Смеси по вашим техническим требованиям

РЕШЕНИЯ ДЛЯ СИЛИКОНОВЫХ РЕЗИН ОТ А ДО Я.

ВСЕ, ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ О СИЛИКОНЕ

Перечень часто используемых специальных терминов 

Коэффициент расширения Стойкость к атмосферным воздействиям и УФ-излучению Поведение при горении Плотность Коэффициент диэлектрических потерь Диэлектрическая постоянная Остаточная деформация сжатия Электрическая прочность Высокоэнергетическое излучение Газопроницаемость Твердость Стойкость к горячему воздуху Стойкость к поверхностным токам утечки Стойкость к средам и действию химикатов Поверхностное сопротивление Стойкость к озону Прочность на разрыв и удлинение при разрыве Перевулканизация Эластичность по отскоку Усадка Пониженная горючесть Удельное объемное сопротивление Изменение свойств под воздействием температуры Теплопроводность и удельная теплоемкость Водостойкость и стойкость к водяному пару Сопротивление раздиру



Коэффициент (линейного) расширения

  • Коэффициент линейного термического расширения инструментальной стали составляет примерно 1,5 х 10 -6 х K-1, в готовых деталях это может стать причиной так называемой усадки (иногда еще говорят о сжатии).
  • Стандартные значения: ок. 2 - 4 х 10-4 х K-1.

Стойкость к атмосферным воздействиям и УФ-излучению

  • Изделия из силиконовой резины в общем обладают стойкостью к УФ-излучению. 
  • Также при долгосрочных испытаниях (атмосферное старение в течение нескольких лет) отмечались лишь незначительные изменения свойств.
  • Атмосферостойкость, в отличие от органических эластомеров без специальных добавок (напр., органических агентов, препятствующих старению, УФ-стабилизаторов).

Поведение при горении 

  • Температура самовозгорания вулканизатов составляет примерно 430 °C.
  • При горении силиконовый каучук образует нетоксичную золу белого цвета (диоксид кремния).
  • Выделяющиеся в процессе горения газы как правило не оказывают корродирующего действия.
  • Специальные виды, разработанные для кабелей с высокой пожарной безопасностью, при горении образуют керамический слой.

Плотность 

  • Определение согласно DIN ISO 1183-1 A (метод определения выталкивающей силы).
  • Стандартный диапазон удельной плотности: 1,05 - 1,60 г/см3. 
  • При дополнительном использовании неактивных наполнителей (напр., кварца) эти показатели могут возрастать до 1,75 г/см3, напр., для увеличения стойкости к набуханию.

Коэффициент диэлектрических потерь tan δ 

  • Определение коэффициента диэлектрических потерь согласно VDE 0303.
  • Стандартные значения угла диэлектрических потерь tan δ: ~ 10-3. 
  • Значение tan δ повышается при увеличении содержания наполнителя/увеличении плотности.

Диэлектрическая постоянная ε 

  • Определение диэлектрической постоянной ε согласно DIN 53 482 или VDE 0303.
  • Стандартные значения для силиконовой
  • резины: ε = 2,7 - 3,3 (при 25 °C и 50 Гц).
  • Возможно изменение параметра в сторону увеличения до 150 благодаря использованию соответствующих наполнителей.

Остаточная деформация сжатия 

  • Определение остаточной деформации сжатия согласно DIN ISO 815-B (ASTM D395 B-2). При выдержке 22 ч/175 °C, для самоклеящихся видов 22 ч/125 °C.
  • Остаточная деформация сжатия - это способность вулканизата восстанавливать свою первоначальную форму после деформации, что является важной характеристикой для уплотнений.
  • Стандартные показатели для термостатированной силиконовой резины: 5 - 25 %.

Электрическая прочность 

  • Определение электрической прочности согласно IEC 60243-1.
  • Стандартное значение для силиконовой резины ELASTOSIL®: > 20 кВ/мм (измерение на пластине 1 мм).

Радиоактивное излучение 

  • Стойкость силиконового каучука (VMQ, PVMQ) к воздействию радиоактивного излучения в сочетании с устойчивостью к горячему воздуху значительно превосходит другие эластомеры.
  • К снижению показателя удлинения при разрыве на 50 % силиконовых каучуков VMQ приводит воздействие только высоких доз излучения, от 400 до 800 кГр.
  • Высокая стойкость фенилсодержащего силиконового каучука PVMQ, например, ELASTOSIL® R 490/55. 
  • Гамма- и бета-излучение (25 - 75 кГр), которое часто используется для медицинской стерилизации, лишь незначительно ухудшает свойства силиконового каучука. 
  • Очень хорошая стойкость к микроволновому излучению, отсутствие реакции на такое излучение, поэтому формованные детали не нагреваются.


