Caoutchouc de silicone : le guide définitif

Ses propriétés uniques, telles que la résistance à la température, l’isolation électrique et la stabilité chimique, en font le matériau de prédilection pour diverses applications. Dans ce guide, vous apprendrez tout sur le caoutchouc de silicone, y compris sa chimie, ses avantages, ses utilisations et bien plus encore !

Qu'est-ce que le caoutchouc de silicone ?

Le caoutchouc de silicone est un élastomère, un type de polymère doté d'une flexibilité et d'une résilience semblables à celles du caoutchouc. Ce polymère contient un mélange de silicium, éléments carbone, hydrogène et oxygène. Il se présente sous diverses formes, généralement sous la forme d'un système en une ou deux parties, qui fait référence à la méthode de durcissement ou de durcissement du matériau (nous les expliquerons plus tard). Dans la plupart des cas, les fabricants ajoutent des charges au matériau silicone pour améliorer sa conductivité thermique ou sa résistance à la traction, etc. La polyvalence et l'adaptabilité du caoutchouc de silicone en font l'un des matériaux les plus utilisés dans l'industrie.

Chimie du caoutchouc de silicone

Décomposons-le en processus de composition et de durcissement ou de vulcanisation avec les types de vulcanisation.

Composition

Comme mentionné précédemment, caoutchouc de silicone est composé d'un polymère appelé élastomère. On peut donc dire que le caoutchouc de silicone est composé d’éléments silicium, carbone, hydrogène et oxygène. Ici, le silicium constitue l’ingrédient principal du matériau. Il est connu pour apporter une stabilité thermique et une inertie chimique au matériau. Ensuite, nous avons le carbone et l’hydrogène, qui sont chargés de fournir la structure organique, qui offre de la flexibilité. Et puis, il y a l’oxygène, un élément qui agit comme un pont entre les atomes de silicium, facilitant l’élasticité caoutchouteuse du matériau.

Processus de durcissement/vulcanisation

Guérir ou vulcanisation Il est important d'avoir un matériau en caoutchouc de silicone utilisable avec toutes les caractéristiques. Avant ce processus, le silicone dont nous disposons est présent sous forme de gel ou de liquide hautement adhésif. Pour le convertir en caoutchouc de silicone solide et atteindre un état durable, il doit passer par un processus de durcissement. La vulcanisation ou durcissement est un processus en deux étapes dans lequel la substance est d'abord moulée sous la forme souhaitée pendant la fabrication, puis soumise à un processus de post-durcissement prolongé pour achever la solidification. Cela garantit l'intégrité et la stabilité des performances du matériau.

Voici quelques types courants de procédés de vulcanisation ou de durcissement utilisés pour le caoutchouc de silicone :

• Cure de platine: Dans le traitement à base de platine, un catalyseur est nécessaire pour créer des liaisons solides entre les molécules de silicone. sans créer de sous-produits. Ce processus est assez rapide pour différents types de caoutchouc de silicone, mais il faut être prudent car certains éléments comme le soufre et l'étain peuvent inhiber le durcissement.
• Traitement au peroxyde : Le durcissement au peroxyde est de loin le procédé de durcissement le plus couramment utilisé pour la production de caoutchoucs de silicone. Dans ce processus, une réaction se produit qui crée des sous-produits. Plus tard, ceux-ci peuvent être éliminés par post-durcissement, ce qui donne un produit propre adapté au contact alimentaire, médical et à d'autres fins utiles. Cependant, Le durcissement au peroxyde est un processus plus lent que celui du platine, mais cela vaut le temps que cela prend.
• Traitement par condensation : Le processus de durcissement par condensation est basé sur des systèmes en une ou deux parties. Dans le cas de systèmes monocomposants, ils interagissent avec l’humidité pour durcir. En revanche, les systèmes en deux parties nécessitent un mélange pour lancer le durcissement. Il s’agit d’un processus polyvalent et difficile à inhiber. Cependant, il produit des mastics idéaux pour la construction et peut être adapté pour être acide, neutre ou alcalin.

Avantages du caoutchouc de silicone

Le caoutchouc de silicone est connu pour ses nombreux avantages, tels que sa stabilité thermique exceptionnelle et isolation électrique, ce qui en fait un élément important dans des secteurs allant de l'électronique grand public à l'ingénierie aérospatiale. 

