Силиконовая резина от компании SILVERPROM

Силиконовая резина от компании SILVERPROM

Содержание 

1 Состав и свойства материала
2 Производство резины
3 Производство силиконовой резины
4 Правила хранения
5 Пластификация
6 Смешивание с наполнителями
7 Вулканизирующие средства
8 Красящие пигменты
9 Сферы применения
10 Технические характеристики и свойства силиконовых резин
11 Габариты листовой резины
12 Виды силиконовой резины

Силиконовая резина – эластичный материал, получаемый на основе высокомолекулярных соединений кремния с органическими веществами. Внешне она похожа на традиционную резину, но благодаря особым характеристикам, которыми наделяет ее химическая структура, занимает отдельное положение в ряду эластичных материалов.

 Состав и свойства материала

Структура термостойкой силиконовой резины составлена цепями атомов кремния и кислорода, скрепленных друг с другом единичными поперечными сшивками. Такой структуре она обязана своими в определенной степени неорганическими свойствами. Образуемые метильными, главным образом органическими, радикалами связи атомов кремния придают материалу сходство с прочими видами резины. А небольшое соотношение винильных групп в совокупности с метильными группами цепей из полимеров улучшает результативность процессов образования сетчатых структур для перекисного течения реакций.

 Такая двухкомпонентная силиконовая резина способна сохранять эксплуатационные характеристики на протяжении долгого времени в температурном промежутке от -50 °С до +480 °С. Более того, если температура не превышает +100 ºС, то срок службы изделий из силиконовой резины практически не ограничен. При обычной температуре воздействие света и атмосферного воздуха никак не отражается на качестве данного материала. Причем в этом с ним не может соперничать даже натуральный каучук, проигрывая по стойкости к таким атмосферным явлениям, как дождь, снег или соленая морская вода.

Особые свойства силиконовой резины, например, устойчивость к вольтовой дуге, радиации, вакууму и электрическим полям, способствуют ее широкому использованию в электротехнике. Помимо этого, ряд характеристик этого эластомера позволяют использовать его в условиях, когда другие резиновые материалы не могут быть применены. Это касается предельных величин рабочих температур в промежутке от -60 °С до +300 °С с сохранением постоянства качественных характеристик пористой силиконовой резины.

Сюда же стоит отнести ее инертность ко многим физиологическим процессам и нетоксичность. Большое значение при этом имеет высокая стойкость эластомера к воде, пресной, морской либо кипящей, а также маслам, перекиси водорода, растворам солей, слабым кислотам или щелочам. А способность силиконовой формовочной резины в процессе сгорания образовывать слой SiO2 наделяет детали из нее электроизоляционными свойствами.

 Производство резины

 При выработке силиконового каучука горячей вулканизации используется специализированное оборудование, включающее смесительные вальцы, пластификатор, отопительные каналы, экструдер, каландры и вулканизационные прессы. Жидкую силиконовую резину получают из исходной смеси, состоящей из силиконового каучука, активных и полуактивных наполнителей и вспомогательных веществ.

 Добавляя в нее соответствующие компоненты для вулканизации силиконовой резины, возможно под действием температуры свыше +100 °С изготовление эластичных резиновых изделий. Причем не стоит забывать, что попадание в смесь даже небольшого количества катализаторов из серы и антиоксидантов, используемых для изготовления традиционной резины, может испортить резину из силиконового каучука. Поэтому при производстве листовой силиконовой резины применяется отдельное оборудование.

 В процессе формования или литьевой прессовки смесь помещается в форму для выдержки под давлением в течение определенного времени. При этом температура доходит до величины, при которой начинается вулканизация. В производстве силиконовой резины для форм в виде смазки применяют водный раствор моющего средства. В ходе литья под давлением подачу смеси осуществляют с помощью роликового ленточного погрузчика, установленного на литьевой машине. Профильные детали, такие как ленты, кабельные оболочки, прутки и шланги, изготавливают методом экструзии. Вулканизация при этом обычно происходит в канале при подаче разогретого воздуха, возможен также процесс с вулканизацией паром.

 Силиконовые эластомеры обладают повышенными антиадгезионными характеристиками, по этой причине склеить силиконовою резину, детали из нее между собой или с прочими материалами, довольно затруднительно. Для склеивания используют два способа. Первый заключается в применении средства вулканизации, наделенного адгезионными характеристиками, а второй предполагает использование специального клея для силиконовой резины, так как для этого не подходят традиционные склеивающие средства. Решая вопрос, чем склеить силиконовую резину, специалисты разработали специальные грунтовки на силиконовой основе, способные обеспечить требуемый скрепляющий эффект.

