常見矽橡膠有哪些?特色用途一篇看懂
矽橡膠(矽膠)對多數人來說已經不是令人感到陌生的材料,在日常生活中不難發現矽橡膠經常使用於廚房用具、遙控器、車用儀表板等各種物件上。不過仍有一些人對矽橡膠感到生疏,甚至將其與橡膠等同視之,認為矽橡膠與橡膠外觀上十分相似,因此也以為矽橡膠可能與印象中的橡膠一樣不耐高溫、經高溫處理容易產生有毒物質,而這樣的誤會讓不少人錯過實際上耐高溫、不怕摔,並且環保無毒的優秀材質。以下將帶各位認識常見的矽橡膠以及橡膠的種類有哪些。
常見的矽橡膠分類
矽橡膠一般又稱作矽膠,有良好的耐高低溫性,耐受度普遍介於-40°c到220°c,加上其本身不具毒性,因此適合用於生物醫療領域及食品業,且其防水的特質也非常符合密封件的需求。矽橡膠本身另一大賣點就是它屬於電絕緣體,因此在電子零件中能提供密封與按壓功能之餘,卻又確保產品的穩定性。由於矽橡膠不耐撕裂且不耐磨,因此不會用於會受到高強度碰撞的物件上。而常見的矽橡膠分類如下:
高溫硫化矽橡膠(HTV)
高溫硫化矽橡膠為一般常聽見的固態矽膠,這類矽橡膠在耐冷熱、耐老化方面有很好的表現,加工上也常運用熱壓成型、擠出成型等成型手法,雖說產品經過加工後較難達到完美,但仍是相當便利的矽橡膠材。應用上從工業用的矽橡膠墊片、膠管,到日常生活的按鈕等產品都能見其蹤跡。
室溫硫化矽橡膠(RTV)
室溫硫化矽橡膠又可以視為矽利康,其特點是在一般室溫環境下即能固化成型,因此本身呈液態的它非常廣泛地應用於塗料與接著劑。室溫硫化矽橡膠本身也細分很多種類,例如:脫醇型、屬於中性矽利康的脫肟型等等。它們共通特點是都具有很好的流動性,能深入不規則的縫隙,而不導電的特性也常應用於電子零件的塗料上,將零件與空氣雜質隔絕開來,進而提高電子設備的壽命。惟須注意不同種類的室溫硫化矽橡膠,也會在某些物質上表現出不同的腐蝕性,因此需要與恰當的材質配合運用。
液態矽橡膠(LSR)
液態矽橡膠的原料呈液態,本身具有很高的透明度,因此很適合用在光學器材上;由於本身流動性高可完整填滿整個模具,因此生產方式以射出成型為主,且全程密閉以保證產品潔淨度,適合用在對清潔要求較高的食品器具與人體侵入式的醫療器材,也能生產型態複雜的高客製化產品。不過由於本身原料較少且射出機價格高,因此液態矽橡膠的成本也是三者中最高的。
常見的橡膠分類
常見的橡膠種類多達幾十種,按照材質又可將橡膠分為天然橡膠與合成橡膠兩大類,但為了方便一般大眾理解,通常都只會以橡膠一詞來囊括不同種類的橡膠。實際上每種橡膠的耐熱、耐寒、耐摩擦、彈性、強度均異,因此不同橡膠之間有著相當不同的運用。以下就讓我們簡單介紹:
天然橡膠
天然橡膠是最早被發現且拿來運用的彈性素材,發展已經有百餘年的歷史,關於橡膠的研究與運用也已相當純熟。近年來隨著合成橡膠的發展技術不斷提升,使用量雖超過天然橡膠,但由於一些合成橡膠是天然橡膠進一步合成的產物,因此在市場仍然擁有無可取代的關鍵地位。天然橡膠最大的優點在於它有很高的延展性與抗撕裂性,這使其非常適合用於較高物理碰撞的場合,例如輪胎、膠鞋等。儘管天然橡膠對化學的抗性較低,容易受酸蝕、陽光曝曬老化,但若是在其中添加防老劑就可提升其在化學方面的抗性。如此靈活運用加上生產成本較低,天然橡膠是相當受歡迎的橡膠材。
合成橡膠
