Пенопластовата силиконова гъба е един от най-широко използваните уплътняващи, амортизиращи и топлоизолационни материали в съвременните ОВК, промишлено оборудване, електронно производство и нови енергийни индустрии. Според различните процеси на производство на усилващи пълнители, той се разделя главно на две основни категории: силикон от пяна и утаен силикон от пяна. Въпреки че и двата принадлежат към материалите от силиконова пяна и споделят основните характеристики на силиконовия материал, съществените разлики в изработката на суровините определят огромните им пропуски във физическите свойства, издръжливостта, екологичните характеристики и сценариите на приложение. Тази статия систематично подрежда приликите и съществените разлики между двата материала, предоставяйки професионална основа за избор на материали за промишлени дизайнери, производители на оборудване и купувачи на инженеринг.
1. Основни прилики между димящ и утаен пенообразен силикон
По същество както пенообразуващият силикон, така и утаеният пеносиликон са еластични порести гъбести материали, образувани чрез смесване на основни материали от силиконов каучук, добавяне на пенообразуващи агенти и спомагателни добавки и подложени на високо-температурна вулканизация и разпенване. Те наследяват основните предимства на органичните силиконови материали и имат последователни основни характеристики на приложение в индустриални сценарии. Първо, и двата материала имат отлична устойчивост на високи и ниски температури, като стабилно поддържат еластични характеристики в конвенционалния температурен диапазон от -50 градуса до 200 градуса и няма да се втвърдят, напукат или деформират при нормални работни условия с променлива температура. Второ, и двете имат добра гъвкавост, устойчивост на повърхността и поглъщане на удари, което може ефективно да запълни празнините на оборудването и да играе ролята на въздушно уплътнение, предотвратяване на прах, намаляване на вибрациите и намаляване на шума. Трето, и двата приемат независими затворени-клетъчни или полу-затворени-клетъчни структури от пяна, с определени водоустойчиви и влагоустойчиви способности и могат да избегнат проникването на водни пари и натрупването на кондензирана вода в конвенционална вентилация и среда за уплътняване на оборудването. Освен това и двата материала поддържат методи на дълбока обработка, като екструзионно формоване, щанцоване и ламиниране с обратно залепване, и могат да бъдат персонализирани в различни спецификации на ленти, уплътнения и листове, за да отговорят на разнообразните съвпадащи нужди на механично оборудване и инженерни инсталации.
2. Съществени разлики между димящ и утаен пенообразен силикон
Основната разлика между двата материала произлиза от подсилващия пълнител-изпарен силициев диоксид и утаения силициев диоксид, които се приготвят чрез напълно различни производствени процеси, водещи до очевидна диференциация в микроструктурата на материала, механичните свойства, устойчивостта на стареене и праговете на приложение, и формират съответно висок-клас и конвенционално градиентно позициониране на индустриалния пазар.
По отношение на изработката на суровината и микроструктурата, пирогенният силикон използва пяна с висока-чистота нано пирогенен силициев диоксид, синтезиран чрез високо-температурно горене-в газова фаза. Частиците на пълнителя са ултра-фини, еднакви по размер и с висока чистота, които могат да образуват плътна и стабилна кръстосано-свързваща структура с молекули от силиконов каучук. След разпенване вътрешните клетъчни пори са малки, еднакви и плътни, без големи пори или дефекти на порите. За разлика от това, утаеният пенообразен силикон приема утаен силициев диоксид, получен чрез химическа реакция на утаяване. Частиците на пълнителя са по-груби, с неравномерно разпределение на размера на частиците и следи от остатъци от примеси. Разпененият материал има неправилни вътрешни клетъчни пори, неравномерен размер на порите и локални редки структури, което води до разхлабена цялостна компактност на материала.
