Силиконы прочность при растяжении

РЕШЕНИЯ ДЛЯ СИЛИКОНОВЫХ РЕЗИН ОТ А ДО Я.
ВСЕ, ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ О СИЛИКОНЕ

Перечень часто используемых специальных терминовКоэффициент расширения
Стойкость к атмосферным воздействиям и УФ-излучению
Поведение при горении
Плотность
Коэффициент диэлектрических потерь
Диэлектрическая постоянная
Остаточная деформация сжатия
Электрическая прочность
Высокоэнергетическое излучение
Газопроницаемость
Твердость
Стойкость к горячему воздуху
Стойкость к поверхностным токам утечки
Стойкость к средам и действию химикатов
Поверхностное сопротивление
Стойкость к озону
Прочность на разрыв и удлинение при разрыве
Перевулканизация
Эластичность по отскоку
Усадка
Пониженная горючесть
Удельное объемное сопротивление
Изменение свойств под воздействием температуры
Теплопроводность и удельная теплоемкость
Водостойкость и стойкость к водяному пару
Сопротивление раздиру

Коэффициент (линейного) расширения
• Коэффициент линейного термического расширения инструментальной стали составляет примерно 1,5 х 10 -6 х K-1, в готовых деталях это может стать причиной так называемой усадки (иногда еще говорят о сжатии).
• Стандартные значения: ок. 2 — 4 х 10-4 х K-1.Стойкость к атмосферным
воздействиям и УФ-излучению
• Изделия из силиконовой резины в общем обладают стойкостью к УФ-излучению.
• Также при долгосрочных испытаниях (атмосферное старение в течение нескольких лет) отмечались лишь незначительные изменения свойств.
• Атмосферостойкость, в отличие от органических эластомеров без специальных добавок (напр., органических агентов, препятствующих старению, УФ-стабилизаторов).Поведение при горении
• Температура самовозгорания вулканизатов составляет примерно 430 °C.
• При горении силиконовый каучук образует нетоксичную золу белого цвета (диоксид кремния).
• Выделяющиеся в процессе горения газы как правило не оказывают корродирующего действия.
• Специальные виды, разработанные для кабелей с высокой пожарной безопасностью, при горении образуют керамический слой.Плотность
• Определение согласно DIN ISO 1183-1 A (метод определения выталкивающей силы).
• Стандартный диапазон удельной плотности: 1,05 — 1,60 г/см3.
• При дополнительном использовании неактивных наполнителей (напр., кварца) эти показатели могут возрастать до 1,75 г/см3, напр., для увеличения стойкости к набуханию.Коэффициент диэлектрических
потерь tan δ
• Определение коэффициента диэлектрических потерь согласно VDE 0303.
• Стандартные значения угла диэлектрических потерь tan δ: ~ 10-3.
• Значение tan δ повышается при увеличении содержания наполнителя/увеличении плотности.

Диэлектрическая постоянная ε
• Определение диэлектрической постоянной ε согласно DIN 53 482 или VDE 0303.
• Стандартные значения для силиконовой
• резины: ε = 2,7 — 3,3 (при 25 °C и 50 Гц).
• Возможно изменение параметра в сторону увеличения до 150 благодаря использованию соответствующих наполнителей.Остаточная деформация сжатия
• Определение остаточной деформации сжатия согласно DIN ISO 815-B (ASTM D395 B-2). При выдержке 22 ч/175 °C, для самоклеящихся видов 22 ч/125 °C.
• Остаточная деформация сжатия — это способность вулканизата восстанавливать свою первоначальную форму после деформации, что является важной характеристикой для уплотнений.
• Стандартные показатели для термостатированной силиконовой резины: 5 — 25 %.Электрическая прочность
• Определение электрической прочности согласно IEC 60243-1.
• Стандартное значение для силиконовой резины ELASTOSIL®: > 20 кВ/мм (измерение на пластине 1 мм).Радиоактивное излучение
• Стойкость силиконового каучука (VMQ, PVMQ) к воздействию радиоактивного излучения в сочетании с устойчивостью к горячему воздуху значительно превосходит другие эластомеры.
• К снижению показателя удлинения при разрыве на 50 % силиконовых каучуков VMQ приводит воздействие только высоких доз излучения, от 400 до 800 кГр.
• Высокая стойкость фенилсодержащего силиконового каучука PVMQ, например, ELASTOSIL® R 490/55.
• Гамма- и бета-излучение (25 — 75 кГр), которое часто используется для медицинской стерилизации, лишь незначительно ухудшает свойства силиконового каучука.
• Очень хорошая стойкость к микроволновому излучению, отсутствие реакции на такое излучение, поэтому формованные детали не нагреваются.