受限於天然橡膠本身的產量低、對化學的抗性低,加上因汽車的誕生,使的橡膠的需求增加,因此工廠便有了生產合成橡膠的念頭。在科學家知道天然橡膠是由異戊二烯構成時,他們在此基礎上將其與別種化學物質合成,最終研發出了多種合成橡膠,時至今日已發展多達數十種橡膠。相較於天然橡膠,合成橡膠的抗撕裂能力與材質物理強度普遍不如天然橡膠,因此天然橡膠仍扮演不可或缺地的地位。常見的合成橡膠種類有價格便宜且耐磨的丁苯橡膠,耐油性極佳,適合用於密封件原料的丁腈橡膠,以及綜合性能最高的氟橡膠等。
矽橡膠與橡膠種類的比較
特色 | 優點 | 缺點 | 應用 | |
---|---|---|---|---|
高溫硫化矽橡膠 | 加工方式簡單,運用廣 | 耐冷熱、耐老化 | 產品經過加工後較難達到完美 | 工業密封件、膠管等 |
室溫硫化矽橡膠 | 能在室溫環境下快速固化 | 耐冷熱、耐老化,耐電絕緣性 | 對某些物質具有腐蝕性 | 電子業塗料、黏著劑等 |
液態矽橡膠 | 透明、潔淨度高 | 耐冷熱、耐老化,可生產複雜度高產品 | 生產成本高 | 高精度光學、醫療、食品器材等 |
天然橡膠 | 使用最廣泛 | 高耐磨性、高彈性、高強度 | 產品不耐天候,需額外加入添加劑 | 輪胎、製鞋、製造業等 |
合成橡膠 | 種類多,能配合使用需求生產 | 化學耐性較高、橡膠種類多 | 物理強度稍弱些 | 航太業、汽車業、電子業、食品業密封件等 |
矽橡膠的應用領域?
矽橡膠本身性質穩定且環保性高,因此近年來不乏將橡膠材替換成矽橡膠的例子,並且如醫美等新興行業的崛起,使得矽橡膠的重要性與日俱增。
航太業
航太業的設備作業環境常是極端氣候,而要這樣的溫度下仍能保持零件所需的彈性,選用的材質非矽橡膠不可。除了能符合航太業對密封的需求外,矽橡膠在密封的同時能吸收衝擊力,減少多餘的晃動與噪音,能保證乘客的安全。除此之外,矽橡膠電絕緣的特性也使得航太電子設備能穩定運作,去除精密儀器故障的隱憂。
汽車業
因為矽橡膠性能與汽車業的需求在許多方面吻合,因此在汽車業的運用上是非常廣泛的。汽車引擎溫度大約會落在80~90°c,而矽橡膠耐200°c左右高溫的特性讓它作為車體內部零件是非常適合的,同時矽橡膠的壓縮性也很好,經常扮演汽車墊片、密封圈的角色。
電子業
常見的遙控器按鈕就是矽橡膠的產物,矽膠良好的彈性為相關按鈕設備帶來更長的使用壽命,並且矽膠本身無毒、親膚且防水的特性,讓矽橡膠在儀表板、按鈕、防塵墊圈等領域都有優秀的運用。另外雖然不常實際看到,卻在電路板、顯示器、螢幕等地方扮演關鍵角色的矽膠導電條,比起傳統的導電設備有更好的耐磨耗性,也是在電子產業中的一大應用。
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食品業
過去矽橡膠還不流行時,食品業大多採用塑膠或其他橡膠製的容器儲備材料,但使用時間容器甚至會有褪色的情形。而矽橡膠的崛起補足了食安的需求,本身對人體無毒且耐候性佳,運用除紫外線以外的殺菌方式,可重複使用且保有產品原有的狀態,在食品業並不難看見其蹤跡。例如密封件、矽橡膠管等。
結論
經過我們的介紹,大家是否對於矽橡膠的不同更有概念了嗎?矽橡膠與橡膠有類似的地方,但更多的是彼此的差異,而矽橡膠作為更環保的材料,受矚目程度已今非昔比。要在其中尋到優質矽橡膠材,就得重視企業生產矽橡膠用的原料為何。上陽電子採用國際矽膠原料大廠,如日本信越、德國瓦克與美國陶熙,在原料就為客戶把關是我們的堅持。並且為了向客戶負起全部的責任,我們提供一站式服務,確保矽橡膠生產的每個環節都有嚴謹把關,為您的需求做到面面俱到。