Силиконовые материалы отличаются от органических эластомеров неорганической основой — цепочками атомов кремния и кислорода. Это определяет их полезные свойства: диапазон рабочих температур от -60 °C до +300 °C, химическую инертность, биологическую безопасность и стабильность электроизоляционных характеристик.
В зависимости от состава и физического состояния силиконы делятся на две основные группы: высококонсистентные каучуки (HCR) и жидкие каучуки (LSR).
Исходное сырьё для их получения:
- Основа — полимеры полидиметилсилаксан (PDMS) с метильными боковыми группами, фенилметилсилоксан (ПФМС) с фенильными группами, фторсиликоны (FSI) сфторсодержащими группами.
- Катализаторы (платина, олово) и вулканизирующие агенты (пероксиды).
- Наполнители и модификаторы (двуокись кремния SiO₂ 25–50%, пигменты).
- Красители и функциональные добавки
Сравнение свойств силиконов
| Свойство | Полидиметилсилоксан ПДМС (PDMS) | Твёрдые силиконы PDMS-HCR | Жидкие силиконы PDMS-LSR | Жидкие силиконы PDMS-RTV |
| Тип материала | Линейный полимер | Эластомер, каучук | Эластомер, каучук | Эластомер, каучук |
| Боковые группы у цепочки Si-O | 2×CH₃ | 2×CH₃ | 2×CH₃ | 2×CH₃ |
| Состав | полидиметилсилоксан | ПДМС + пероксиды +пигменты | ПДМС + платина + пигменты | ПДМС + платина + пигменты |
| Наполнители | нет | 25–50% SiO₂ | 20-30% | минимум |
| Как выглядит | Жидкость без запаха и вкуса, вязкая, бесцветная прозрачная | Тяжёлая паста | Текучая жидкость | Низковязкая жидкость |
| Вязкость сП (сантипаскаль) | 5–200 000 | >10⁶ сП | 2000 — 20000 сП | 3000–50 000 сП |
| Плотность г/куб. см | 0,965 | 1,10–1,20 (40-50% наполнителя) | 1,05–1,15 (20-30% наполнителя) | 1,00–1,10 (минимум наполнителя) |
| Температурная стабильность, град. С | -50…+180 | -60…+250 (кратковременно 300) | -60…+200 (кратковременно 250) | -60…+180 (кратковременно 200) |
| Твёрдость по Шор А | 30–90 А (Максимальная, РТИ с SiO₂) | 20–80 A (Высокая, мед. изделия) | • Мягкие (10–30 A): силикон для форм, прототипы.• Средние (30–60 A): герметик силиконовый, клей силиконовый.• Жёсткие (60–80 A): силикон для стоматологии | |
| Прочность на разрыв | 8–15 Мпа | 6–12 Мпа | 1,5–7 Мпа | |
| Прозрачность | Да, в видимом и УФ-диапазонах | Нет | В зависимости от наполнителя | В зависимости от наполнителя |
| Гидрофобность | Поверхность гидрофона | гидрофобны | гидрофобны | гидрофобны |
| Инертность | Устойчив к воздуху, УФ-излучению и многим химическим реагентам. | Устойчив к кислороду, озону, УФ-излучению, разбавленным кислотам и щелочам. | Устойчив к кислороду, озону, УФ-излучению, разбавленным кислотам и щелочам. | Устойчив к кислороду, озону, УФ-излучению, разбавленным кислотам и щелочам. |
| Вулканизируемость | нет | Да | Да | Да |
| Тип вулканизации | нет | Пероксидная | Аддитивная | Аддитивная, конденсационная |
Методы переработки
Основные технологии производства изделий:
Литьё под давлением
• Для жидких силиконовых каучуков (LSR).
• Автоматизированный процесс.
• Высокая точность размеров.
• Подходит для серийного производства.
• Вулканизация в течение 20–60 с при температуре 120–200 °C, впрыскивание при давлении 50–500 тонн.
Фото: mini-tpa.ru
Прессование
• Для высококонсистентных каучуков (HCR).
• Экономичное решение для средних серий.
• Возможность создания сложных форм.
• Вулканизация в течение 2–15 мин при температуре 160–200 °C и давлении 4–10 МПа.
Фото: silfor.ru
Экструзия
• Для высококонсистентных каучуков (HCR).
• Изготовление профилей, шнуров и трубок.
• Непрерывный процесс продавливания смеси через профилирующую насадку.
• Высокая производительность.
• Температура насадки 120–250 °C, давление шнека экструдера 5–15 МПа.
• Вулканизация после выхода из насадки в трубе горячим воздухом или УВЧ в течение 1–5 мин при скорости 1–20 м/мин и температуре 200–350 °C.
Фото: telemento.ru
Каландрование
• Для высококонсистентных каучуков (HCR).
• Изготовление листовых материалов.
• Нанесение покрытий на ткани.
• Изготовление лент и полотен.
• Пластифицикация на вальцах для листов и плёнок толщиной 0,5–5 мм при температуре цилиндров 80–120 °C, нарезка.
• Вулканизация в автоклаве (на ротационных машинах) в течение 5–20 мин при 160–220 °C и давлении 0,5–2 МПа (ротационные прессы).
Фото: youtube.com
Этапы производства
Технологический цикл включает:
- Подготовку сырья и материалов — контроль чистоты и соответствия требованиям.
- Дозирование компонентов — от точности зависят качества изделий.
- Формование изделий — чистота оборудования и соответствие режимам обработки.
- Вулканизацию — поддержание требуемых параметров.
- Постобработку — соблюдение условий для закрепления свойств полимеров.
- Контроль качества — соответствие изделий требованиям заказчика.
Условия производства
Критические параметры:
- Температурные режимы на каждой стадии процесса.
- Давление формования.
- Время выдержки каждого режима.
- Чистота производственной среды и оборудования.
- Отсутствие пузырьков воздуха и посторонних включений, удаление выделяемых продуктов реакции.
- Контроль влажности воздуха.
Полимеризация без нагрева
• Для жидких силиконовых каучуков (RTV).
• Отверждение без нагрева и давления, высокая эластичность.
• Герметизация и уплотнение в электронике и строительстве.
• Изготовление силиконовых форм для литья.
• Приклеивание и адгезия при строительстве и ремонте.
• Затвердевание при атмосферном давлении под воздействием влаги воздуха, температура 15–30°C (до 65°C), влажность 40–70% RH.
• Необходимо обеспечить очистку поверхностей от пыли, масел, воды.
Фото: oma-polymer.com
Примеры продукции
— медицинские изделия (катетеры, протезы, прокладки);
— компоненты для автомобильной промышленности (шланги, провода, покрытия, уплотнения);
— транспорт — железнодорожный, авиация, флот (уплотнения, смазки, прокладки);
— элементы электроники (защита заливкой, теплоотвод, герметизация, покрытия);
— товары для пищевой промышленности (посуда, формы, шланги, покрытия оборудования).
Полный ассортимент продукции и услуг представлены в разделах «Каталог» и «Услуги» на нашем сайте.
В производстве используем современные технологии и оборудование, обеспечиваем высокое качество и точность изготовления изделий из силиконовых материалов. Каждый этап производства контролируем в соответствии с требованиями технических условий и стандартов.
