Caucho de silicona: la guía definitiva

Al igual que el caucho natural, el caucho de silicona se encuentra entre los materiales versátiles utilizados en muchas aplicaciones industriales. Ya sea en el sector sanitario o aeroespacial, encontrará material de caucho de silicona de una forma u otra.

Índice del contenido

Sus propiedades únicas, como resistencia a la temperatura, aislamiento eléctrico y estabilidad química, lo convierten en el material de elección para diversas aplicaciones. En esta guía, aprenderá todo sobre el caucho de silicona, incluida su química, ventajas, usos y mucho más.

¿Qué es el caucho de silicona?

Goma de silicona

El caucho de silicona es un elastómero, un tipo de polímero con flexibilidad y resistencia similares a las del caucho. Este polímero contiene una mezcla de silicio, elementos carbono, hidrógeno y oxígeno. Viene en varias formas, comúnmente como un sistema de una o dos partes, lo que se refiere al método de curar o endurecer el material (los explicaremos más adelante). En la mayoría de los casos, los fabricantes añaden rellenos al material de silicona para mejorar su conductividad térmica o resistencia a la tracción, etc. La versatilidad y adaptabilidad del caucho de silicona lo convierten en uno de los materiales más utilizados en las industrias.

Química del caucho de silicona

Desglosémoslo en composición y procesos de curado o vulcanización con los tipos de vulcanización.

Composición

Como se mencionó anteriormente, goma de silicona Está compuesto por un polímero llamado elastómero. Entonces, podemos decir que el caucho de silicona está compuesto por elementos de silicio, carbono, hidrógeno y oxígeno. En este caso, el silicio actúa como ingrediente principal del material. Es conocido por proporcionar estabilidad térmica e inercia química al material. A continuación, tenemos el carbono y el hidrógeno, que son responsables de proporcionar la estructura orgánica, que ofrece flexibilidad. Y luego está el oxígeno, un elemento que actúa como puente entre los átomos de silicio, facilitando la elasticidad similar al caucho del material.

Procesos de curado/vulcanización

Goma de silicona

Curado o vulcanización Es importante disponer de un material de caucho de silicona utilizable con todas las características. Antes de este proceso, la silicona que tenemos se presenta en forma de gel o líquido de gran adherencia. Para convertirlo en caucho de silicona sólido y alcanzar un estado duradero, debe pasar por el proceso de curado. La vulcanización o curado es un proceso de dos etapas en el que la sustancia primero se moldea en la forma deseada durante la fabricación y luego se somete a un proceso prolongado de poscurado para completar la solidificación. Esto garantiza la integridad del material y la estabilidad del rendimiento.

A continuación se muestran algunos tipos comunes de procesos de vulcanización o curado utilizados para el caucho de silicona:

  • Cura de platino: En el curado a base de platino, se necesita un catalizador para crear enlaces fuertes entre las moléculas de silicona. sin crear subproductos. Este proceso es bastante rápido para diferentes tipos de caucho de silicona, pero hay que tener cuidado porque ciertos elementos como el azufre y el estaño pueden inhibir el curado.
  • Cura con peróxido: El curado con peróxido es, con diferencia, el proceso de curado más común utilizado para la producción de cauchos de silicona. En este proceso, Se produce una reacción que crea subproductos. Posteriormente, estos se pueden eliminar mediante poscurado, lo que da como resultado un producto limpio adecuado para el contacto con alimentos, fines médicos y otros fines útiles. Sin embargo, El curado con peróxido es un proceso más lento que el platino., pero vale la pena el tiempo que consume.
  • Cura de condensación: El proceso de curado por condensación se basa en sistemas de una o dos partes. En el caso de sistemas de una sola pieza, interactúan con la humedad para curar. Por otro lado, los sistemas de dos partes requieren mezclarse para iniciar el curado. Este es un proceso versátil y no se inhibe fácilmente. Sin embargo, produce selladores ideales para la construcción y se puede adaptar para que sean ácidos, neutros o alcalinos.
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Ventajas del caucho de silicona

El caucho de silicona es conocido por muchas ventajas, como su excepcional estabilidad térmica y aislamiento electrico, lo que lo convierte en un componente importante en sectores que van desde la electrónica de consumo hasta la ingeniería aeroespacial. 