Voici un aperçu détaillé des avantages du caoutchouc de silicone :

1. Résilience aux températures extrêmes

L’une des propriétés physiques les plus remarquables du caoutchouc de silicone est sa capacité à supporter des températures extrêmes sans perdre en performances. Capable de fonctionner en continu depuis -100 ° F à 300 ° F et capable de gérer des températures encore plus sévères sur de courtes périodes, le caoutchouc de silicone conserve ses propriétés sur une large plage de températures, ce qui le rend idéal pour les environnements très stressants.

2. Fiabilité électrique et mécanique

Caoutchoucs de silicone conducteurs, qui contiennent des matériaux électriquement conducteurs, remplissent diverses fonctions, telles que les contacts du clavier et le blindage des câbles. Ce matériau possède une adaptabilité inégalée car il offre un spectre de résistance adapté à diverses utilisations.

3. sécurité

Il n'y a pas d'alternative à la sécurité. Les caractéristiques de sécurité offertes par les caoutchoucs de silicone sont cruciales pour une utilisation dans des espaces clos comme les avions et les métros. Le caoutchouc de silicone est intrinsèquement ignifuge et répond Normes UL94 HB et minimiser les émissions de gaz toxiques et de fumée noire en cas d'exposition au feu. Vous ne pouvez donc pas douter de sa sécurité.

4. Résistance aux intempéries et aux produits chimiques

En raison de sa durabilité contre les intempéries, le caoutchouc de silicone ne se dégrade pas avec l'exposition à ozone. Malheureusement, ce n’est pas le cas des caoutchoucs organiques. De plus, les caoutchoucs de silicone peuvent résister à plus d’une décennie de contact avec le vent, la pluie et le soleil. Même lorsqu'il est immergé, sa résistance à l'eau, aux huiles, aux solvants et à d'autres produits chimiques assure sa position de matériau supérieur pour les applications d'étanchéité et d'isolation.

5. Polyvalence et biocompatibilité

Dernier point mais non le moindre, la polyvalence et la biocompatibilité du caoutchouc de silicone. L'inertie chimique et physiologique du caoutchouc de silicone signifie qu'il ne réagira pas négativement avec d'autres matériaux et qu'il est conforme aux normes de la FDA, permettant une utilisation sûre dans différents produits, en particulier dispositifs médicaux et produits de soins pour bébés. Vous pouvez comprendre sa polyvalence en examinant ses différentes applications et personnalisations disponibles. Le caoutchouc de silicone peut atteindre des propriétés spécifiques de coloration, de durabilité et de résistance.

Applications du caoutchouc de silicone

Le caoutchouc de silicone est connu pour ses applications polyvalentes. Voici quelques-unes des nombreuses applications du caoutchouc de silicone :

• Automobile: Dans le secteur automobile, le caoutchouc de silicone est crucial pour créer des joints, des joints, des tuyaux et divers composants sous le capot fiables, capables de résister à des températures élevées et à des conditions difficiles.
• Calfeutrage: Utilisés dans les environnements résidentiels et industriels, les calfeutrants en silicone sont importants pour fournir un joint durable, flexible et imperméable.
• Construction: Dans la construction, le calfeutrage au silicone est utilisé pour sceller les joints et les interstices et fournir une barrière résistante à l'eau, démontrant une durabilité et une flexibilité remarquables dans le temps.
• Produits de consommation: Les produits de consommation courante tels que les ustensiles de cuisine, les ustensiles de cuisson et les étuis de protection pour appareils électroniques utilisent souvent du caoutchouc de silicone pour sa sécurité et sa résilience.
• Electronique: Son utilisation en électronique est étendue en raison de ses propriétés d’isolation électrique, faisant du caoutchouc de silicone un excellent choix pour les revêtements, les produits d’étanchéité et les isolants des appareils électroniques délicats.
• Système de santé: La biocompatibilité du caoutchouc de silicone en fait un matériau privilégié dans l'industrie de la santé, notamment pour les prothèses, tubes, et de nombreuses autres applications médicales.
• Industrie: Dans le monde industriel, le caoutchouc de silicone est utilisé pour l'isolation, l'amortissement des vibrations et le revêtement de protection en raison de sa durabilité.
• Isolation: Sa stabilité thermique en fait un isolant idéal dans de nombreuses applications, allant des fenêtres économes en énergie aux revêtements de fils électriques.

Types de caoutchouc de silicone

La diversité dans types de caoutchouc de silicone permet une gamme de produits aux propriétés distinctes. Certains types courants incluent :

Caoutchouc de silicone liquide (LSR)

Caoutchouc de silicone liquide (LSR) est un type distinctif de silicone utilisé pour une gamme de produits flexibles et durables. LSR est un mélange de deux composants ; la première partie comprend de longues chaînes de polysiloxane, qui sont les principaux éléments constitutifs des matériaux silicones, et ceux-ci sont combinés avec un type spécial de silice qui renforce le caoutchouc. Ceux-ci constituent une base essentielle pour les caractéristiques du silicone.

