Cultivando una comprensión más profunda de la dureza de la silicona

Al desarrollar productos de silicona, además de elegir las materias primas, las técnicas de inyección y colaborar con los socios fabricantes, la dureza de la silicona también es una consideración crucial. La dureza de la silicona afecta directamente el rendimiento del producto final. Entonces, ¿cuáles son los factores que influyen en la dureza de la silicona y cómo se mide la dureza de la silicona? Hemos compilado una guía rápida para responder estas preguntas comunes.

4 factores clave que afectan la dureza de la silicona

Los factores que influyen en la dureza de la silicona giran principalmente en torno a la formulación de las materias primas durante la etapa de no curado del producto y la fase de procesamiento y moldeo. A continuación, brindaremos una explicación detallada de los factores clave que afectan la dureza de la silicona:

Composición

La silicona está compuesta de silicio natural, oxígeno, carbono, hidrógeno y otros elementos. Para cambiar la dureza de la silicona, es necesario controlar las sustancias químicas de las materias primas. Se pueden realizar ajustes agregando componentes como resina de silicona, aceite de silicona, etileno y sílice coloidal a las materias primas de silicona. Estos aditivos pueden alterar la estructura química, la cristalinidad y la compatibilidad del caucho de silicona, pero se requiere la experiencia de profesionales para controlar estos detalles.
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Hora de curar

El proceso de moldeo de silicona implica una fase de curado o solidificación. Esto puede ocurrir a temperatura ambiente o mediante calentamiento. Al ajustar el tiempo y la temperatura de curado, puede cambiar la dureza de los productos de silicona.

Densidad de reticulación

La densidad de reticulación se refiere a la tensión de los enlaces químicos dentro del material de silicona. Imagine la estructura química de la silicona como una red, donde diferentes cadenas moleculares crean puntos de intersección. Cuando estos puntos de intersección están más cerca, la red se vuelve más densa, lo que da como resultado una silicona más dura. El grado de reticulación está influenciado por factores como la temperatura de calentamiento, el tiempo de calentamiento y la presión durante el proceso de fabricación.

Aditivos

Los aditivos se utilizan durante el proceso de moldeo de silicona, especialmente durante la vulcanización. Estos aditivos estabilizan la estructura molecular, mejoran la dureza y mejoran diversas propiedades de la silicona. Los aditivos vienen en varios tipos, incluidos rellenos, agentes vulcanizantes, modificadores y controladores de estructura. Ajustar las proporciones de estos aditivos puede afectar la dureza de la silicona.

Cómo medir la dureza de la silicona

La dureza de la silicona generalmente se mide con un durómetro. Existen dos estándares comunes para medir la dureza de la silicona:

Dureza Shore

El durómetro Shore consta de una sonda y un dispositivo de resorte. El procedimiento de prueba implica presionar la sonda sobre el material de prueba, medir la profundidad a la que se presiona la sonda bajo una fuerza de resorte específica y luego convertir esta medición en un valor de dureza. El principio detrás de este método es que cuando la sonda se presiona contra la superficie del material, el resorte se comprime, generando una fuerza que hace que la sonda rebote. A medida que aumenta la dureza de la silicona probada, la fuerza reactiva sobre la sonda también aumenta, lo que da como resultado una lectura de dureza Shore más alta.
Además, las pruebas de dureza Shore (Shore) se clasifican en Tipo A y Tipo D. Los probadores eligen entre estos tipos según la dureza del material que se prueba. Normalmente, los medidores de dureza Shore tipo A son adecuados para valores de dureza inferiores a 90 grados, mientras que los medidores de dureza Shore tipo D se utilizan para valores superiores a 90 grados. La elección de qué tipo utilizar suele estar determinada por la experiencia del evaluador. Los medidores de dureza Shore encuentran aplicación en una amplia gama de materiales, incluidos silicona, caucho, cuero, plástico, resina, vidrio, acrílico y más. Esta versatilidad los hace comúnmente utilizados en pruebas de productos industriales.

Grados internacionales de dureza del caucho (IRHD)

IRHD, también conocido como Grados internacionales de dureza del caucho, utiliza un método diferente que involucra un plano y una bola de acero. La bola de acero se presiona desde arriba sobre el material de prueba y el valor de dureza se determina en función de la profundidad de la huella. IRHD tiene varias categorías, incluidas Micro, Baja, Normal y Difícil, cada una de ellas adecuada para tipos específicos de materiales.