Газопроницаемость
• Определение согласно DIN 53 536.
• Очень высокая газопроницаемость по сравнению с другими эластомерами, например, проницаемость воздуха в 30 раз выше, чем у природного каучука (NR) и в 400 раз выше, чем у бутилкаучука (IIR) (измерение при 25 °C).
• Абсолютное значение силиконового каучука с твердостью по Шору (по шкале А) 50 для воздуха температурой 20 °C или 80 °C составляет 570 или 1330 см3 х мм х м-2 х ч-1 х бар-1 (количество воздуха в см3, проникающего за 1 час при разности давлений 1 бар через мембрану площадью 1 м2 и толщиной 1 мм).
• Преимущества технического характера, напр., в контактных линзах, покрытиях для текстиля, некоторых изделиях медицинского назначения.
• При высоких температурах значения для силикона сходны с органическими эластомерами. Твердость
• Определение твердости силиконового каучука по Шору, по шкале A (DIN 53 505) или в международных единицах IRHD (DIN 53 519).
• Стандартный диапазон: по Шору, по шкале А 3 — 90.Стойкость к горячему воздуху
• Механические свойства силиконовой резины WACKER сохраняются и при воздействии высоких температур (горячего воздуха).
• Следовательно, его стойкость к горячему воздуху значительно выше по сравнению с большинством органических эластомеров (ср. ASTM D2000).Стойкость к поверхностным токам утечки
• В общем силиконовый каучук имеет высокую стойкость к токам утечки (CTI: 600 -<1 согласно IEC 60112).Стойкость к средам и действию химикатов
• Стойкость силиконовой резины WACKER к действию химикатов в общем зависит от плотности сшивки, вида и количества наполнителя.
• При увеличении в составе силиконовой резины доли наполнителя склонность к набуханию снижается, следовательно, повышается стойкость.
• Высокая склонность к набуханию при контакте с неполярными жидкостями, например, углеводородами, минеральными маслами, консистентными смазками.
• Незначительная склонность к набуханию при контакте с полярными жидкостями, напр., многоатомными спиртами, низкомолекулярными кетонами, которые не оказывают отрицательного воздействия на уплотняющий эффект.
• Сильное разрушающее действие концентрированных кислот и щелочей, прежде всего окисляющих кислот, например, серной, азотной.
• Хорошая стойкость силиконовой резины при контакте с водными растворами слабых кислот, щелочей или солей. Частые области применения: чистящие растворы, нагретые до 70 — 80 °C, для трубопроводов/шлангов в пищевой промышленности.

Поверхностное сопротивление
• Определение поверхностного сопротивления согласно VDE 0303.
• Стандартные показатели для изолирующих смесей ELASTOSIL® LR: ок. 1012 — 1013 Ом.Стойкость к озону
• Силиконовый каучук обладает отличной стойкостью к озону.
• Определение стабильности под воздействием озона согласно DIN 53509.
• Для отдельных продуктов серии ELASTOSIL® R 401 и ELASTOSIL® LR 3003 при концентрации озона 200 pphm (температура 40 °C, отн. влажность 55 %, растяжение 80 %) через 96 часов показатель растрескивания составил 0.Прочность на разрыв и разрывное
удлинение
• Определение согласно DIN 53 504.
• Стандартное испытание на образце S1. В исключительных случаях для измерений используют меньшие образцы S2 и S3, соответственно, полученные значения будут отличаться.
• Стандартные показатели прочности на разрыв: ок. 5 — 12 Н/мм2 (или МПа).
Стандартные показатели удлинения при разрыве: ок. 100 — 1100 %.Перевулканизация
• В общем под перевулканизацией понимают химически или термически обусловленное разрушение сетки в структуре вулканизата, которое ведет к необратимому снижению твердости (размягчению).
• При высоких температурах (> 200 °C) следы влаги или свободные гидроксильные группы наполнителей силиконового каучука ведут к разрушению связи Si-O в каркасе полимера, и, как следствие, к деполимеризации, т. е. снижению твердости.
• Присутствие кислорода воздуха замедляет этот процесс.
• Поэтому непременным условием термостойкости является беспрепятственный доступ воздуха, что обязательно необходимо учитывать в конструкциях уплотнений.
• Использование стабилизатора R препятствует этому процессу, в том числе и в толстостенных элементах, где диффузия кислорода затруднена.

