硅胶
- 中文名称：硅胶（Silicone Rubber）
- 英文名称：Silicone Rubber
- 化学分子式：硅胶的化学分子式通常为 [SiO2·xH2O]，具体配方因厂家和产品类型而异。
1、材料特性
硅胶是由硅氧链（Si-O）构成的弹性聚合物，具有以下主要特点：
- 良好的弹性和压缩性
- 极好的耐高低温性，温度范围：-60℃ ~ 250℃
- 良好的电气绝缘性能
- 优异的耐候性和抗紫外线性能
- 非毒性，生物相容性强
- 良好的抗化学腐蚀性能
2、机械性能
硅胶的机械性能因类型不同而有所不同，常见的参数如下：
| 性能项 | 典型值 |
|---|---|
| 硬度（邵尔A） | 30 ~ 80 |
| 拉伸强度 | 5 ~ 11 MPa |
| 断裂伸长率 | 100 ~ 700% |
| 压缩永久变形 | < 30% |
| 弯曲模量 | 2 ~ 4 MPa |
3、力学性能
- 弹性模量：硅胶具有较低的弹性模量，通常在0.2 ~ 2 MPa之间，适用于需要较高弹性的应用。
- 压缩性：具有优良的压缩性和恢复性，适合用于密封、减震等领域。
- 耐磨性：硅胶耐磨性较差，长期磨损下容易发生老化。
4、热力学性能
硅胶的热力学性能如下：
- 热稳定性：在-60℃至250℃之间保持良好的物理性能。
- 热导率：较低，通常为0.2 ~ 0.3 W/m·K。
- 耐热性：可以在高温下长时间工作，且不会发生显著的物理性能衰退。
5、加工特性
硅胶的加工特性主要表现为：
- 热固性：大多数硅胶产品是热固性材料，不能再次加热软化。
- 模具加工：硅胶常通过压铸、注塑等方法进行加工。
- 硫化：硅胶在加工过程中需要经过硫化反应来增强其弹性和耐用性。
6、常用的加工方式
- 注射成型：用于生产复杂形状的硅胶零件。
- 压铸成型：用于大批量生产相对简单的硅胶产品。
- 液态硅胶模具注射成型（LIM）：适用于精密和微型硅胶部件。
- 硅胶挤出：常用于生产硅胶管、硅胶密封条等。
7、应用场景
- 汽车工业：密封件、减震器、软管等。
- 消费电子：键盘、保护套、导热材料等。
- 医疗设备：人工关节、导管、医疗器械密封圈等。
- 食品行业：食品级硅胶模具、烘焙工具等。
- 日用消费品：厨房用具、洗浴用具、玩具等。
8、优劣势分析
8.1、 优势：
- 耐高低温：适应极端温度环境。
- 弹性好：可以在较大变形后恢复原状。
- 生物兼容性：适用于医疗和食品领域。
- 耐化学腐蚀：对多数化学品有良好的耐受性。
8.2、劣势：
- 较低的耐磨性：容易磨损，适合用于不需要长期摩擦的应用。
- 价格较高：相比其他橡胶材料，硅胶的生产成本较高。
9、环保与SDG
硅胶材料具有较好的环保性，因为：
- 无毒无害：符合RoHS、REACH等环境法规。
- 可回收：虽然硅胶难以完全降解，但可以回收并再次利用。
- 长期稳定性：对环境的污染较小，使用寿命长。
硅胶材料符合可持续发展目标（SDG），特别是在健康与福祉、负责任消费和生产方面。
10、人体接触的指标
- FDA认证：食品级硅胶符合FDA的要求，适合直接与食品接触。
- 生物相容性：硅胶广泛应用于医疗器械，其材料对人体无害，且不会引起过敏反应。
11、典型厂商牌号性能
| 厂商 | 牌号 | 硬度（邵尔A） | 拉伸强度 | 断裂伸长率 | 应用领域 |
|---|---|---|---|---|---|
| 3M | 3M™ 5665 | 50 | 8 MPa | 450% | 汽车密封件 |
| Dow | SILASTIC™ 270 | 40 | 9 MPa | 500% | 医疗器械 |
| Wacker | ELASTOSIL® R 401 | 60 | 10 MPa | 600% | 消费电子 |
| Momentive | RTV106 | 30 | 7 MPa | 400% | 工业密封 |
更新记录
- 20250215生成基础信息