir du caoutchouc de silicone ignifuge et détectable par les métaux, car ce sont les types de caoutchouc de silicone qui offrent des solutions personnalisées si vous souhaitez une solution personnalisée.
Compatibilité chimique : Choisissez le type de caoutchouc de silicone le plus adapté à votre type de produit chimique. Comme vous le savez, il existe différents types de caoutchouc de silicone où vous pouvez les appliquer.
Écart de température: Pensez à choisir un type de caoutchouc de silicone qui convient à votre température. Par exemple, le caoutchouc de silicone RTV résiste à des températures allant jusqu'à 356°F, caoutchouc de silicone spongieux de -60°C à +230°C, etc.
Comment le caoutchouc de silicone est fabriqué
Avant de découvrir comment le caoutchouc de silicone est fabriqué, il est important de savoir quels matériaux sont utilisés et à quoi ils servent dans le processus de fabrication. Les voici :
- Le quartz de silice est extrait du sable de quartz.
- Chlorure de méthyle pour la création de polydiméthylsiloxane
- Agent de durcissement pour le processus de durcissement des propriétés finales
- Autres additifs tels que pigments, charges
Il est possible de produire du caoutchouc de silicone grâce à un procédé chimique complexe. Il faut pour cela extraire le silicium de la silice, un matériau généralement utilisé.
- Pour chauffer le sable de quartz, il faut d'abord une température de 1800°C. Pour cela, il faut d'abord transformer la silice en silicium pur, après quoi elle réagira avec le chlorure de méthyle pour produire du diméthyldichlorosilane (DMDCS).
- Polydiméthylsiloxane (PDMS) Les chaînes sont ensuite produites par le DMDCS hydrolysé. Vous pouvez y parvenir en ajoutant de l'eau au DMDCS et en mélangeant bien le tout jusqu'à ce que vous remarquiez la formation des chaînes PDMS.
- L'étape suivante consiste à réticuler les chaînes PDMS par des méthodes de chaleur ou de rayonnement une fois qu'elles sont formées. Pour réticuler les chaînes PDMS, vous devez créer des liaisons covalentes entre les chaînes PMDS adjacentes, c'est pourquoi on parle de structure de réseau tridimensionnelle.
- Lors de la synthèse de la chaîne PDMS, des groupes phényle ou des composés à groupe vinyle sont ajoutés pour produire du silicone, permettant ainsi d'avoir différents types de silicone aux propriétés uniques.
- Enfin, vous devez déterminer si vous souhaitez que la forme finale soit liquide, élastomère, gel ou caoutchouc. Vous devrez peut-être ajouter des charges ou des additifs pour améliorer la dureté, la flexibilité ou la couleur, qui sont ses propriétés réelles.
Méthodes de moulage du caoutchouc de silicone
extraction
Dans cette méthode de moulage, le composé de caoutchouc de silicone est poussé à travers une matrice. Un disque en acier inoxydable avec un motif spécifique constitue la matrice. Différentes formes de silicone sont créées au cours de ce processus.
Le caoutchouc de silicone est façonné en différents profils tels que des tubes, des bandes et des cordons solides avec des sections transversales que vous créez lorsque vous fabriquez par des méthodes conventionnelles. Consultez le processus ci-dessous :
- Introduisez le caoutchouc de silicone dans l’extrudeuse.
- Ensuite, placez le matériau dans une trémie d'alimentation. Le silicone commence à se transformer par ce point d'entrée.
- Ensuite, placez le composé de caoutchouc dans une autre cannelure de la vis rotative de l'extrudeuse. Des forces de rotation et d'avancement sont appliquées par ce composant, ce qui aide le silicone à être traité par la machine.
- L'ensemble du processus garantit que le silicone soit forcé à travers la matrice d'extrusion pour avoir une conception avancée, conservant ainsi la forme souhaitée.
- La dernière étape consiste à le placer dans un four. Ici, le caoutchouc de silicone durcit correctement grâce à la chaleur radiante du four, ce qui lui confère résilience et durabilité tout en fixant sa forme. Vous pouvez ensuite utiliser le caoutchouc de silicone pour des applications grand public et industrielles.
Moulage par compression
Ce procédé consiste d'abord à chauffer le silicone, puis à en extraire un gros morceau et à le presser dans le moule. Le matériau est transformé par la chaleur obtenue en le pressant. Ce procédé consiste à presser une éponge pour qu'elle absorbe la chaleur, il transforme l'éponge en lui donnant une nouvelle forme permanente après avoir subi le processus de chauffage et de formage.