Исходные смеси с силиконовым каучуком хранят в защищенных от света, плотно закрытых емкостях. Хранение приготовленных для вулканизации смесей допустимо при температуре не выше +30 °С. Их срок хранения не должен быть больше 4 месяцев, а исходных смесей – года.

Производство силиконовой резины

Для производства силиконовой резины необходим набор технологического оборудования:

• смесительные вальцы;
• пласикатор;
• экструдер;
• каландра;
• прессов;
• отопительные каналы.

Такой набор оборудования довольно специфичен и как правило его можно скомпоновать только на предприятиях, занятых на производстве резиново-технической продукции.

Для производства силиконовой резины применяют смеси для изготовления синтетического каучука. В состав такой смеси входят такие вещества, как:

Наполнители на базе кремниевой кислоты, инфузорной земли (горной муки), и другие материалы, которые ускоряют и упрощают производство готовой продукции.

 В процессе горячей вулканизации силиконовой резины, надо следить за тем, чтобы все оборудование, задействованное в изготовлении готовой продукции, содержалось в идеальном состоянии. Дело в том, попадание даже мельчайших частиц посторонних веществ могут свести на нет всю полученную продукцию. Поэтому для организации производства силиконового каучука целесообразно формировать отдельный участок.

Правила хранения

Для ингредиентов, применяемых при производстве синтетического каучука, должны быть созданы определенные условия хранения. То есть, их запрещено содержать рядом с натуральными каучуками. Компоненты должны быть упакованы в закрытые емкости и защищены от воздействия солнечного света.

После того как смеси готовы к вулканизации температура хранения не должна превышать 30 градусов Цельсия. В противном случае при дальнейшей обработке появляются некоторые проблемы. К производству можно допускать только те ингредиенты, срок хранения которых не превышает 12 месяцев, а смесей готовых к производству не должен превышать 4 месяцев.

Пластификация

При длительном хранении смеси, из которой будут изготавливать силиконовый каучук, некоторые ингредиенты теряют свои свойства и становятся хрупкими. Поэтому проводят их пластификацию. Это послужит гарантией того, полученные изделия обретут необходимые качественные параметры.

Для пластификации задействуют вальцы. Смесь несколько раз пропускают через это устройство. Если смесь после прохождения не обрела необходимой пластичности, то операцию необходимо повторить до того, пока смесь не превратится в сплошную ленту. При проведении этой операции необходимо чередовать скоростные режимы вращения вальцов.

Смешивание с наполнителями

По мере достижения необходимой пластичности можно приступать к подаче на валки наполнителей. Использование этих компонентов позволяет обеспечить повышение прочности материала и иногда позволяет снизить стоимость его изготовления. Для изготовления силиконовой резины чаще всего применяют следующие наполнители:

1. Пиролитическая кремниевая кислота.
2. Инфузорная земля (горная мука).
3. Карбид кремния.
4. Оксиды цинка, титана и пр.

Оксиды, применяемые при изготовлении, поднимают термическую стойкость готового материала до +300 градусов Цельсия.

Вулканизирующие средства

Для вулканизации силиконовой резины применяют органические перекиси. В целях безопасности, перекиси применяют в виде паст. В отличие от чистых химикатов, способных взрываться или самовозгораться, пасты абсолютно безопасны для использования.

Смеси, приготовленные для производства каучука, хорошо подвергаются окрашиванию. Для этого применяют цветные пигменты, которые перемешиваются в определенной пропорции с перекисью.

Сферы применения

Химический состав и технология обработки силиконовой резины (силикона) обеспечило готовую продукцию такими свойствами, которые оказались, востребованы практически во всей промышленности.

Стойкость этого продукта к воздействию воды и озона, а также диэлектрические свойства позволяют его применять в качестве изолятора в изделиях электротехнической промышленности. Из этого сырья производят изоляционные оболочки, которой покрывают и силовые кабели, и слаботочные провода.

Силикон применяют для производства изолятора, который наматывают на электрический провод. Для повышения эффективности такого продукта силикон перемешивают со стеклонитями или полиэфирным волокном.

Смазка, выполненная на основе силиконового каучука, используется в качестве герметизирующего элемента при установке нагревателей и охладителей. Ее активно применяют при создании гидравлической и тепловой изоляции светопрозрачных конструкций – окон, дверей, витражей.