Preguntas comunes sobre la dureza de la silicona

P1: ¿Es mejor una mayor dureza de la silicona?

Una mayor dureza de la silicona no significa necesariamente mejor. La silicona extremadamente dura puede ser menos flexible y más propensa a romperse. La elección de la dureza debe depender del tipo y finalidad del producto. Los utensilios de cocina de silicona comunes, por ejemplo, suelen tener una dureza Shore de 50 A a 70 A. La selección de la dureza también afecta a la elección de las técnicas de producción y a los costes de fabricación.
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P2: ¿Los factores ambientales afectan la dureza de la silicona?

No, la silicona generalmente es resistente a las variaciones de temperatura, soportando temperaturas desde -40°C hasta 200°C. Una vez que los productos de silicona están completamente curados, su dureza no se ve afectada significativamente por factores ambientales. Sin embargo, la exposición prolongada a la luz solar, que incluye la radiación UV, puede provocar decoloración o envejecimiento de los productos de silicona.
＜Extensión: ¿Qué debe saber sobre el caucho de silicona? ＞

P3: ¿El método de moldeo afecta la dureza del producto?

No, la elección del método de moldeo de silicona se basa principalmente en el tipo de producto y en consideraciones presupuestarias y no influye directamente en la dureza del producto final. Los factores clave que afectan la dureza de la silicona son la composición, el tiempo de curado y los aditivos utilizados durante el proceso de fabricación.
＜Extensión: ¿Cómo se moldea el caucho de silicona? ＞

P4: ¿La dureza de la silicona afecta el rebote y la resistencia a la tracción?

La dureza puede influir en características como el alargamiento de rotura, la resistencia a la tracción, la resiliencia al rebote y la deformación permanente bajo compresión. Las propiedades físicas del material de silicona, incluida la dureza, el alargamiento de rotura, la resistencia a la tracción, etc., se pueden encontrar en la hoja de propiedades del material proporcionada por los fabricantes. Para obtener información más detallada sobre las propiedades físicas de los materiales de silicona, puede consultar estas hojas de datos.

• Dureza Shore A: La dureza de un producto se refiere a su capacidad para resistir la penetración de un objeto duro en su superficie. Cuando el valor de dureza es mayor, indica que el producto es más duro.
• Alargamiento a la rotura: El alargamiento a la rotura es el porcentaje de aumento de longitud cuando un producto se estira hasta romperse, en comparación con su longitud original. Cuando la silicona es más dura, el alargamiento de rotura tiende a ser menor.
• Resistencia a la tracción: El valor máximo de resistencia obtenido cuando un producto se estira continuamente hasta que se rompe se conoce como resistencia a la tracción. Normalmente, la silicona tiene una resistencia a la tracción de aproximadamente menos de 10 MPa, mientras que la resistencia a la tracción de la silicona curada por calor generalmente cae en el rango de 4,0 a 12,5 MPa.
• Resistencia al desgarro: Bajo condiciones de prueba específicas, se aplica fuerza a un artículo con un corte para probar su resistencia a la expansión o desgarro del corte cuando se somete a fuerzas externas. Esta propiedad se conoce como resistencia al desgarro.
• Resiliencia al rebote: la capacidad de un producto probado para volver a su forma original después de sufrir una deformación temporal debido a fuerzas externas se denomina resiliencia.
• Conjunto de compresión: Se prueba la probabilidad de que un producto sea sometido a presión externa en condiciones de prueba específicas hasta el punto en que no pueda recuperarse. Esto se conoce como prueba de deformación por compresión permanente.

Tabla de propiedades físicas del caucho de silicona GSUN

Conclusión

La dureza de la silicona está influenciada por factores como la composición, el tiempo de curado, la densidad de reticulación y los aditivos utilizados durante la fabricación. La elección de la dureza depende de la aplicación específica del producto. Para garantizar productos duraderos y de alta calidad, es esencial colaborar con socios fabricantes experimentados como GSUN, que tienen más de 30 años de experiencia en la fabricación de productos de caucho de silicona. Si tiene algún requisito para el desarrollo de productos de silicona, no dude en contactarnos para mayor discusión. Contáctenos .