A continuación se ofrece un vistazo detallado a las ventajas del caucho de silicona:

1. Resiliencia a temperaturas extremas

Una de las propiedades físicas más notables del caucho de silicona es su capacidad para soportar temperaturas extremas sin perder rendimiento. Capaz de operar continuamente desde -100 ° F a 300 ° F y capaz de soportar temperaturas aún más severas en ráfagas cortas, El caucho de silicona mantiene sus propiedades. en un amplio rango de temperaturas, lo que lo hace ideal para ambientes de alto estrés.

2. Fiabilidad eléctrica y mecánica

Productos de caucho de silicona

Cauchos de silicona conductores, que contienen materiales conductores de electricidad y cumplen diversas funciones, como contactos de teclado y blindaje de cables. Este material tiene una adaptabilidad inigualable ya que ofrece un espectro de resistencia apto para diversos usos.

3. Seguridad

No hay alternativa a la seguridad. Las características de seguridad que ofrecen los cauchos de silicona son cruciales para su uso en espacios cerrados como aviones y metros. El caucho de silicona es inherentemente retardante de llama y cumple Estándares UL94 HB y minimizar la emisión de gases tóxicos y humo negro cuando se exponen al fuego. Entonces, no puedes dudar de su seguridad.

4. Resistencia química y a la intemperie

Debido a su durabilidad contra los elementos climáticos, El caucho de silicona no se degrada con la exposición a ozono. Lamentablemente, este no es el caso de los cauchos orgánicos. Además, los cauchos de silicona pueden resistir más de una década de contacto con el viento, la lluvia y la luz solar. Incluso cuando está sumergido, su resistencia al agua, aceites, solventes y otros químicos asegura su posición como un material superior para aplicaciones de sellado y aislamiento.

5. Versatilidad y biocompatibilidad

Por último, pero no menos importante, está la versatilidad y biocompatibilidad del caucho de silicona. La inercia química y fisiológica del caucho de silicona significa que no reaccionará adversamente con otros materiales y se alinea con los estándares de la FDA, lo que permite un uso seguro en diferentes productos, particularmente dispositivos médicos y productos para el cuidado del bebé. Puede comprender su versatilidad observando las diversas aplicaciones y personalizaciones disponibles. El caucho de silicona puede lograr propiedades específicas de coloración, durabilidad y resistencia.

Aplicaciones del Caucho de Silicona

Productos de caucho de silicona

El caucho de silicona es conocido por sus aplicaciones versátiles. Estas son sólo algunas de las muchas aplicaciones del material de caucho de silicona:

  • Automotriz: En el sector automotriz, el caucho de silicona es crucial para crear juntas, sellos, mangueras y diversos componentes debajo del capó confiables que puedan soportar altas temperaturas y condiciones duras.
  • Masilla: Utilizados tanto en entornos residenciales como industriales, los selladores de silicona se destacan por proporcionar un sello duradero, flexible e impermeable.
  • Construcción: En la construcción, la masilla de silicona se utiliza para sellar juntas y espacios y proporcionar una barrera resistente al agua, lo que demuestra una notable durabilidad y flexibilidad a lo largo del tiempo.
  • Productos de consumo: Los productos de consumo cotidiano, como utensilios de cocina, utensilios para hornear y estuches protectores para productos electrónicos, a menudo emplean caucho de silicona por su seguridad y resistencia.
  • Electrónica: Su uso en electrónica es extenso debido a sus propiedades de aislamiento eléctrico, lo que hace que el caucho de silicona sea una excelente opción para recubrimientos, selladores y aislantes en dispositivos electrónicos delicados.
  • Healthcare: La biocompatibilidad del caucho de silicona lo convierte en el material preferido en la industria de la salud, especialmente para prótesis, tuberíay muchas otras aplicaciones médicas.
  • Industrial: En el mundo industrial, el caucho de silicona se utiliza como aislamiento, amortiguación de vibraciones y revestimiento protector debido a su durabilidad.
  • Aislamiento: Su estabilidad térmica lo convierte en un aislante ideal en muchas aplicaciones, desde ventanas energéticamente eficientes hasta revestimientos de cables eléctricos.
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Tipos de caucho de silicona

La diversidad en tipos de caucho de silicona permite una gama de productos con distintas propiedades. Algunos tipos comunes incluyen:

Caucho de silicona líquida (LSR)

Caucho de silicona líquida (LSR) es un tipo distintivo de silicona que se utiliza para una variedad de productos flexibles y duraderos. LSR es una mezcla de dos componentes; la primera parte incluye largas cadenas de polisiloxano, que son los principales componentes básicos de los materiales de silicona y se combinan con un tipo especial de sílice que fortalece el caucho. Estos constituyen una base vital para las características de la silicona.