La deuxième partie de ce système intègre les composants A et B. Le composant A contient un catalyseur au platine qui initie le processus de durcissement ou de vulcanisation. D'un autre côté, Le composant B contient un composé connu sous le nom de « méthylhydrogène siloxane ». qui est un agent de réticulation. Cet agent de réticulation lie les chaînes de silicone plus fermement, ce qui est crucial pour définir sa forme. De plus, un inhibiteur d'alcool présent dans le composant B empêche la guérison de se produire trop rapidement ou au mauvais moment. En travaillant ensemble, ces éléments produisent un caoutchouc à la fois solide, flexible et très fiable pour diverses applications.

Caoutchouc à haute consistance (HCR)

Le caoutchouc à haute consistance (HCR) est une autre forme de caoutchouc de silicone connue pour sa nature solide. Il s’agit au départ d’un polymère de poids moléculaire élevé doté de chaînes polymères substantielles, dont la texture est similaire à celle du chewing-gum. Cette forme de caoutchouc de silicone a besoin de chaleur pour durcir et utilise souvent des catalyseurs tels que le peroxyde ou le platine pour démarrer le processus de durcissement. Le durcissement transforme le HCR de son état gommeux d'origine en un matériau à la fois extensible et résistant. La chaleur amène les chaînes polymères à se lier étroitement, créant les qualités élastiques et durables qui font du HCR une ressource précieuse dans diverses industries, en particulier lorsque les pièces doivent maintenir leur structure sous contrainte ou pression.

Silicone de vulcanisation à température ambiante (RTV)

Comme son nom parle de lui-même, le silicone vulcanisé à température ambiante (RTV) devient solide dans des conditions ambiantes normales. Cela signifie qu'il n'a pas besoin de chaleur pour durcir. Pour ce faire, il utilise un ingrédient spécial – un catalyseur souvent constitué de platine ou d’une substance à base d’étain comme le dilaurate de dibutylétain. Vous pouvez obtenir du silicone RTV dans un seul récipient, ou parfois vous devez le mélanger à partir de deux parties différentes. Ces deux parties différentes constituent la base qui constitue le silicone et le curatif, qui est le produit chimique qui fait durcir le silicone. Le silicone RTV peut bien supporter la chaleur et ne sera pas endommagé à des températures allant jusqu'à 356 °F. Les gens aiment utiliser le silicone RTV car il n’est pas difficile à travailler et vous pouvez l’utiliser pour de nombreux projets différents.

Caoutchouc fluorosilicone (FSR)

Le caoutchouc fluorosilicone (FSR) se distingue par sa résistance exceptionnelle à l'exposition aux carburants, aux huiles et aux solvants, ce qui en fait le matériau de choix dans les industries aérospatiale et automobile. Sa composition unique lui permet de conserver les propriétés bénéfiques du silicone tout en offrant une résistance chimique supérieure. Le rôle du caoutchouc fluorosilicone est important dans les pièces moulées, extrudées et calandrées à usage général. Quelques exemples de ces produits en caoutchouc de silicone comprennent les diaphragmes, les joints, les joints toriques, les joints d'huile, et la liste est longue.

Fabrication et transformation du caoutchouc de silicone

Divisons cette section en deux processus principaux :

• Extrusion
• Moulage

Extrusion

Ce processus consiste à pousser un composé de caoutchouc de silicone à travers une matrice. La filière est un disque en acier inoxydable avec un motif spécifique. Le but de ce procédé est de créer diverses formes en silicone. L'extrusion de silicone est un processus hautement spécialisé dans lequel le caoutchouc de silicone est façonné en profilés aux sections complexes qui sont impossibles à créer avec des méthodes de fabrication plus conventionnelles. Voici comment se déroule ce processus :

• Le composé de silicone est introduit dans le « extrudeuse.» C'est une machine connue pour transformer le silicone en formes uniques.
• À l'étape suivante, les matériaux sont ensuite introduits dans la trémie d'alimentation. Il sert de point d’entrée par lequel le silicone commence son voyage transformateur.
• À l’intérieur de l’extrudeuse, le composé de caoutchouc est ensuite acheminé vers différentes cannelures de la vis rotative. Ce composant applique des forces de rotation et vers l’avant et, par conséquent, joue un rôle clé dans la progression du silicone dans la machine.
• Pendant tout le processus, le silicone est donc forcé à travers la filière d'extrusion (au design sophistiqué), émergeant de l'autre côté sous la forme d'un profil continu de la forme souhaitée.
• Les dernières étapes du processus se déroulent dans un four. Ici, la chaleur rayonnante durcit correctement le caoutchouc de silicone, fixant sa forme et fixant sa résilience et sa durabilité réputées. Le résultat est un produit prêt à être utilisé dans diverses applications industrielles ou grand public.