Эластичность по отскоку
• Определение эластичности по отскоку согласно DIN 53 512.
• Также часто называют «полезной упругостью».
• Определяется соотношение высоты отскока от образца размером 6 мм шарика-бойка и высоты его падения.
• Стандартные показатели: 30 — 70 %.Усадка
• Линейная усадка составляет примерно 2 — 4 %, показатель уменьшается при повышении твердости по Шору и снижении температуры вулканизации.
• Чем выше содержание наполнителей и, соответственно, плотность, тем меньше усадка вулканизатов.
• Очень выраженная зависимость от параметров обработки и типа материала. Для высокоточных деталей необходимы предварительные испытания для тонкой настройки.Пониженная горючесть
• Определение горючести согласно стандарту для метода испытаний ASTM D 2863, путем определения предельного кислородного индекса (Limiting Oxygen Index = LOI) или в соответствии с положениями о пожаробезопасности компании Underwriter Laboratories (UL 94).
• Стандартные показатели LOI для видов с пониженной горючестью: 27 — 35 %.
• Стандартные виды обычно соответствуют UL 94 HB (толщина слоя 0,5 — 1,0 мм*).
• Специальные виды со специальными добавками соответствуют UL 94 V0 (толщина слоя 1,0 — 4,0 мм*).
• При добавлении 2,2 % ELASTOSIL® AUX суперконцентрат SB-2 в твердую силиконовую резину ее горючесть значительно снижается.Удельное объемное сопротивление
• Определение согласно VDE 0303.
• Стандартные показатели для изолирующих типов силиконового каучука: ок. 1015 Ом х см.
• Стандартные показатели для токопроводящих типов: ок. 2 — 150 Ом х см.
Системы аддитивного отверждения с платиновым катализатором отличаются меньшей температурной зависимостью, чем системы пероксидной вулканизации.

Изменение свойств под воздействием температуры
• Определение свойств силиконовых эластомеров при температуре 23 °C (RT) согласно DIN 53 503 или DIN 53 505.
• Незначительное изменение механических свойств по сравнению с органическими эластомерами. ASTM D2000.
• Стандартный диапазон рабочих температур: от -50 до +250 °C.
• При очень низких температурах (< -40 °C) затвердевание как следствие обратимой кристаллизации.
• При очень высоких температурах (> 200 °C) медленное повышение твердости вследствие термического старения.
• При высоких температурах (> 180 °C) начинается разрыв связей органических групп с кремнием. Образующиеся при этом радикалы вызывают дополнительное отверждение полимерных цепей и, как следствие, повышение твердости при одновременном уменьшении прочности на разрыв и разрывного удлинения (хрупкость).
• Одновременно снижается масса вулканизата, происходит его усадка.
• Термостабилизаторы Н1 — Н6 (чаще всего оксиды поливалентных элементов) повышают срок службы вулканизата.
• Повышение эластичности по отскоку благодаря увеличению плотности сшивки при длительном воздействии температуры.
• Отличные стабильные изолирующие характеристики при высоких температурах благодаря кварцеподобным свойствам во время реакции окислительного расщепления.Теплопроводность и удельная теплоемкость
• Определение согласно DIN 52 612.
• Теплопроводность зависит от вида и количества наполнителей.
• Стандартное значение при 100 °C: ок. 0,2 — 0,3 Вт х м-1 х K-1.
• Специальные теплопроводные смеси могут иметь значение ок. 0,8 — 1,2 Вт·х м-1·х K-1.
• Стандартные значения удельной теплоемкости: ок. 1,25 кДж х кг-1 х K-1.Водостойкость и стойкость к водяному пару
• Очень хорошая стойкость к кипящей воде.
• Увеличение объема в кипящей воде менее 1 %, даже после продолжительного кипячения.
• Стойкость к горячему пару у эластичных каучуков выше, чем у стойких к раздиру.
• Стерилизация паром (согласно DIN EN ISO 17665, DIN EN 868-8 в ходе 500 циклов по 5 минут при 134 °C) приводит лишь к незначительному ухудшению механических свойств.Сопротивление раздиру
• Сопротивление раздиру зависит от применяемых стандартов.
• Стандартные значения при определении согласно ASTM D 624 B (Crescent): 5 — 55 Н/мм.
• Измерение согласно DIN ISO 34-1, метод B-b (Graves) в итоге дает показатели, которые могут отличаться в сторону уменьшения до 30 %.
• DIN ISO 34-1, метод A (Trousers) дает уменьшение значений до 50 %.