矽膠具有許多優良性能,如無毒,與人體相容性好,耐高低溫,耐臭氧,耐紫外線等。隨著人們環保意識的增強與矽膠價格的走低,矽膠也應用越來越廣泛。而各種不同應用的矽膠都有不同的性能,以下介紹矽膠較重要的性能指標。

1.機械性能

體現機械性能的參數有硬度,拉伸強度,抗撕強度,斷裂伸長率,回彈性,壓縮戶久變形率等。  矽膠的硬度現在可以做到SHORE-A 0-90度,常用硬度為30-70度,30度以下為低硬度矽膠,70度以上為高硬度矽膠。  

矽膠的拉伸強度一般在10MPa以下,做到11較難,12很難做到。一般來說氣相矽膠要比沉澱矽膠拉伸強度要高。  抗撕強度:常用測度抗撕強度的方法有直角法和半圓法,兩者測試值不同,用直角法測試高抗撕矽膠一般能達到將近50Kgf/cm,用半圓法測試可達35Kgf/cm以上。高抗撕矽膠都是氣相法矽膠。

矽膠的扯斷伸長率一般隨著硬度提高而減小,因而低硬度矽膠的扯斷伸長率要更高,有的可達1000%以上,氣相法矽膠的扯斷伸長率經同硬度的沉定法矽膠要高。 

矽膠的壓縮永久變形率最低的可作到5%以下,這一參數與回彈性有關,但又不盡相同,其是作矽膠膠輥,密封件等產品關注的一個重要參數。  回彈性矽膠重要機械性能之一,高回彈矽膠的回彈性可做到70以上,有的甚至可達80

2.矽膠的熱性能

矽膠比現在的橡膠有更耐高低溫的特性,低溫可耐零下90攝氏度,高溫可 達300攝氏度以上。普通矽膠的工作溫度範圍一般零下40度到零上180度之間。事實上很多時候選用矽膠都是因為其熱性能的優勢才採用的,如在寒冷地 區的冬天,一些橡膠件就必須使用矽膠才行。 

3、矽膠電性能

一般矽膠是絕緣的,特製矽膠才是導電的,判斷矽膠是否導電的參數是體積電阻率,其單位是Ω*m,體積電阻率在109 數值以上 為絕緣矽膠,數值在106-109之間的,為抗靜電矽膠,106 以下的為導電矽膠。

矽膠具有許多優良性能,如無毒,與人體相容性好,耐高低溫,耐臭氧,耐紫外線等。隨著人們環保意識的增強與矽膠價格的走低,矽膠也應用越來越廣泛。而各種不同應用的矽膠都有不同的性能,以下介紹矽膠較重要的性能指標。

一.矽膠物理性能

1.機械性能

體現機械性能的參數有硬度,拉伸強度,抗撕強度,斷裂伸長率,回彈性,壓縮戶久變形率等。  矽膠的硬度現在可以做到SHORE-A 0-90度,常用硬度為30-70度,30度以下為低硬度矽膠,70度以上為高硬度矽膠。  

矽膠的拉伸強度一般在10MPa以下,做到11較難,12很難做到。一般來說氣相矽膠要比沉澱矽膠拉伸強度要高。  抗撕強度:常用測度抗撕強度的方法有直角法和半圓法,兩者測試值不同,用直角法測試高抗撕矽膠一般能達到將近50Kgf/cm,用半圓法測試可達35Kgf/cm以上。高抗撕矽膠都是氣相法矽膠。

矽膠的扯斷伸長率一般隨著硬度提高而減小,因而低硬度矽膠的扯斷伸長率要更高,有的可達1000%以上,氣相法矽膠的扯斷伸長率經同硬度的沉定法矽膠要高。 

矽膠的壓縮永久變形率最低的可作到5%以下,這一參數與回彈性有關,但又不盡相同,其是作矽膠膠輥,密封件等產品關注的一個重要參數。  回彈性矽膠重要機械性能之一,高回彈矽膠的回彈性可做到70以上,有的甚至可達80

2.矽膠的熱性能

矽膠比現在的橡膠有更耐高低溫的特性,低溫可耐零下90攝氏度,高溫可 達300攝氏度以上。普通矽膠的工作溫度範圍一般零下40度到零上180度之間。事實上很多時候選用矽膠都是因為其熱性能的優勢才採用的,如在寒冷地 區的冬天,一些橡膠件就必須使用矽膠才行。 

3、矽膠電性能

一般矽膠是絕緣的,特製矽膠才是導電的,判斷矽膠是否導電的參數是體積電阻率,其單位是Ω*m,體積電阻率在109 數值以上 為絕緣矽膠,數值在106-109之間的,為抗靜電矽膠,106 以下的為導電矽膠。

二.矽膠物理性能有哪些

矽膠物性表裡面最重要的物理性能有:1.硬度2.斷裂伸長率3.拉伸強度4.撕裂強度5.反彈性6.壓縮永久變形。以信越CHN-9000系列物性表如下:


1.硬度

材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力稱為硬度。矽膠具有0至80的邵氏硬度範圍,這就給予設計師以充分的自由來選擇所需的硬度,以最佳地實現特定的功能。對聚合物基材、填充物和助劑進行不同比例的混合可以實現各種中間的硬度值。同樣地,加熱固化的時間和溫度同樣也能改變硬度,而不會破壞其他的物理特徵。矽膠的硬度現在可以做到SHOREA 0-90度,常用硬度為50-70度,30度以下為低硬度矽膠,70度以上為高硬度矽膠。

對於固體矽膠常見硬度為(邵氏硬度)30A~70A,液態矽膠常見硬度為(邵氏硬度)0A~70A。硬度低於紹0A的液體矽膠也有,但因少用需定做,其需用紹C硬度計測量。液態矽膠也可生產出80度至90度的材料,但會較脆,不常使用。高於90度的情況下要用紹D硬度計來測量,這類矽膠硬度很高,但沒什麽彈性。

一般來說:矽膠硬度低於10度時,矽膠撕裂強度低,伸長率大,矽膠制品容易變形;硬度高於40度時,撕裂強度變差,矽膠制品會變脆,容易斷裂或折斷。一般矽膠硬度在20-40°時,撕裂強度、伸長率等是最佳狀態。而最常用的矽膠硬度在(邵氏硬度)50A~70A,如常用的矽膠碗、矽膠餐墊、矽膠管等矽膠日常用品。

2.伸長率

通常是指『極限破裂伸長』或者當樣品斷裂時相對于原長度的所增長的百分比。熱加硫型固態矽膠一般的伸長率範圍在90到1120%之間。氟矽膠一般的伸長率在159到699%之間。液體矽膠一般的伸長率在220到900%之間。不同的加工方法和硬化劑的選擇都能很大程度地改變其伸長率。矽膠的伸長率和溫度有很大關係。矽膠的扯斷伸長率一般隨著硬度提高而減小,因而低硬度矽膠的扯斷伸長率要更高,有的可達1000%以上,氣相法矽膠的扯斷伸長率經同硬度的沉定法矽膠要高。

3.拉伸強度

拉伸強度是在拉伸試驗中,試樣拉伸直至斷裂過程中的最大拉伸應力。熱加硫型固態有機矽膠拉伸強度範圍介於4.0-12.5MPa之間。氟矽膠拉伸強度範圍介於8.7-12.1MPa之間。液體矽膠的拉伸強度範圍介於3.6-11.0MPa之間。矽膠的拉伸強度一般在10MPa以下,做到11較難,12很難做到。一般來說氣相矽膠要比沉澱矽膠拉伸強度要高。

4.撕裂強度

在有切口的樣品上施加力量時阻礙切口或刻痕擴大的抵抗力。即使切開後置於極高的扭應力下,熱加硫型固態矽膠也能不被撕裂。熱加硫型固態矽膠撕裂強度範圍介於9-55 kN/m之間。氟矽膠撕裂強度範圍介於17.5-46.4 kN/m之間。液體矽膠撕裂強度範圍介於11.5-52 kN/m之間。

5.回彈性

物體受外力作用變形後,除去作用力時能恢復原來形狀的性質叫做彈性;回彈性則是用來描述彈性大小的量值。以在規定條件對物體施加作用力後,物體恢復原來形狀的時間,或者反彈力的大小表示。矽膠是一種具有可逆形變的高彈性聚合物材料,在室溫下富有彈性,在很小的外力作用下能產生較大形變,除去外力後能恢復原狀。回彈性矽膠重要機械性能之一,高回彈矽膠的回彈性可做到70以上,有的甚至可達80。

6.壓縮永久變形

矽膠製品的壓縮永久變形關係到硫化矽膠製品的彈性和回復性。彈性和恢復是兩個相互關聯的屬性。有人單純認為矽膠彈性好,恢復快,永久變形小。這種理解是不夠的。當矽膠的變形是由分子鏈的拉伸引起時,其回復(或永久變形的大小)主要由矽膠的彈性決定。如果矽膠的變形伴隨著網路的破壞和分子鏈的相對運動,這部分可以說是不可恢復的,與彈性無關。因此,所有影響矽膠彈性和回復性的因素都是影響硫化矽膠壓縮永久變形的因素。影響矽膠回收能力的因素包括分子間作用力(黏度)、網路結構變化或破壞、分子間位移。有彈性、打擊彈性(回彈性)、彈性與模量、壓縮永久變形、拉伸永久變形等幾個概念。矽膠的壓縮永久變形率最低的可作到5%以下,這一參數與回彈性有關,但又不盡相同,其是作矽膠膠輥,密封件等產品關注的一個重要參數。  

