Material de silicone e processo de moldagem
Introdução: A borracha de silicone é amplamente utilizada em garrafas de viagem, recipientes recarregáveis, itens promocionais, dispositivos de massagem e muito mais. Por ser um material- ecologicamente correto, agora é comumente aplicado em produtos para mulheres e crianças, cosméticos, maquiagem, dispositivos médicos, itens para atividades ao ar livre/recreativas e móveis. Com a indústria cosmética adotando cada vez mais formulações-à base de plantas, espera-se que a borracha de silicone veja um crescimento significativo neste setor no futuro. Portanto, vamos nos aprofundar na borracha de silicone como material e em seus produtos:
Definição de Materiais
Silicone (borracha de silicone): A borracha de silicone é um material adsorvente altamente ativo, uma substância amorfa com a fórmula química mSiO₂·nH₂O. É insolúvel em água e em qualquer solvente, não-tóxico, inodoro e quimicamente estável. Não reage com nenhuma substância, exceto álcalis fortes e ácido fluorídrico. Diferentes tipos de borracha de silicone desenvolvem estruturas microporosas distintas com base em seus métodos de fabricação. A composição química e a estrutura física da borracha de silicone conferem-lhe muitas características únicas que são difíceis de substituir por outros materiais semelhantes: alta capacidade de adsorção, excelente estabilidade térmica, propriedades químicas estáveis e alta resistência mecânica.
Por fonte de matéria-prima
Podem ser divididos em materiais nacionais e materiais importados.
Os materiais nacionais incluem principalmente: Dongjue, Ruiying, Hongda, Tianyu, New Oriental, Juhe e outros fabricantes importantes.
Os materiais importados incluem principalmente: Shin{0}}Etsu do Japão, Toshiba; Dow Corning dos Estados Unidos; Rhodia da França; Wacker da Alemanha, etc.
Por desempenho
Pode ser dividido em borracha de silicone comum e borracha de silicone pirogênica.
Borracha de silicone comum (também conhecida como borracha de silicone precipitada)
Cor: Translúcido, branco leitoso, amarelo claro, cinza, etc.
Dureza: 30 graus, 40 graus, 50 graus, 60 graus, 70 graus, 80 graus, etc. A dureza comumente usada varia entre 40 graus e 70 graus.
Densidade: 1,1-1,12 g/cm³
Alongamento: 400%
Usos: amplamente utilizado em produtos de silicone de nível médio-a-baixo-, como botões de telefones celulares, peças diversas e borracha condutiva.
Borracha de silicone pirogênica (também conhecida como borracha de silicone pura)
Cor: Transparente.
Dureza: 30 graus, 40 graus, 50 graus, 60 graus, 70 graus, 80 graus, etc. A dureza comumente usada varia entre 40 graus e 60 graus.
Densidade: 1,1-1,12 g/cm³
Alongamento: 600%-700%
Características: Alta transparência e forte resistência à tração. Custo mais elevado.
Usos: produtos-de alta qualidade que exigem alta elasticidade, como tubos de silicone e capas protetoras.
Por propriedades físicas
Pode ser dividido em borracha de silicone sólida e borracha de silicone líquida.
A borracha de silicone sólida é usada principalmente para produtos de moldagem por compressão, como capas de silicone, talheres de silicone e botões de silicone.
A borracha de silicone líquida é usada principalmente para produtos de moldagem por extrusão, como bicos de silicone e tubos de silicone.
Características do produto
Desempenho Principal
Resistência ao Calor
A borracha de silicone tem uma resistência ao calor muito melhor do que a borracha comum. Pode ser usado quase indefinidamente a 150 graus sem alterações significativas de desempenho; pode ser usado continuamente por 10.000 horas a 200 graus; e também pode suportar temperaturas de 350 graus por um período de tempo. Amplamente utilizado em aplicações que exigem resistência ao calor: anéis de vedação para garrafas térmicas, anéis para panelas de pressão, alças-resistentes ao calor.
Resistência ao frio
A borracha comum pode suportar temperaturas de -20 graus a -30 graus, enquanto a borracha de silicone permanece elástica de -60 graus a -70 graus. Certas borrachas de silicone especialmente formuladas podem até suportar temperaturas extremamente baixas. Usado para anéis de vedação de baixa temperatura.
Resistência às intempéries
A borracha comum degrada-se rapidamente sob o ozônio produzido pela descarga corona, enquanto a borracha de silicone não é afetada pelo ozônio. Mesmo sob exposição prolongada aos raios UV e outras condições climáticas, as suas propriedades físicas mudam apenas minimamente. Usado para materiais de vedação externa.
Propriedades Elétricas
A borracha de silicone possui resistividade muito alta e sua resistência permanece estável em uma ampla faixa de temperaturas e frequências. Ele também possui excelente resistência a descargas corona de alta-tensão e descargas de arco. Usado para isoladores de alta-tensão, tampas de alta-tensão de TV e componentes elétricos.