По отношение на механичните характеристики и издръжливостта, пенообразуващият силикон има изключителна устойчивост на опън, устойчивост на разкъсване и ефективност на еластично възстановяване. Неговото удължение при скъсване е значително по-високо от това на утаените материали и няма да побелее или да се напука след многократно огъване и екструдиране. Най-важното е, че има изключително ниска постоянна деформация на компресия, която може да поддържа стабилна еластичност на уплътнението за дълго време при непрекъсната компресия и работни условия на вибрации, избягвайки изтичане на въздух и повреда, причинена от еластично затихване. Утаеният пенообразен силикон има обща механична якост; той е склонен към избелване по време на разтягане и лесно се разкъсва под въздействието на външна сила. След продължително-компресиране, еластичното затихване е бързо, степента на постоянна деформация на компресията е висока и уплътнителната междина лесно се появява след умора на материала, което води до намалена цялостна ефективност на уплътняване на оборудването.
По отношение на опазването на околната среда, устойчивостта на стареене и ефективността на безопасност, пенообразуващият силикон е направен от високо-чисти суровини, с ниско летливо съдържание, без сяра и без специфична миризма. Той може да отговаря на строги стандарти за опазване на околната среда и пречистване като REACH и FDA и може да постигне UL94 V0 висока степен на забавяне на горенето. Той има силна устойчивост на високотемпературно стареене, ултравиолетова и влажна ерозия и може да поддържа стабилни физически свойства в продължение на 5-8 години при дългосрочни-високи-температури и редуващи се студени и горещи работни среди. Утаеният пенообразен силикон има следи от летливи утайки, определена миризма в производствения процес и не може да отговаря на стандартите за пречистване и-качество за защита на околната среда. Степента на забавяне на горенето е предимно HB, със слаба устойчивост на стареене при високи-температури. Той е склонен към пожълтяване, втвърдяване и крехко напукване след продължителна-работа при висока температура, а експлоатационният живот е само 2-3 години.
От гледна точка на сценарии за приложение и разходно позициониране, димният силикон от пяна е промишлен уплътняващ материал от висок-клас, използван главно в сценарии с висок-стандарт като търговски централни климатични HVAC системи, медицинско оборудване за подаване на въздух за пречистване, прецизно електронно оборудване, ново енергийно батерийно оборудване и железопътни транзитни съоръжения. Подходящо е за условия на работа, изискващи дългосрочна -стабилност на въздухонепроницаемост, липса на специфична миризма, висока устойчивост на горене и често отваряне и затваряне на оборудването. Утаеният пенообразен силикон е разходно-ефективен конвенционален материал, използван най-вече в сценарии с-цивилен-клас ниско-търсене, като битови климатици, обикновени системи за чист въздух, малки вентилационни вентилатори и общо механично прахоустойчиво-пълнеж. Подходящ е за конвенционални условия на работа с ниски екологични изисквания, без дългосрочна-продължителна работа и редовни цикли на смяна на материала.
3. Резюме и предложение за избор на материал
За да обобщим, разпръснатият разпенен силикон и утаеният разпенен силикон са последователни по отношение на основните характеристики на силиконовия материал и адаптивността на обработката, но образуват ясен градиент на производителност поради различни процеси на пълнене. Утаеният пенообразен силикон се фокусира върху ефективността на разходите и отговаря на основните нужди за уплътняване и амортизиране на гражданско и ниско-стандартно индустриално оборудване, което е предпочитаният материал за-контролирани на разходите конвенционални проекти. Силиконът от пенообразна пяна разчита на своята плътна структура, стабилна еластичност, отлична устойчивост на стареене и висока безопасност за околната среда и е стандартният подходящ материал за висок-край, дълъг-живот и висок-стандарт за индустриално поддържащо и прецизно уплътняване на оборудване. При действителния избор на материал е необходимо да се прецени цялостно според работната среда на оборудването, стандартите за безопасност, изискванията за експлоатационен живот и бюджета на проекта, за да се избере най-подходящият материал за уплътняване от силикон от пяна.