Газопроницаемость

  • Определение согласно DIN 53 536.
  • Очень высокая газопроницаемость по сравнению с другими эластомерами, например, проницаемость воздуха в 30 раз выше, чем у природного каучука (NR) и в 400 раз выше, чем у бутилкаучука (IIR) (измерение при 25 °C).
  • Абсолютное значение силиконового каучука с твердостью по Шору (по шкале А) 50 для воздуха температурой 20 °C или 80 °C составляет 570 или 1330 см3 х мм х м-2 х ч-1 х бар-1 (количество воздуха в см3, проникающего за 1 час при разности давлений 1 бар через мембрану площадью 1 м2 и толщиной 1 мм).
  • Преимущества технического характера, напр., в контактных линзах, покрытиях для текстиля, некоторых изделиях медицинского назначения.
  • При высоких температурах значения для силикона сходны с органическими эластомерами.

Твердость 

  • Определение твердости силиконового каучука по Шору, по шкале A (DIN 53 505) или в международных единицах IRHD (DIN 53 519).
  • Стандартный диапазон: по Шору, по шкале А 3 - 90.

Стойкость к горячему воздуху

  • Механические свойства силиконовой резины WACKER сохраняются и при воздействии высоких температур (горячего воздуха).
  • Следовательно, его стойкость к горячему воздуху значительно выше по сравнению с большинством органических эластомеров (ср. ASTM D2000).

Стойкость к поверхностным токам утечки 

  • В общем силиконовый каучук имеет высокую стойкость к токам утечки (CTI: 600 -<1 согласно IEC 60112).

Стойкость к средам и действию химикатов 

  • Стойкость силиконовой резины WACKER к действию химикатов в общем зависит от плотности сшивки, вида и количества наполнителя.
  • При увеличении в составе силиконовой резины доли наполнителя склонность к набуханию снижается, следовательно, повышается стойкость.
  • Высокая склонность к набуханию при контакте с неполярными жидкостями, например, углеводородами, минеральными маслами, консистентными смазками.
  • Незначительная склонность к набуханию при контакте с полярными жидкостями, напр., многоатомными спиртами, низкомолекулярными кетонами, которые не оказывают отрицательного воздействия на уплотняющий эффект.
  • Сильное разрушающее действие концентрированных кислот и щелочей, прежде всего окисляющих кислот, например, серной, азотной.
  • Хорошая стойкость силиконовой резины при контакте с водными растворами слабых кислот, щелочей или солей. Частые области применения: чистящие растворы, нагретые до 70 - 80 °C, для трубопроводов/шлангов в пищевой промышленности.

Поверхностное сопротивление 

  • Определение поверхностного сопротивления согласно VDE 0303.
  • Стандартные показатели для изолирующих смесей ELASTOSIL® LR: ок. 1012 - 1013 Ом.

Стойкость к озону

  • Силиконовый каучук обладает отличной стойкостью к озону.
  • Определение стабильности под воздействием озона согласно DIN 53509.
  • Для отдельных продуктов серии ELASTOSIL® R 401 и ELASTOSIL® LR 3003 при концентрации озона 200 pphm (температура 40 °C, отн. влажность 55 %, растяжение 80 %) через 96 часов показатель растрескивания составил 0.

Прочность на разрыв и разрывное удлинение 

  • Определение согласно DIN 53 504.
  • Стандартное испытание на образце S1. В исключительных случаях для измерений используют меньшие образцы S2 и S3, соответственно, полученные значения будут отличаться.
  • Стандартные показатели прочности на разрыв: ок. 5 - 12 Н/мм2 (или МПа). Стандартные показатели удлинения при разрыве: ок. 100 - 1100 %.

Перевулканизация 

  • В общем под перевулканизацией понимают химически или термически обусловленное разрушение сетки в структуре вулканизата, которое ведет к необратимому снижению твердости (размягчению). 
  • При высоких температурах (> 200 °C) следы влаги или свободные гидроксильные группы наполнителей силиконового каучука ведут к разрушению связи Si-O в каркасе полимера, и, как следствие, к деполимеризации, т. е. снижению твердости.
  • Присутствие кислорода воздуха замедляет этот процесс.
  • Поэтому непременным условием термостойкости является беспрепятственный доступ воздуха, что обязательно необходимо учитывать в конструкциях уплотнений.
  • Использование стабилизатора R препятствует этому процессу, в том числе и в толстостенных элементах, где диффузия кислорода затруднена.