Le moulage par injection
Dans l' moulage par injection Pour ce faire, votre silicone doit être malléable. Cela est possible lorsqu'il est chauffé. Ensuite, une pression est appliquée pour qu'il gicle à travers une buse dans un moule. La forme exacte sera moulée lorsque les coins et recoins du silicone chaud seront remplis. Le caoutchouc durcit pour former le motif réel et est prêt à l'emploi une fois refroidi.
Processus étape par étape de moulage du caoutchouc de silicone
Le moulage du caoutchouc de silicone se déroule en plusieurs étapes. Elles sont les suivantes :
Mixage audio
Cette étape consiste à mélanger le polymère de silicone, les charges et les additifs pour obtenir des composés de matières premières homogènes. Les propriétés souhaitées du produit final déterminent les ingrédients.
Moulage
Les ingrédients sont dispersés avec précision en malaxant la matière première sous l'effet de la chaleur et de la pression. Le but est d'obtenir une matière plastique non durcie (composé de base) que vous pouvez mouler sous différentes formes.
Façonner
Vous pouvez utiliser l'extraction ou le laminage en feuilles pour façonner la base du composé, puis utiliser des procédés d'injection ou de compression pour mouler la base du composé en pièces plus complexes. Après la vulcanisation, les formes constitueront le produit final.
Durcissement/vulcanisation
À ce stade, la chaleur est générée pour réticuler les chaînes polymères à l'aide d'un agent de durcissement. Vous pouvez le faire par vulcanisation à haute température (HTV) ou par vulcanisation à température ambiante (RTV).
Dans le processus de durcissement HTV, les pièces sont chauffées et pressées plusieurs fois pour la vulcanisation afin que le caoutchouc de silicone ait une résistance élevée pour résister aux applications industrielles.
Dans le processus de durcissement RTV, la réticulation se produit à température ambiante avec l'utilisation d'un catalyseur à base de platine. En une journée (24 heures), le RTV peut être durci. Ils sont parfaits pour l'étanchéité et le collage.
Finition
Marquez votre coupe et finalisez le produit final, pensez à cirer ou à enduire la surface des pièces vulcanisées pour obtenir une stabilisation finale.
Comment entretenir le caoutchouc de silicone
- Nettoyage constant : Nettoyez souvent votre caoutchouc de silicone avec de l’eau et du savon pour une apparence éblouissante.
- Évitez le froid ou la chaleur extrême : N'exposez pas votre caoutchouc de silicone à des sources de chaleur directes pendant trop longtemps pour éviter la décoloration et une flexibilité réduite.
- Lubrifier si nécessaire : Lubrifiez souvent votre caoutchouc de silicone pour éviter une diminution des performances et une durée de vie raccourcie.
- Stockez correctement : Ne stockez pas vos caoutchoucs de silicone en les pliant ou en les pliant pour éviter toute déformation. Conservez-les plutôt dans un endroit frais et sec.
- Évitez les objets tranchants : Gardez votre caoutchouc de silicone à l'abri des rayures ou des coupures pour éviter toute compromission de son intégrité.
- Évitez les produits chimiques agressifs : Évitez les produits chimiques agressifs comme les alcalins ou l’acétone, car ils peuvent dégrader votre caoutchouc de silicone.
FAQ
Le caoutchouc de silicone est-il recyclable ?
La probabilité que le recyclage du caoutchouc de silicone fonctionne est faible car il n'est pas facile de recycler le caoutchouc de silicone pur. Mais parfois, le caoutchouc de silicone non contaminé peut être broyé et réutilisé. Cependant, au lieu de recycler le caoutchouc de silicone, vous pouvez le réutiliser.
Le caoutchouc de silicone est-il toxique ?
Non, le caoutchouc de silicone n'est pas toxique. En fait, il peut entrer en contact avec les aliments et vous pouvez l'utiliser dans des applications médicales.
Pouvez-vous ajuster le caoutchouc de silicone ?
Oui, c'est possible. Au cours du processus de fabrication, les matériaux en caoutchouc de silicone peuvent être ajustés pour obtenir une certaine couleur.
Conclusion
Le caoutchouc de silicone est un excellent produit qui offre une grande résistance, une flexibilité, une résistance chimique et une bonne résistance à la température et il peut vous servir pendant une période plus longue sans déformation s'il n'entre pas en contact avec des produits chimiques agressifs ou dangereux.
Davantage de ressources:
Guide ultime du silicone HCR ? – Source : TOGOHK
Qu'est-ce que le fluorosilicone ? – Source : TOGOHK
Perspectives électriques : le silicone est-il un matériau conducteur ? – Source : TOGOHK
Comprendre le caoutchouc de silicone UL94V-0 pour les normes de sécurité – Source : TOGOHK
Silicone ou caoutchouc : quel matériau vous convient le mieux ? – Source : TOGOHK