Moulage

Le moulage est une technique qui consiste à façonner du caoutchouc de silicone à l'aide d'un moule. Il existe deux types de procédés de moulage :

• Moulage par compression
• Mo d'injectionlinge

Moulage par compression

Le processus commence par chauffer le silicone, que nous pressons en gros morceaux dans le moule. La chaleur du pressage de la matière la transforme ensuite. L'ensemble du processus donne l'impression d'appuyer sur une éponge et de lui faire absorber de la chaleur, ce qui modifie l'éponge, lui faisant prendre une nouvelle forme permanente après avoir été chauffée et formée.

Moulage par Injection

Avec le moulage par injection, le processus est un peu différent. Ici, le silicone est chauffé jusqu'à ce qu'il soit malléable. Après cela, il est mis sous pression pour être injecté à travers une buse dans un moule. Lorsque le silicone chaud remplit les coins et recoins du moule, il copie la forme exacte du moule. Après refroidissement, le caoutchouc durcit sous la forme désignée, prêt à être retiré comme des glaçons.

Comment choisir le bon caoutchouc de silicone

Tous les caoutchoucs de silicone ne sont pas les meilleurs. Ceux qui ont été fabriqués et traités selon un processus approprié sont fabriqués différemment. Ainsi, un élastomère de caoutchouc silicone très résistant ne sert à rien s’il ne répond pas à vos exigences. Voici quelques conseils pour vous aider à choisir le caoutchouc de silicone qui vous convient.

1. Flexibilité

L’une des principales propriétés du caoutchouc silicone est sa flexibilité et son excellente résistance. Le caoutchouc de silicone est très flexible, ce qui signifie qu'il peut être tordu, étiré et plié à plusieurs reprises sans perdre sa forme originale. Cela le rend idéal pour les produits nécessitant des manipulations fréquentes. Ainsi, un caoutchouc de silicone plus flexible sera un excellent choix qu’un caoutchouc de silicone ayant une flexibilité moyenne.

2. Résistance à la température

Contrairement au caoutchouc organique, les caoutchoucs de silicone fabriqués à partir d'un élastomère très durable sont très résistant aux températures. Cela en fait une option parfaite à utiliser contre différents types de températures. Vérifiez donc si le produit que vous avez sélectionné résiste ou non aux hautes températures avant de sélectionner vous-même le caoutchouc de silicone.

3. Résistance à la déchirure

 Le caoutchouc de silicone peut résister à la déchirure. Ceci est vital pour les produits qui seront soumis à des conditions mécaniques difficiles ou pour ceux qui sont censés avoir une grande durabilité. Si vous recherchez des produits qui seront confrontés à des conditions mécaniques difficiles, vous devez garder la résistance à la déchirure comme priorité absolue.

4. Budget

Parfois, le budget peut être un problème car différentes marques proposent des tarifs différents pour les caoutchoucs de silicone. Malgré ses avantages, le caoutchouc de silicone peut être plus cher que d’autres matériaux, il doit donc s’adapter à vos contraintes financières. C'est là que vous devez toujours trouver un fabricant fiable comme Hongju. Nous sommes présents sur le marché depuis 1999. En tant que fabricant et grossiste leader, nous sommes spécialisés dans le développement de solutions en silicone durables et durables adaptées à vos besoins. Avec nous, vous ne pouvez jamais vous tromper avec la qualité et le prix des caoutchoucs de silicone.

Conclusion

Alors, y a-t-il un doute sur la résilience et l’adaptabilité du caoutchouc de silicone ? De sa résistance inégalée à la température à sa résistance exceptionnelle à la déchirure, le caoutchouc de silicone constitue un choix supérieur dans de nombreuses applications, surpassant de nombreuses alternatives naturelles et synthétiques. Cependant, tout cela est possible si vous optez pour une marque de fabrication fiable et reconnue dans le monde.

Nous espérons que vous comprenez maintenant tout sur les caoutchoucs de silicone, leurs utilisations, leurs avantages et comment sélectionner le caoutchouc de silicone qui vous convient. Alors, prenez la bonne décision dès votre premier essai et ne regrettez rien plus tard !

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