三.矽膠物理性能介紹

1.硬度

材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力稱為硬度。矽膠具有0至80的邵氏硬度範圍,這就給予設計師以充分的自由來選擇所需的硬度,以最佳地實現特定的功能。對聚合物基材、填充物和助劑進行不同比例的混合可以實現各種中間的硬度值。同樣地,加熱固化的時間和溫度同樣也能改變硬度,而不會破壞其他的物理特徵。矽膠的硬度現在可以做到SHOREA 0-90度,常用硬度為50-70度,30度以下為低硬度矽膠,70度以上為高硬度矽膠。

邵氏硬度(也叫肖氏,英文SHORE),是材料硬度的一種測試和表示方法。根據壓痕器的類型不同又可分為3類,肖氏A型,C型,D型,它們的測量原理完全相同,所不同的是測量針的尺寸不同;A型的針尖直徑為 0.8mm,邵 A型硬度計用來測量軟塑膠、矽膠、合成矽膠、氈、皮革;D型的針尖直徑為 0.2mm.即半徑為R0.1。邵D 型硬度計用來測量硬塑膠和硬矽膠、硬樹脂、有機玻璃、熱塑性塑膠、印刷板、纖維等高硬度橡塑材料的硬度測試;C型的測針是一個圓球直徑5mm。邵氏 C型硬度計用來測量泡沫材料和海綿等軟性材料。一般矽膠軟硬度是使用邵氏A型來進行測量。

邵氏A級硬度計有一個較鈍的壓頭和彈力中等的彈簧。當讀數在90以上時,邵氏A級 硬度計就變得不是很精確。對於此類較硬的材料,則使用邵氏D級硬度計。它有一個銳利的壓頭和彈力很強的彈簧,可以穿入較深的深度。

當測量更硬的塑膠時,就使用壓頭更銳利和彈力更強的硬度計,例如洛氏硬度計。而在相反的另一極端,則使用邵氏00級硬度計,以測量軟的凝膠和泡沫矽膠。

大多數材料都能承受住起初的壓力,但隨著時間的推移,由於發生蠕變和鬆弛而會屈服。硬度計的讀數可以即時讀取,也可以在某一特定的延遲時間後、通常是5至10秒鐘後讀取。即時讀數總是會顯示出比延遲讀數較高(或較硬)的讀數。延遲讀數不僅對材料的硬度而且對其彈性而言,均更有代表性。一種較弱、彈性較差的材料,比那些較強、較有彈性的材料更容易發生蠕變。

為了保證資料的有效性,需要有精確的測試步驟。為了獲得精確的讀數,您必須得有一個表面很平整而且足夠厚的試件,以免壓頭受支撐表面的影響。通常所要求的厚度是0.200英寸,但對於變形較小的硬性材料,當厚度較薄時,也能精確地測試。


邵氏硬度的測試方法:

用邵氏硬度計插入被測材料,錶盤上的指標通過彈簧與一個刺針相連,用針刺入被測物表面,錶盤上所顯示的數值即為硬度值。

為了更準確測量矽膠的硬度,在硬度測試過程中,對測試儀器、測試條件、測試樣片、測試讀數等幾個方面有嚴格要求。

  測試儀器:矽膠產品硬度經邵氏硬度計測量而得,根據不同的原材料特性,又分為邵氏A型硬度計和邵氏C型硬度計。

  邵氏A型:測試頭為尖針,適用於大部分表面具有一定結構強度,不易刺破的模壓矽膠的硬度測試。常見如:矽膠按鍵、導電膠、矽膠套、矽膠腳墊、密封圈等產品。

  邵氏C型:測試頭為圓球,適用於特別柔軟,表面容易刺破的矽膠的硬度測試,通常為液態矽膠原料或發泡工藝製作而成的產品,如:矽膠假體、導熱矽膠片、發泡矽膠、EVA、海綿等。

  測試條件:

  1.所有矽膠必須在成型後並經自然冷卻至與環境溫度後再進行硬度測試;

  2.為確保測試資料一致準確,必須製作標準規格的測試樣片進行硬度測試;

  3.測試樣片標準規格:表面為平面,厚度≥6mm,長寬或直徑≥25mm;

  4.測試樣片成型溫度及時間(針對固態模壓矽膠):溫度160±5℃,成型時間300S;

  5.測試儀器:邵氏A型或邵氏C型硬度計。

  測試和讀數:

  測試:以5mm/S的速度壓向測試樣片表面,直至硬度計測試平面與矽膠產品完全貼合,並持續施加壓力至1kg(為確保施加壓力準確,通常通過硬度計測試架,以1kg標準砝碼對其進行施壓)。分別測試前後左右5個點,每個測試點距離>5mm。

  讀數:讀取每個點測試過程中指標指向的最高值,記錄下每個點的硬度值,並球平均值,所得平均值即使矽膠比較準確的硬度值。

  矽膠硬度測試的誤區和注意事項:

  1.對薄片進行硬度測試:測試樣片太薄,墊於薄片底部的物質的硬度會干涉測試結果。如將薄片放置於桌面測試,所測出的硬度值要高於實際硬度;

  2.對過窄的樣品進行硬度測試:樣片太薄,當硬度計測試針刺入表面時,樣品側壁產生變形,所測得的硬度要低於實際硬度;

  3.對表面不平整的樣品進行硬度測試:矽膠硬度測試需樣品表面與硬度計測試面完全貼合,表面不平整的樣品無法實現完全貼合,測得的資料定然也不準確。

2.斷裂伸長率

通常是指『極限破裂伸長』或者當樣品斷裂時相對于原長度的所增長的百分比。熱加硫型固態矽膠一般的斷裂伸長率範圍在90到1120%之間。氟矽膠一般的斷裂伸長率在159到699%之間。液體矽膠一般的斷裂伸長率在220到900%之間。不同的加工方法和硬化劑的選擇都能很大程度地改變其斷裂伸長率。矽膠的斷裂伸長率和溫度有很大關係。矽膠的斷裂伸長率一般隨著硬度提高而減小,因而低硬度矽膠的斷裂伸長率要更高,有的可達1000%以上,氣相法矽膠的斷裂伸長率經同硬度的沉定法矽膠要高。

矽膠伸長率試驗機可測試:

拉伸性能,拉伸強度與變形率,拉斷力,抗撕裂性能,熱封強度性能,滾筒剝離試驗,90度剝離,繩類拉斷力,撕裂力,180度剝離,壓縮試驗,彎曲試驗,剪切試驗,頂破試驗等完成不同的試驗。可進行矽膠等的拉伸、撕裂、剝離、壓縮、彎曲、剪切、頂破、戳穿、疲勞等項目的檢測。可根據客戶產品要求按GB、ISO、ASTM、JIS、EN等標準編製,能自動求取較大試驗力,斷裂力,屈服力,焊接強度,抗拉強度,抗壓強度,彎曲強度,彈性模量,伸長率,定伸長應力,定應力伸長等參數。

3.拉伸強度

拉伸強度是在拉伸試驗中,試樣拉伸直至斷裂過程中的最大拉伸應力。熱加硫型固態有機矽膠拉伸強度範圍介於4.0-12.5MPa之間。氟矽膠拉伸強度範圍介於8.7-12.1MPa之間。液體矽膠的拉伸強度範圍介於3.6-11.0MPa之間。矽膠的拉伸強度一般在10MPa以下,做到11較難,12很難做到。一般來說氣相矽膠要比沉澱矽膠拉伸強度要高。


可以從很多種因素當中提高矽膠的拉伸強度與韌性度
1、原材料選擇高拉力氣相法矽膠原料
2、矽膠原料中矽油添加過多導致拉力變差現象
3、混煉膠成型硫化劑為均勻分配,導致流動性下降拉升度,抗撕裂度變小
4、成型硫化過程中時間太短,產品出現發軟現象,導致拉升度無法回彈。

矽膠材料的斷裂伸長率和拉伸強度是決定矽膠產品結構強度的兩個重要因素。

斷裂伸長率:當成型後的矽膠產品被拉斷時,最大位移值與初始長度的比值。簡單說就是產品被拉斷時,比初始狀態拉長了多少倍。斷裂伸長率以百分比表示(%)

拉伸強度:成型後的矽膠標準單位試片被撕裂時,所需要的作用力。單位是兆帕(MPa)

兩者的共性和關係:

在一定程度上決定原料成型後是否容易破裂,以及是否能完成一些特殊結構生產,和滿足特殊需求。 氣象法矽膠的斷裂拉伸率和拉伸強度要優於沉澱法矽膠。 矽膠的拉伸強度和斷裂伸長率普遍優於橡膠。

容易產生的誤區:

通常,較低硬度原料的斷裂伸長率要高於較高硬度原料。但並不代表其拉伸強度也會更好;斷裂伸長率較好的膠料並不代表拉伸強度也會更好,反之亦然

4.撕裂強度

矽膠撕裂強度是指在有切口的樣品上施加力量時阻礙切口或刻痕擴大的抵抗力。 即使切開後置於極高的扭應力下,熱加硫型固態矽膠也能不被撕裂。 加熱硫型固態矽膠撕裂強度範圍介於9-55 kN/m之間。 氟矽膠撕裂強度範圍介於17.5-46.4 kN/m之間。液體矽膠撕裂強度範圍介於11.5-52 kN/m之間。 

常用測度抗撕強度的方法有直角法和半圓法,兩者測試值不同,用直角法測試高抗撕矽膠一般能達到將近50Kgf/cm,用半圓法測試可達35Kgf/cm以上。高抗撕矽膠都是氣相法矽膠。