Нельзя забывать и том, что при наличии определенных присадок, изделия из силиконовой резины могут выступать в роли проводника электрического тока. Такое сырье применяют для изготовления кабельной продукции, устанавливаемой в современные транспортные средства и других электронных приборов, применяемых, например, в усилителях звука.

Не обошлось без изделий из силикона в оборудовании, термические режимы эксплуатации которого колеблются в пределах 250 – 400 градусов Цельсия. К такому оборудованию относят высоконагруженные силовые электрические машины, монтируемые на подъемные краны, средства железнодорожного транспорта, прокатные станы и пр. Надо сразу сказать, что резина, полученная из природного каучука, там долго не продержится.

Что касается таких отраслей, как авиа- и судостроения, то можно прямо сказать, что от этой резины напрямую зависят жизни пассажиров, экипажа, целостность транспортируемого груза. Все дело в том, что эту продукцию применяют для изготовления уплотнителей и изоляции. И страшно представить, что произойдет, если силиконовый шнур, вставленный в иллюминатор пассажирского самолета саморазрушиться на высоте в 12 000 метров от воздействия низких температур и излучения.

Применение силиконовых резин в машиностроении. По большей части из нее производят уплотнители разного размера и конфигурации. Кроме этого, этот материал широко применяют при производстве трубопроводной арматуры. Детали, выполненные из силикона можно встретить в клапанах обратного давления или в фильтрах различного назначения. В системах подачи тепла их применяют в качестве теплостойких уплотнителей.

Стоит помнить и о том, что из силикона производят рукава, по которым можно спокойно подавать горячий воздух.

Силикон, обладает всеми необходимыми свойствами, которые позволили его применять в медицине. Так, его термическая устойчивость позволяет многократно подвергать стерилизации, изделия из него выполненные.

Из него производят рукава, шланги, упаковку для медицинских препаратов и пр., без чего медицина не сможет работать.

Отдельный класс продукции это спреи и аэрозоли на базе силикона. Их применяют в разных целях. Например, при ремонте оборудования, которое долго эксплуатировалось, широко применяют смазку ВД 12, ее наносят на разъемные соединения, к примеру, шпильки крепления картера, которые с течением времени настолько корродировали, что обыкновенным гаечным ключом ее снять невозможно. После нанесения силиконовой смазки и заданной выдержки, соединение будет разобрано, причем без приложения значительных усилий.

И еще одно, но не последнее, применение этого продукта — силиконовая смазка шин, которую применяют в случае закладки последних на хранение.

Технические характеристики и свойства силиконовых резин

Основополагающим документом, которым с недавних пор руководсьвуются производители силиконовой резины — это ГОСТ Р 57399-2017, регламентирующий технические требования к продукции, производимой из силиконовой резины. Этот документ введен в действие впервые и по сути, это копия с ASTM C 1115-06. Все технические требования, в частности, по твердости, удлинению и пр., приведены в строгом соответствии с ASTM C 1115-06.

То есть силиконовая резина должна отвечать следующим требованиям:

• возможность эксплуатации в пресной и морской воде;
• стойкость к воздействию аммиака, озона;
• невосприимчивость к действию следующих химикатов – хлориды железа и натрия, карбоната натрия и пр.;
• отсутствие взаимодействия с пищевыми продуктами – вода, пиво, твердые продукты;
• возможность эксплуатации при температурах -50 +250 градусов Цельсия, без потери свойств.

Кроме названных требований, которым должна отвечать листовая силиконовая резина на основе кремниевых соединений, она должна быть:

• химически инертной;
• нетоксичной;
• неприлипаемой;
• износостойкой;
• токонепроводящей.

Детальная классификация, некоторые технические параметры можно узнать ознакомившись с ГОСТ Р 57399-2017.

Габариты листовой резины

Минимальная толщина – 1 мм, максимальная 15 мм;

Эта продукция может быть поставлена потребителю в виде листов с размерами:

От 100х100 до 1000х1000 мм.

Между тем производители часто идут навстречу заказчикам и выпускают силиконовую резину в соответствии необходимыми для последних размерами.

Виды силиконовой резины

Производители освоили выпуск следующих форм кремнийорганической резины:

• твердой, в это число входит и пористая силиконовая резина;
• жидкой.

Твердая, вулканизированная резина применяется при производстве различных изделий, жидкую применяют для производства гелей, аэрозолей и пр.

Появление этого материала вызвало  технологический прорыв в изготовлении новых типов оборудования, улучшения их потребительских свойств и предметов народного потребления.