矽膠跟橡膠的差別?矽膠跟塑膠的差別?
十多年前矽膠產品即開始普及,但卻常被誤認為塑膠或橡膠產品。矽膠產品的問世旨在取代具污染性的塑膠和橡膠。前者與後兩者最大的差別,在於塑膠和橡膠產品遇熱會釋出有毒物質,矽膠在製作過程有毒成份即已被完全釋放抽離,且本身可耐230度的高溫。塑膠和橡膠有壽命的限制,使用一段時間即會變硬、變脆。矽膠安全又耐用,可大幅減少資源消耗。 矽膠跟塑膠的差別 矽膠與塑膠的差別很明顯,可從以下四點判別: 1.從觸控手感來看,矽膠及橡膠的手感比較柔軟舒服細膩,並且具有一定的彈性,則塑膠是完全沒有彈性的,具有一定的鋼性,因為塑膠比較硬,比較脆。 2.從拉伸應力-應變曲線上看,塑膠在拉伸初期表現出較高的楊氏模量,應力-應變曲線有一個陡升的階段,而後產生屈服、延展和斷裂(脆性塑膠不發生屈服變形,直接斷裂);矽膠及橡膠則通常在微小變形階段有一個明顯的應力上升,而後則進入平緩上升階段,直至即將斷裂時應力應變曲線才表現出一個陡升區(通常導致最終應力陡升的原因是應變誘導結晶)。矽膠及橡膠的斷裂伸長率通常遠大於塑膠材料。 3.從熱力學角度上看,塑膠在使用溫度範圍內處於材料玻璃化溫度以下(玻璃態),而矽膠及橡膠則工作於其玻璃化溫度以上的高彈態。 4.最本質的區別在於塑膠發生形變時塑性變形,而矽膠及橡膠是彈性變形。換句話說,塑膠變形後不容易恢復原狀態,而矽膠及橡膠相對來說就容易得多。塑膠的彈性是很小的,通常小於100%,而矽膠及橡膠可以達到1000%甚至更多。 矽膠與橡膠的差別 矽膠和橡膠都是擁有彈性的高分子材料,只不過矽膠比普通橡膠具有更多的特殊性能。矽膠比其他橡膠等彈性材料更耐冷耐熱。在高溫下,矽膠的性能變化較小,矽膠會表現出優異的拉伸和撕裂性能。天然橡膠在80°C時開始變質,在120°C時會融化。矽膠可以在230°C的溫度下工作。因此,與橡膠相比,矽膠具有更好的阻燃性,矽膠能夠在比橡膠高得多的溫度下正常工作。對於高溫應用的行業,矽膠會是更好的選擇。 與此同時,矽膠構造中的矽氧鍵比其他橡膠或彈性材料的碳碳雙鍵更穩定。橡膠的損傷會隨著外界壓力溫度的變化和紫外線的照射而增加。例如:紫外線的照射會影響橡膠的密度、顏色、硬度和質地等性能,最終可能會導致橡膠發生撕裂。 矽膠的性能不會受紫外線或極端溫度的影響。比起橡膠來,矽膠不僅更耐臭氧、耐風化和紫外線的環境,而且對真菌具有高度的抵抗力,對化學物質具有更廣泛的耐化學性,經常用於戶外應用,如門和窗戶的密封。相比之下橡膠較容易龜裂老化。 在常溫下,矽膠的拉伸強度和撕裂強度稍遜於橡膠,橡膠比矽膠具有更高的拉伸強度、撕裂強度和耐磨性。橡膠通常被用於高磨損的行業應用,如輪胎的胎面和傳送帶。對於易磨損的行業中,天然橡膠會是一個更好的選擇。 矽膠和橡膠的應用都很廣泛,可以在各種各樣的產品中見到它們的身影,包括汽車應用、烹飪烘焙用具、服裝鞋類、電子產品和醫療設備、家居維修和五金工業上用的矽膠密封圈等產品。由於橡膠的彈性、防水、絕緣等特性,使它在如炊具、電子產品、汽車的密封和絕緣手套等應用上比較常見。 對於許多行業來說,矽膠與橡膠等產品的選擇主要是預算和衛生安全的問題。橡膠需要通過添加有毒的添加劑實現穩定的性能。與矽膠不同,高質量的矽膠在生產過程中不需要添加有毒的穩定劑。 矽膠的使用壽命比橡膠更長,可以承受持續的外力和壓力的時間比橡膠長得多,並且在過程中不會腐蝕或開裂,對溫度的抵抗能力比橡膠更強。這些獨特的性能讓矽膠在化學密封、醫療應用和食品加工工業等領域成為更理想的材料和選擇。 矽膠因為其環保、質地柔軟,安全無毒,化學性質穩定等特性,有愈來愈多的產品開始使用矽膠來製作。我們常見的矽膠種類分為工業級矽膠、食品級矽膠、醫用級矽膠。工業用矽膠產品如的密封圈、O型環,食品加工業用的矽膠蛋糕模具,母嬰產品裡的矽膠奶嘴、矽膠圍兜,醫療領領域用的各種插管、胸腔引流管等等。