撕裂測試方法為將拉伸機上下兩端的夾子分別夾住“凹”型樣品的左右兩側,上夾向上拉伸下夾則固定不動,在上夾上升的過程中拉伸機會將使用的力量和數值回饋電腦端的app上再經過轉化得出最終的撕裂數值,在電腦轉化之前需要手動輸入產品的壁厚電腦計算會以輸出的壁厚為標準進行計算,所以壁厚切勿輸出錯誤。而在撕裂測試過程中上夾會夾住無限上拉直至產品裂開,電腦在不斷攀升的數值也會瞬間停止轉化資料。而拉伸其實可以撕裂測試並無太大差異,只是外觀形狀上有略微差距,在曝氣管矽膠膜片拉伸中上夾夾住“工”型樣品上端上升直至裂開,輸出壁厚電腦計算拉伸強度最終得出結論。(注:拉伸機會一直向上拉伸直至樣品斷裂,同時將資料回饋給到電腦端,電腦端會介紹曝氣管矽膠膜片斷裂數值並進行轉化,最終進行列印即可。)

5.回彈性

物體受外力作用變形後,除去作用力時能恢復原來形狀的性質叫做彈性;回彈性則是用來描述彈性大小的量值。以在規定條件對物體施加作用力後,物體恢復原來形狀的時間,或者反彈力的大小表示。矽膠是一種具有可逆形變的高彈性聚合物材料,在室溫下富有彈性,在很小的外力作用下能產生較大形變,除去外力後能恢復原狀。回彈性矽膠重要機械性能之一,高回彈矽膠的回彈性可做到70以上,有的甚至可達80。


矽膠回彈性是矽膠受力變形中可恢復的彈性變形大小的一種表徵手段。 矽膠分子間的相互作用會妨礙分子鏈段運動,作用於矽膠分子上的力一部分用於克服分子間的黏性阻力,另一部分使分子鏈變形,它們構成了矽膠的黏彈性。所以矽膠既有高彈性,又有黏性。

回彈性能檢測採用回彈測試儀進行檢測,設備採用光電測頭的高度-位置測量原理進行測量,測量值以平臺為基準“零位”。測量時先利用下壓機構將膠條工裝壓在平臺上,並測量一個壓緊的高度。然後下壓機構瞬間釋放將膠條壓板抬起,光電測頭對膠條的回彈過程進行測量,並繪製回彈量—時間曲線。設備的嵌入式智慧模組可設置釋放後的10個時間點(可預設時間點數量)的回彈量持續測量、分析、記錄等。設備具有資料輸出功能,且配備上位機軟體,可將測量資料上傳到上位機進行分析、處理。

另外還有落球法及擺錘法落球法是用一定品質的鋼球打在矽膠試樣上,側其回彈性。擺錘法是利用一定為能的擺錘衝擊試樣,測定擺錘在衝擊前後為能的百分比。

6.壓縮永久變形

矽膠製品的壓縮永久變形關係到硫化矽膠製品的彈性和回復性。彈性和恢復是兩個相互關聯的屬性。有人單純認為矽膠彈性好,恢復快,永久變形小。這種理解是不夠的。當矽膠的變形是由分子鏈的拉伸引起時,其回復(或永久變形的大小)主要由矽膠的彈性決定。如果矽膠的變形伴隨著網路的破壞和分子鏈的相對運動,這部分可以說是不可恢復的,與彈性無關。因此,所有影響矽膠彈性和回復性的因素都是影響硫化矽膠壓縮永久變形的因素。影響矽膠回收能力的因素包括分子間作用力(黏度)、網路結構變化或破壞、分子間位移。有彈性、打擊彈性(回彈性)、彈性與模量、壓縮永久變形、拉伸永久變形等。矽膠的壓縮永久變形率最低的可作到5%以下,這一參數與回彈性有關,但又不盡相同,其是作矽膠膠輥,密封件等產品關注的一個重要參數。

矽膠的變形是由於分子鏈的伸張引起的,它的恢復(或者永久變形的大小)主要由矽膠的彈性所決定,如果矽膠的變形還伴有網路的破壞和分子鏈的相對流動,這部分可以說是不可恢復的,它是與彈性無關的,所以,凡是影響矽膠彈性與恢復的因素,都是影響矽膠壓縮永久變形的因素。

測試方式

將已知高度的試樣,按壓縮率要求壓縮到規定的高度,在規定的溫度條件下保持一定時間,然後解除壓縮,將試樣在自由狀態下恢復,測量試樣的高度。

測試程式

1、試樣應在(23±2),(50±5)%RH的條件下處理24h。

2、測量試樣的原始厚度,準確至0.02mm。

3、把試樣放入儀器中,放置對應試樣類型的墊塊,鎖緊儀器。可在室溫下進行。

4、裝夾試樣後,須在2h以內放入已設置溫度的烘箱。

測試的溫度和時間參考標準或由客戶指定,例如ASTM D1349-99中有:-75,-55,-40,-25,-10,0,23,40,55,70,85,100,125,135,150,160,175,200,225,250