Condutividade
Quando são adicionados enchimentos condutivos (como negro de fumo), a borracha de silicone torna-se condutiva. Usado para pontos de contato condutores de teclado, peças de elementos de aquecimento, componentes anti-estáticos, blindagem de cabos de alta-tensão e filmes condutores terapêuticos médicos.
Condutividade Térmica
Quando certos enchimentos termicamente condutivos são adicionados, a borracha de silicone torna-se termicamente condutiva. Usado para dissipadores de calor, juntas de vedação termicamente condutoras, fotocopiadoras e rolos térmicos de máquinas de fax.
Resistência à radiação
Borracha de silicone contendo grupos fenil apresenta resistência à radiação significativamente melhorada. Usado para isolamento elétrico de cabos e conectores em usinas nucleares.
Retardo de chama
A borracha de silicone em si é inflamável, mas quando uma pequena quantidade de retardante de chama é adicionada, ela se torna-retardadora de chama e auto{1}}extinguível. Além disso, como a borracha de silicone não contém haletos orgânicos, ela não emite fumaça ou gases tóxicos quando queimada. Utilizado em diversas aplicações com rigorosos requisitos de segurança contra incêndio.
Permeabilidade
Os filmes de borracha de silicone têm melhor permeabilidade do que os filmes comuns de borracha e cera plástica. Outra característica é a sua forte seletividade para diferentes taxas de permeabilidade. Usado para membranas de troca gasosa, produtos médicos e órgãos artificiais.
Alta dureza: Longo tempo de mistura, alta temperatura, forte eletricidade estática, difícil de misturar, tempo de mistura prolongado.
Baixa dureza: Curto tempo de mistura, baixa temperatura, eletricidade estática fraca, fácil de misturar, curto tempo de mistura.
Alta dureza: alta densidade, baixo encolhimento, baixa fluidez, propenso à escassez de material, alta gravidade específica, boa sensação, alta capacidade de carga.
Baixa dureza: baixa densidade, alto encolhimento, boa fluidez, propenso a aprisionamento de ar, baixa gravidade específica, toque ruim, baixa capacidade de carga.
Processo de moldagem de produtos de silicone
Processo de Moldagem
Os produtos de silicone podem ser divididos em três categorias principais com base no processo de moldagem:
Produtos-de silicone moldados por compressão
Os produtos de silicone moldados-por compressão normalmente são formados colocando matéria-prima de silicone sólido com um agente vulcanizante em um molde de alta-temperatura e aplicando pressão com uma máquina de vulcanização para curar em um formato sólido. A dureza do silicone moldado por compressão-geralmente varia de 30 a 70 graus. A matéria-prima é misturada com pasta colorida de acordo com os códigos de cores Pantone para atingir a cor desejada. O formato do molde determina o formato do produto de silicone-moldado por compressão. Os produtos-de silicone moldados por compressão são os mais usados na indústria de silicone. Eles são usados principalmente para fazer peças industriais de silicone, botões, presentes de silicone, pulseiras de silicone, relógios de silicone, porta-chaves, capas de telefone, utensílios de cozinha de silicone, almofadas de silicone, bandejas de gelo, formas de bolo, etc.
Produtos de silicone extrudado
Os produtos de silicone extrudado são normalmente formados pela extrusão de silicone através de uma máquina de extrusão. Geralmente são tiras ou tubos longos que podem ser cortados arbitrariamente. No entanto, os formatos dos produtos de silicone extrudados são limitados. Eles são amplamente utilizados em dispositivos médicos e máquinas alimentícias.
Produtos de silicone líquido
Os produtos de silicone líquido são formados por moldagem por injeção de silicone. Os produtos são macios, com dureza variando de 10 a 40 graus. Devido às suas características macias, são amplamente utilizados na simulação de órgãos humanos, almofadas mamárias de silicone médicas, etc.
Fluxograma de Moldagem
Princípio de Moldagem
O princípio da moldagem envolve o uso de alta temperatura e alta pressão (temperatura do molde em torno de 165 graus) por um determinado período para induzir mudanças físicas no produto. Através da ação de ponte dos agentes de reticulação, moléculas originalmente livres se conectam para formar uma estrutura de rede, criando o produto desejado. A vulcanização da moldagem é do tipo de alta-temperatura e alta-pressão.
A vulcanização térmica normalmente é conduzida em dois estágios: pré-vulcanização sob pressão de 150 a 160 graus e pós-vulcanização para remover componentes voláteis de peróxidos e decomposição de aditivos. A pós-vulcanização é realizada em ar quente à pressão atmosférica (cerca de 200 graus) por 1–4 horas (vulcanização secundária). Para obter uma vulcanização mais estável e melhores propriedades físicas, a pós{10}}vulcanização pode durar até 12 horas ou mais.
Equipamento principal de moldagem
Os principais equipamentos para moldagem incluem moinhos abertos, máquinas de corte, máquinas de moldagem hidráulica, máquinas de jato de areia, puncionadeiras, fornos, etc.