Productos de caucho de silicona líquida

La segunda parte de este sistema incorpora los Componentes A y B. El componente A contiene un catalizador de platino. que inicia el proceso de curado o vulcanización. Por otro lado, El componente B contiene un compuesto conocido como “metil hidrógeno siloxano”. que es un reticulador. Este reticulante une las cadenas de silicona con mayor firmeza, lo cual es crucial para establecer su forma. Además, un inhibidor de alcohol en el Componente B evita que la curación se produzca demasiado rápido o en el momento equivocado. Trabajando juntos, estos elementos producen un caucho que es fuerte pero flexible y altamente confiable para diversas aplicaciones.

Caucho de alta consistencia (HCR)

El caucho de alta consistencia (HCR) es otra forma de caucho de silicona conocida por su naturaleza sólida. Comienza como un polímero de alto peso molecular con cadenas poliméricas sustanciales, similar en textura a la goma de mascar. Esta forma de caucho de silicona necesita calor para curarse y, a menudo, utiliza catalizadores como peróxido o platino para iniciar el proceso de curado. El curado transforma el HCR de su estado gomoso original a un material elástico y fuerte al mismo tiempo. El calor hace que las cadenas de polímero se unan estrechamente, creando cualidades elásticas y duraderas que hacen del HCR un recurso valioso en diversas industrias, especialmente donde las piezas necesitan mantener su estructura bajo estrés o presión.

Silicona vulcanizada a temperatura ambiente (RTV)

Silicona vulcanizada a temperatura ambiente (RTV)

Como su nombre habla por sí solo, la silicona vulcanizada a temperatura ambiente (RTV) se vuelve sólida en condiciones ambientales normales. Esto significa que no necesita calor para curar. Lo hace con la ayuda de un ingrediente especial: un catalizador a menudo hecho de platino o una sustancia a base de estaño como el dilaurato de dibutilestaño. Puede obtener silicona RTV en un solo recipiente o, a veces, es necesario mezclarla en dos partes diferentes. Estas dos partes diferentes son la base que forma la silicona y el curativo, que es el químico que endurece la silicona. La silicona RTV puede soportar bien el calor y no se daña en temperaturas de hasta 356 °F. A la gente le gusta usar silicona RTV porque no es difícil trabajar con ella y puede usarla para muchos proyectos diferentes.

Caucho de fluorosilicona (FSR)

El caucho de fluorosilicona (FSR) se destaca por su excepcional resistencia a la exposición a combustibles, aceites y solventes, lo que lo convierte en el material elegido en las industrias aeroespacial y automotriz. Su composición única garantiza que conserve las propiedades beneficiosas de la silicona y al mismo tiempo proporcione una resistencia química superior. El papel del caucho de fluorosilicona es importante en piezas moldeadas, extruidas y calandradas de uso general. Algunos ejemplos de estos productos de caucho de silicona incluyen diafragmas, juntas, juntas tóricas, sellos de aceite y la lista continúa.

Fabricación y procesamiento de caucho de silicona.

Productos de moldeo

Dividamos esta sección en dos procesos principales:

  • Extrusión
  • Molding

Extrusión

Este proceso implica empujar el compuesto de caucho de silicona a través de un troquel. El troquel es un disco de acero inoxidable con un patrón específico. El propósito de este proceso es crear varias formas de silicona. La extrusión de silicona es un proceso altamente especializado en el que se le da forma al caucho de silicona en perfiles con secciones transversales complejas que son imposibles de crear mediante métodos de fabricación más convencionales. Así es como va este proceso:

  • El compuesto de silicona se introduce en el “extrusora.” Es una máquina conocida por convertir la silicona en formas únicas.
  • En el siguiente paso, los materiales se colocan en la tolva de alimentación. Sirve como punto de entrada a través del cual la silicona comienza su viaje transformador.
  • Dentro de la extrusora, el compuesto de caucho se envía a diferentes canales del tornillo giratorio. Este componente aplica fuerzas de rotación y avance y, como resultado, desempeña un papel clave en el avance de la silicona a través de la máquina.
  • Durante todo el proceso, la silicona es forzada a través del troquel de extrusión (que tiene un diseño sofisticado), emergiendo por el otro lado como un perfil continuo de la forma deseada.
  • Los pasos finales del proceso se llevan a cabo dentro de un horno. Aquí, el calor radiante cura adecuadamente el caucho de silicona, estableciendo su forma y estableciendo su reconocida resistencia y durabilidad. El resultado es un producto listo para su uso en diversas aplicaciones industriales o de consumo.