推薦測試時間為22h和70h( SGSin house method)。

5、測試時間結束後,立即從烘箱中取出儀器並卸下試樣。

把試樣放於木板等熱不良導體上在(23±2),(50±5)%RH條件下進行冷卻。

6、冷卻30min後再次測量試樣的厚度。

結果計算

C = [(To-Ti)/(To-Tn)] X100

C——壓縮變形,%

Tn——墊塊厚度,mm

To——試驗前試樣厚度,mm

Ti——試驗後試樣厚度,mm

矽膠英文為Silicone,矽膠原料是由矽礦磨成矽砂後提煉出二氧化矽,是一種高活性吸附材料。不溶於水和任何溶劑,無毒無味,化學性質穩定,除強鹼、氫氟酸外不與任何物質發生反應。矽膠原料因其製造方法不同而形成不同的結構特性。它的特點包括:高吸附性能、熱穩定性好、化學性質穩定、有較高的機械強度。矽膠原料因其防水絕緣的特質也非常符合工業上密封與按壓的需求,可以確保產品的穩定性。在耐溫上,矽膠耐熱溫度從 -40℃到 230℃,加上其本身不具毒性,因此特別適合用於食品業及生物醫療領域。達豐正業是專業的矽膠工廠,專注於矽膠代工客製開發,使用的矽膠原料符合食品級矽膠標準,食品級矽膠原料及產品經過台灣SGS檢驗,為客戶提供專業矽膠代工服務。

一.矽膠原料的組成

矽膠原料屬於有機矽,主成份為非晶態二氧化矽故稱矽膠(Silicone),中國大陸俗稱為硅膠(或硅橡膠 Silicone Rubber)。矽膠起源於美國道氏化學(DowChemica)與康寧玻璃(Coringglass)在1943年合資成立的道康寧公司(DowCoring Company)所研開出來。其良好的絕緣性、防水、耐溫候、耐老化、抗紫外線輻射、無毒等特性到今天被廣泛的使用且範圍越來越廣。矽膠原料製成的產品具有優異的耐熱性和化學穩定性,因此在很多領域都有廣泛的應用。它不僅作為航空、尖端技術、軍事技術部門的特種材料使用,而且也用於民生各領域,其應用範圍已擴到:建築、電子電氣、紡織、汽車、機械、皮革造紙、化工輕工、醫藥醫療、食品加工行業等。食品級矽膠可以直接跟食品接觸,無毒,環保,無污染。食品級矽膠原料對本身安全要求非常高,原料需經符合SGS、CTI等檢測機構認,證符合FDA、LFGB等檢測標準,是一種值得信賴的原料。常見的食品級矽膠產品如矽膠禮品,矽膠日用品、矽膠廚房用品、蛋糕模具、巧克力模具、飲水機管道、咖啡機導流管道、嬰兒奶瓶吸管、食品級矽膠碗、矽膠湯匙、矽膠吸管等。

二.矽膠原料依成份可分為有機矽和無機矽兩大類

  • 矽膠原料之有機矽是一種有機矽化合物,通俗的講就是化學家把石英砂中的矽和有機大分子結合起來,創造出一種“複合”新材料,人們叫它“有機矽”。有機矽既有無機物的特點,又有有機物的長處,能承擔其他材料難以負擔的任務。有機矽具有耐高低溫、耐氣候老化、電氣絕緣、耐臭氧、憎水、難燃、無毒無腐蝕和生理惰性等許多優異性能,有的品種還具有耐油、耐溶劑、耐輻照的性能。與其他高分子材料相比,有機矽產品的最突出性能是優良的耐溫特性、介電性、耐候性、生理惰性和低表面張力。
  • 矽膠原料之無機矽學名叫做“二氧化矽微粉”是一種由矽土中的矽酸鈉與硫磺酸製成的無定型成品。無機矽由自然界中存在的礦物經洗滌、加工後成為粒狀或珠狀。它的結構非常像一個海綿體,由互相連通的小孔構成一個巨大的表面積的毛細孔吸附系統,能吸附和保存水氣。無機矽膠是一種高活性吸附材料,通常是用矽酸鈉和硫酸反應,並經老化、酸泡等一系列後處理過程而製得。

三.矽膠原料種類之一:有機矽

矽膠原料之有機矽是一種有機矽化合物,是指含有Si-C鍵、側鏈則通過矽原子與其他各種有機基團相連的化合物,習慣上也常把那些通過氧、硫、氮等使有機基與矽原子相連接的化合物也當作有機矽化合物。其中,以矽氧鍵(-Si-O-Si-)為骨架組成的聚矽氧烷,是有機矽化合物中為數最多,研究最深、應用最廣的一類,約占總用量的90%以上。