因為矽膠的應用非常廣泛,又有很多不同的製作工法,對於要開發新產品的公司,要如何選擇一個專業且適合的矽膠工廠非常重要,本篇將帶大家認識矽膠,瞭解矽膠的應用類型,及如何挑選合適的矽膠工廠。 一.矽膠是什麼? 矽膠工廠成品按性質及成份,可分為無機矽和有機矽兩大類 二.矽膠的成型方式 矽膠是有機矽產品的一種,具有優良的耐高低溫性、耐紫外線、耐輻射、耐候、電絕緣、高透氣、生理惰性、低壓縮永久變形及耐疲勞性等,因此,矽膠廣泛的應用在航空、航天、電子電氣、輕工、機械、建築、化工、醫學、日用品、食品加工業等方面。矽膠工廠在矽膠成型方式有模壓、射出、擠出、壓延、翻模、滴膠等。 矽膠工廠產品製作流程: 矽膠工廠製作過程會經過模具製作->進料檢驗->選材-配料->煉膠->裁切->成型(模壓,液態,擠出,滴膠)->加工/背膠/沖模->二次加硫->印刷-噴塗,鐳雕-電碳->全檢->品質保證->包裝->出貨,等一系列矽膠製作過程。 1.模具製作:針對將要製作的3D圖檔進行模具設計、模具製作。 2.進料檢驗:依產品特性採購要使用的矽膠原料,並在進料時進行品質檢驗,確保性能符合品質要求。 3.選材-配料:選擇除原料外所需的相關配料,如硫化劑、色母等配料。 4.煉膠:矽膠原料都是成塊狀,一般是乳白色。這個時候的原料是不能直接進行熱壓成型的,需要添加硫化劑(催熟劑)才行。假如產品有特殊要求如:顏色、夜光、熒光、熒粉、導電等還需要相應的添加色母,夜光粉,熒光粉,熒粉,導電粒等。將原料與硫化劑和所需的其他添加劑放在一起,經由練膠機混煉,一般煉膠時間在30分鐘左右(根據煉膠原料重量和滾筒間隙來定時間)。 5.裁切:將練好的矽膠原料裁成矽膠的尺寸,長*寬*厚將裁好的原料放在醒料架上靜置一段時間,一般的原料一般靜置時間在8小時左右(原料正反面都有PE膜保護,保證原料的清潔度)。 6.成型:醒料時間到後,將膠料使用模壓,液態,擠出,滴膠等方式成型。 根據目前市場上高溫矽膠的種類,一種為固態矽膠,另一種為液態矽膠,固態矽膠的成型又可分為熱壓成型與擠出成型,而液態矽膠分為射出成型與滴膠成型。 三.矽膠工廠常用的矽膠加工成型技術 1.熱壓成型 此種技術是利用油壓機的溫度與壓力,將固態矽膠藉助模具把產品硫化成型出來。這種技術應用多用於單色的矽膠客製化產品。也可應用於雙色雙硬度的矽膠客製化產品或是多色多硬度,包塑膠與包金屬,對於所包物件有溫度要求,一般要求所包物件要耐180攝氏度不變形,成型後矽膠耐熱可到230度左右。 2.液態射出成型 這是一種適合於注射成型工藝的雙組份半透明液體矽橡膠材料。注射成型液體矽膠一般是通過把具有出色性能的液態矽膠進行硫化,再把能夠精密且穩定完成注射成型的設備相互結合後形成的一種新型加工系統。注射成型液態矽膠只須將AB兩種液態材料裝入設備內,從混合到成型,都是全自動化完成的,在追求簡化工藝和縮短加工時間的同時,還能方便地實現高質量的液態矽膠客製化產品加工。。液態矽膠的硫化成型溫度一般在110℃~150℃之間,所以內嵌物件的形變溫度至少要在150℃以上。。 3.擠出成型 就像常見的水管一樣,擠出成型是指物料通過擠出機料筒和螺桿間的作用,邊受熱硫化,邊被螺桿向前推送,連續通過機頭而製成各種截麵製品或半制品的一種加工方法。擠出機頭也是產品的截面形狀,有一定長度,在力與溫度的作用下,機頭出來產品已經硫化成型。此工藝成型的矽膠客製化產品一般是條形的產品,產品截面可以各種各樣。譬如,矩形長條,環形矽膠管等。 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。 四.常見的矽膠用途 1.矽膠工廠在電子工業 電子、電氣工業是矽膠作為絕緣材料使用最早,需求量較大的一個領域。