Molding

El moldeado es una técnica que consiste en dar forma al caucho de silicona mediante un molde. Hay dos tipos de procesos de moldeo:

Moldeo por compresión

El proceso comienza calentando la silicona, que presionamos en el molde en un trozo grande. El calor resultante del prensado del material lo transforma. Todo el proceso se siente como presionar una esponja y hacer que absorba calor, lo que cambia la esponja, haciéndola adquirir una forma nueva y permanente después de haber sido calentada y formada.

Moldeo por inyección

Con el moldeo por inyección, el proceso es un poco diferente. Aquí la silicona se calienta hasta que sea maleable. Después de esto, se presuriza para rociar a través de una boquilla hacia un molde. Cuando la silicona caliente llena los rincones del molde, copia la forma exacta del molde. Después de enfriarse, la goma se endurece en la forma designada, lista para ser extraída como cubitos de hielo.

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Cómo elegir el caucho de silicona adecuado

No todos los cauchos de silicona son los mejores. Aquellos que han sido fabricados y procesados ​​con un proceso adecuado se elaboran de forma diferente. Por lo tanto, un elastómero de caucho de silicona altamente resistente no sirve de nada si no cumple con sus requisitos. A continuación se ofrecen algunos consejos que le ayudarán a elegir la goma de silicona adecuada para usted.

1. Flexibilidad

Una de las principales propiedades del caucho de silicona es su flexibilidad y excelente resistencia. El caucho de silicona es muy flexible, lo que significa que se puede torcer, estirar y doblar repetidamente sin perder su forma original. Esto lo hace ideal para productos que requieren manipulación frecuente. Por lo tanto, un caucho de silicona más flexible será una excelente opción que un caucho de silicona con una flexibilidad media.

2. Resistencia a la temperatura

A diferencia del caucho orgánico, los cauchos de silicona fabricados con un elastómero de alta durabilidad son altamente resistente a la temperatura. Esto los convierte en una opción perfecta para usar contra diferentes tipos de temperaturas. Por lo tanto, verifique si el producto seleccionado tiene resistencia a altas temperaturas o no antes de seleccionar el caucho de silicona.

3. Resistencia al desgarro

productos de caucho de silicona

 El caucho de silicona puede soportar desgarros. Esto es vital para productos que se someterán a condiciones mecánicas duras o aquellos que se espera que tengan una alta durabilidad. Si busca productos que se enfrenten a duras condiciones mecánicas, debe mantener la resistencia al desgarro como máxima prioridad.

4. Presupuestar

A veces, el presupuesto puede ser un problema porque diferentes marcas ofrecen diferentes tarifas para los cauchos de silicona. A pesar de sus beneficios, el caucho de silicona puede ser más caro que otros materiales, por lo que debe adaptarse a sus limitaciones financieras. Ahí es donde siempre necesitas encontrar un fabricante confiable como Hongju. Estamos en el mercado desde 1999. Como fabricante y proveedor mayorista líder, nos especializamos en desarrollar soluciones de silicona sostenibles y duraderas adaptadas a sus necesidades. Con nosotros, nunca te equivocarás con la calidad y el precio de los cauchos de silicona.

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Conclusión

Entonces, ¿hay alguna duda sobre la resiliencia y adaptabilidad del caucho de silicona? Desde su incomparable resistencia a la temperatura hasta su excepcional resistencia al desgarro, el caucho de silicona es una opción superior en muchas aplicaciones, superando a muchas alternativas naturales y sintéticas. Sin embargo, todo esto es posible si optas por una marca de fabricación confiable y que tenga nombre en el mundo.

Esperamos que ahora comprenda todo sobre los cauchos de silicona, sus usos, sus ventajas y cómo seleccionar el caucho de silicona adecuado para usted. Así que toma la decisión correcta en tu primer intento y ¡no te arrepientas de nada más adelante!

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David

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Soy el fundador de Hongju Silicone. Llevo más de dos décadas en este campo. Si está buscando productos de caucho de silicona hechos a medida, no dude en hacerme cualquier pregunta.

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