有機矽的矽膠種類:

有機矽按硫化溫度又分為高溫硫化型和室溫硫化型。高溫硫化根據形態分為固態矽膠(熱硫化矽膠HTV)和液態矽膠(LSR)。常聽見的固態矽膠也稱熱硫化矽膠HTV,原料使用模壓(熱壓)、擠出、壓延等工法來成型,這類矽膠在耐冷熱、耐老化方面有很好的表現。液態矽膠(LSR)原料為液態狀,流動性高因此生產方式以射出成型為主,同時液態矽膠本身具有很高的透明度,適合用在對清潔要求較高的醫療器材及嬰兒產品上。室溫硫化型又分為單組份室溫硫化矽膠RTV1和雙組份室溫硫化矽膠RTV2。雙組份組分室溫硫化矽膠也叫RTV2或AB膠,又可分為縮合型室溫硫化矽膠(室溫濕氣硫化)和加成型室溫硫化液體矽膠(室溫或加熱硫化)。

矽膠原料之新型有機矽高分子

新型有機矽高分子為生物有機矽材料:有機矽突出的疏水性及抗凝血性引發了在醫學上的應用:

  • 醫療級熱壓硫化矽膠HTV,組成成份為甲基乙烯基矽膠和甲基苯基矽膠
  • 醫療級室溫硫化矽膠RTV,雙組份的醫療級RTV矽膠,其生膠為二經基聚二甲基矽氧烷;單組份如A型藥物黏劑,生膠是鏈端為乙氧基的支鏈聚二甲基矽氧烷
  • 有機矽材料反應性小、血凝性低,性能穩定,耐寒、耐高溫、無毒、無腐蝕、耐生物老化
  • 植入體內不易引起排異反應和變態反應
  • 可根據需要加工成軟硬不同的橡膠海綿、薄膜、油、脂、乳化劑、片劑
  • 易著成各種皮膚的顏色,對有機溶劑穩定
  • 長期留置於人體內,作為器官或組織的代用品:腦積水引流裝置,人工肺視網膜、人工腦膜、喉頭、人工手指、手掌關節、人造鼓膜、牙齒印模及托牙組織面軟襯墊、人工心臟瓣膜
  • 短期留植體內,起到補液、引流注入、防黏或消泡:靜脈插管、導尿管、動靜脈外痿管、腹膜透析管、接觸眼鏡
  • 作為醫療機械上關鍵性組成部件:如人工心肺機輪血泵管、膜式人工心肺機、胎兒吸引器和人工血液循環裝置化工交流
  • 延長藥物療效持續性,提高藥物作用專一性和安全性
  • 可利用有機矽膠管來緩釋低分子藥物
  • 包封型:藥物為核心,矽膠薄膜包封
  • 微粒分散型:藥物以微粒分散在矽膠的基質中,其製造簡單,只要把藥物和RTV矽膠混勻、成型
  • 製藥方面:含矽有機藥物,可降低藥物毒性,提高藥物活性
  • 使含功能基團(-OH、-NH、-COOH等)的大多數生物活性有機化合物的親脂性提高:矽基可同時保護有機物的活性基團
  • 聚有機矽雜氮化合物,矽上取代基為烷基時,對傷口愈合、動物和人體的毛發生長都有明顯的促進作用

四.矽膠原料種類之二:無機矽

無機矽膠又分為細孔矽膠、B型矽膠、粗孔矽膠,其主要成分是二氧化矽,是一種由矽砂中的矽酸鈉與硫磺酸反應,並經過老化、酸泡等一系列後處理過程而製得的無定形的成品,通常為透明或乳白色粒狀固體,是一種高活性吸附材料。它由矽酸鈉和硫酸反應而成,化學式為mSi02.nH20。它是一種非晶狀物質,加工後成為粒狀或珠狀,不溶於水和任何溶劑,無毒無味,化學性質穩定。除了強鹼和氫氟酸之外不與任何物質反應。無機矽膠因製造方法不同而產生不同的微孔結構·它的化學組份和物理結構決定了它有許多其他同類材料難以取代的特點,例如吸附性能高、熱穩定性好、化學性穩定、機械強度高等。

產品特性:

無機矽膠的結構非常像一個海綿體,由互相連通的小孔構成一個有巨大的表面積的毛細孔吸附系統,能吸附和保存水氣。在濕度為100%條件下,它能吸附並凝結相當於其自重40%的水氣。吸附性能高,能吸附多種物質。在水玻璃的水溶液中加入稀硫酸(或鹽酸)並靜置,便成為含水矽酸凝膠而固態化、熱穩定性好、化學性質穩定、有較高的機械強度等。

矽膠用途:

無機矽化物是無機鹽工業的重要產品系列,它的特點是品種多,途非常廣泛,從一般民用到尖端技術,如黏合劑、洗滌劑、橡膠、造紙、塑料、塗料、陶瓷、環保、冶金鑄造、絕熱材料、催化劑、土質穩定劑、電子、太陽能電池、光導纖維等中均有應用。

無機矽用作乾燥劑、濕度調節劑和除臭劑等;工業用作油烴脫色劑,催化劑載體,變壓吸附劑等;精細化工用分離提純劑,啤酒穩定劑,塗料增稠劑,牙膏摩擦劑,消光劑等。無機矽膠對包材的選擇範圍很廣,適用於幹燥,防湖,防銹,也可用做做化劑載體以及有機化合物的脫水精製主要用作室氣濕度調節劑、催化劑及載體。

五. 矽膠原料材質優點

矽膠原料材質的優點有哪些?