主要因為高溫硫化矽膠耐高低溫,電氣特性優異,而且在很大的溫度區間和電頻率範圍內,矽膠材料性能基本保持不變。應用高溫硫化矽膠製品,可以保證電子電器的性能穩定、安全可靠。應用產品有電器插接件、電器密封減震件、耐高溫電位器密封圈等。矽膠材料加入導電填料(如炭黑、金屬粉末等)的導電高溫硫化矽膠可作為導電連接件(電子計算機、遙控系統、電動玩具和電話機等的按鈕、電子手表的導電連接片等),性能穩定,顯示數字準確;導電矽膠製品還廣泛應用於微波烘爐、傳真機、無引線集成線路。電視機上也使用了很多矽膠製品,電視機的高壓帽就是由矽膠做成的。用矽膠製造的絕緣子將替代陶瓷製品廣泛用於輸電線路,特別是超高壓線路。導電矽膠用於電子計算機、電話等儀器的電接點件及液晶顯示觸點件。阻燃和耐輻射矽膠製造的電線、電纜廣泛用於原子能發電站。矽膠加熱片、加熱帶用於控製多種精密儀表和輸油管道的工作溫度,在醫療上作理療熱敷器用的加熱毯。 2.矽膠工廠在汽車工業 矽膠在汽車工業中的應用增長速度很快,矽膠材料(特別是具有各種特性的矽膠)可耐燃油、潤滑油的侵蝕,提高汽車各部件的使用性能,降低維修費用。可用於汽車點火線、火花塞保護罩、加熱及散熱器用軟管、消聲器襯裏、蓄電池接頭以及用氟矽膠製的加油泵等。在發動機、變速器附近的襯套、軟墊、皮帶、保護罩、蓋帽、密封圈等橡膠製品需要耐175°C的溫度,而有些地方更需要耐300°C以上的高溫。在這樣的場合,一般的有機橡膠已不適用,需要用矽膠。矽膠在密封高溫爐、低溫冷藏箱結構部件、金屬加工的熱製品輸送帶、熱膠輻等方面也被采用。 3.矽膠工廠在食品加工領域 食品級矽膠採用全新進口食品級矽膠原料,利用科學的生產工藝,此產品更具有廣泛的適應性。具有透明度高、無味、不變黃、不噴霜等優點。食品級矽膠是加成型矽膠,透明度高及穩定性的高品質透明食品矽膠,耐高溫可達230℃,在密封環境中加熱不還原。食品級矽膠經科學配方、先進工藝加工而成。該產品具有柔軟、耐高溫性能穩定等特點。健康飲食的今天,食品級矽膠已經逐漸替換了食品級塑膠。食品級矽膠產品主要針對於用於跟人體食道有接觸的矽膠產品,食品級矽膠工廠主要產品為食品加工業所需之矽膠管,矽膠墊,矽膠板,矽膠夾紗管;無塑化劑,為多數食品加工廠所使用。更廣泛用於咖啡壺、熱水器、面包機、消毒櫃、飲水機、開水、燙鬥、電飯鍋、油炸鍋、果漿機、燃具等機械產品。還用於食品的覆模,巧克力模具,糖果模具,食品蛋糕模具,矽膠冰格等。 4.矽膠工廠在母嬰產品領域 矽膠本身是環保材質,母嬰用品的話都是通過食品級認證的矽膠原料製作而成,食品級矽膠材質具有優異的性能,其穩定性極高,材質可達耐溫40-230度,清洗方便,產品具有一定的彈性韌性,因此不用擔心變形、老化及破損現象,適應性更強,無論油污、冰凍或高溫都能使用。很多母嬰用品都是矽膠所製作的,其中用的最多就是矽膠奶嘴和矽膠奶瓶、以及嬰兒口水兜、咬牙器、磨牙棒、矽膠飯勺、矽膠嬰兒飯盒等矽膠母嬰產品。 5.矽膠工廠在醫療衛生領域 由於矽膠無毒、生物相容性好,而且具有較好的物理機械性能,高溫消毒而不受損,生物相容性對機體反應小,性能穩定,血凝性低,能承受高溫高壓多次蒸煮,而且能加工成各種形狀的製品。如薄膜、海綿、氣囊,是目前醫學上應用最廣的一種材料。如輸血管、各種插管、胸腔引流管、整容與修覆材料、人造皮膚、埋植介入材料、藥物緩釋體系、生物傳感器、薄膜、海綿、氣囊等。也可以做各種人體器官,如人工喉、人工肺、視網膜植入物、人工心臟球形二尖瓣、食道、氣管、人工關節、假肢等,放在人體內,能夠發揮器官的功能。如切除喉頭的患者用上人工喉頭中,能迅速恢覆說話、飲食和呼吸等功能,無異常現象發生。矽膠在醫療衛生領域的應用可歸納為以下幾類:長期留置於人體內的器官或組織代用品;短期留置與人體內的醫療器械;整容醫療器械;藥物緩釋體系;體外用品。 6.矽膠工廠在電線電纜工業 [...]