Эластичность по отскоку

  • Определение эластичности по отскоку согласно DIN 53 512.
  • Также часто называют «полезной упругостью».
  • Определяется соотношение высоты отскока от образца размером 6 мм шарика-бойка и высоты его падения.
  • Стандартные показатели: 30 - 70 %.

Усадка 

  • Линейная усадка составляет примерно 2 - 4 %, показатель уменьшается при повышении твердости по Шору и снижении температуры вулканизации.
  • Чем выше содержание наполнителей и, соответственно, плотность, тем меньше усадка вулканизатов.
  • Очень выраженная зависимость от параметров обработки и типа материала. Для высокоточных деталей необходимы предварительные испытания для тонкой настройки.

Пониженная горючесть

  • Определение горючести согласно стандарту для метода испытаний ASTM D 2863, путем определения предельного кислородного индекса (Limiting Oxygen Index = LOI) или в соответствии с положениями о пожаробезопасности компании Underwriter Laboratories (UL 94).
  • Стандартные показатели LOI для видов с пониженной горючестью: 27 - 35 %. 
  • Стандартные виды обычно соответствуют UL 94 HB (толщина слоя 0,5 - 1,0 мм*).
  • Специальные виды со специальными добавками соответствуют UL 94 V0 (толщина слоя 1,0 - 4,0 мм*).
  • При добавлении 2,2 % ELASTOSIL® AUX суперконцентрат SB-2 в твердую силиконовую резину ее горючесть значительно снижается.

Удельное объемное сопротивление 

  • Определение согласно VDE 0303.
  • Стандартные показатели для изолирующих типов силиконового каучука: ок. 1015 Ом х см.
  • Стандартные показатели для токопроводящих типов: ок. 2 - 150 Ом х см. Системы аддитивного отверждения с платиновым катализатором отличаются меньшей температурной зависимостью, чем системы пероксидной вулканизации.

Изменение свойств под воздействием температуры 

  • Определение свойств силиконовых эластомеров при температуре 23 °C (RT) согласно DIN 53 503 или DIN 53 505. 
  • Незначительное изменение механических свойств по сравнению с органическими эластомерами. ASTM D2000.
  • Стандартный диапазон рабочих температур: от -50 до +250 °C.
  • При очень низких температурах (< -40 °C) затвердевание как следствие обратимой кристаллизации.
  • При очень высоких температурах (> 200 °C) медленное повышение твердости вследствие термического старения.
  • При высоких температурах (> 180 °C) начинается разрыв связей органических групп с кремнием. Образующиеся при этом радикалы вызывают дополнительное отверждение полимерных цепей и, как следствие, повышение твердости при одновременном уменьшении прочности на разрыв и разрывного удлинения (хрупкость).
  • Одновременно снижается масса вулканизата, происходит его усадка.
  • Термостабилизаторы Н1 - Н6 (чаще всего оксиды поливалентных элементов) повышают срок службы вулканизата.
  • Повышение эластичности по отскоку благодаря увеличению плотности сшивки при длительном воздействии температуры.
  • Отличные стабильные изолирующие характеристики при высоких температурах благодаря кварцеподобным свойствам во время реакции окислительного расщепления.

Теплопроводность и удельная теплоемкость 

  • Определение согласно DIN 52 612.
  • Теплопроводность зависит от вида и количества наполнителей.
  • Стандартное значение при 100 °C: ок. 0,2 - 0,3 Вт х м-1 х K-1.
  • Специальные теплопроводные смеси могут иметь значение ок. 0,8 - 1,2 Вт·х м-1·х K-1.
  • Стандартные значения удельной теплоемкости: ок. 1,25 кДж х кг-1 х K-1.

Водостойкость и стойкость к водяному пару 

  • Очень хорошая стойкость к кипящей воде.
  • Увеличение объема в кипящей воде менее 1 %, даже после продолжительного кипячения.
  • Стойкость к горячему пару у эластичных каучуков выше, чем у стойких к раздиру.
  • Стерилизация паром (согласно DIN EN ISO 17665, DIN EN 868-8 в ходе 500 циклов по 5 минут при 134 °C) приводит лишь к незначительному ухудшению механических свойств.

Сопротивление раздиру 

  • Сопротивление раздиру зависит от применяемых стандартов. 
  • Стандартные значения при определении согласно ASTM D 624 B (Crescent): 5 - 55 Н/мм.
  • Измерение согласно DIN ISO 34-1, метод B-b (Graves) в итоге дает показатели, которые могут отличаться в сторону уменьшения до 30 %.
  • DIN ISO 34-1, метод A (Trousers) дает уменьшение значений до 50 %.