矽膠原料優點1: 耐溫範圍大

耐溫性從-40℃到230℃、耐熱度可達260℃,可安心使用於烹飪,擁有良好的彈性和延展度,不論在烤箱或冰箱都不損其功能,成為許多烘焙器具的新選擇,不用再擔心因溫差過大而膨脹裂開,因此矽膠很適合用於烹飪以及環境溫度嚴苛的高低溫環境。

矽膠原料優點2: 安全無毒

矽膠是由天然礦物(二氧化矽)所組成,接近於人體肌膚,本身無毒、無重金屬的安全特質適用於微波爐和洗碗機等,用於嬰幼兒所使用之奶嘴也相當適合,不用擔心因損壞而釋出毒素。因此適用於親膚相關醫療用品以及食物接觸的廚具容器產品。通過美國FDA認證的食品級矽膠,常用於奶嘴、矽膠餐具等等。

矽膠原料優點3:醫療等級/生物相容性

醫療級矽膠是一種特殊的矽膠材料,它被廣泛用於醫療器械和醫療保健產品中。這種材料通常具有良好的韌性和韌性,能夠承受高溫和低溫的應力。它還具有良好的抗菌性和耐磨性,矽膠在侵入人體組織時,仍能保有優異的相容性以及極低的組織反應,因此能夠提供長期可靠的性能。

矽膠原料優點4: 防水性佳

矽膠防水密封材料通常具有良好的密封性能。它可以有效地防止水分和其他液體進入物體表面,从而保護物體免受水損和潮濕。不同品牌和型號的矽膠防水密封材料可能具有不同的密封性能。常見的矽膠產品如密封圈、O型環等。

矽膠原料優點5: 耐用,壽命長

矽膠是一種耐用的材料。它能夠承受高溫和低溫的應力,並且具有良好的耐磨性。不同品牌和型號的矽膠可能具有不同的壽命,但大多數矽膠產品都能夠提供至少10年以上的使用壽命。

矽膠原料優點6:耐侯性佳

普通橡膠在電暈放電產生的臭氧作用下迅速降解,而矽膠則不受臭氧影響。且長時間在紫外線和其他氣候條件下,其物性也僅有微小變化。戶外使用的密封材料。

矽膠原料優點7:電氣性能良好

矽膠是一種絕緣材料,它具有良好的電阻性。這意味著它能夠有效地阻止電流流過物體表面,從而保護電子設備免受電壓傷害。矽膠對高壓電暈放電和電弧放電具有很好的抵抗性,如高壓絕緣子、電視機高壓帽、電器零部件等。

矽膠原料優點8:導電性

矽膠是一種絕緣材料,當矽膠加入導電填料(如碳黑)時,矽膠便具有導電性,如鍵盤導電接觸點、電熱元件部件、抗靜電部件、高壓電纜用屏蔽、醫用理療導電膠片導熱性:當加入某些導熱填料時,矽膠便具有導熱性。如散熱片、導熱密封墊、複印機、傳真機導熱輥。

矽膠原料優點9:阻燃性

矽膠是一種不燃材料,它無法被燃燒,因此可以在火災中保護物體免受火災的危害。當矽膠添加少量抗燃劑時,它便具有阻燃性和自熄性;且因矽膠不含有機鹵化物,因而燃燒時不冒煙或放出毒氣。各種防火嚴格的場合。

矽膠原料優點10:多樣化顏色

矽膠可依據客戶需求進行多樣化調色。包括紅色、綠色、藍色、紫色、黃色和透明等等。這些顏色可以通過添加顏料來實現,因此不同品牌和型號的矽膠可能具有不同的顏色選擇。

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六. 矽膠原料廠商

達豐正業專注於矽膠客製化開發,生產流程已經通過國際 ISO9001 認證。達豐正業提供的矽膠原料符合 FDALFGB 食品級標準,並經過台灣SGS檢驗。在工業、電子業、食品加工業、醫療器材等產業擁有許多知名代表客戶,是矽膠行業內專業的矽膠工廠、台灣矽膠廠商,可以為提供您最適合的產品開發服務。(延伸閱讀: 矽膠成型方式矽膠產品製作流程矽膠工廠如何選擇