常見矽橡膠有哪些?特色用途一篇看懂

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。  

〈延伸閱讀:矽膠導電條是什麼? 多種設計詳細介紹!


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。

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