Τα προϊόντα ελέγχου κραδασμών σιλικόνης Vibro-SiL είναι η νεότερη προσθήκη στην υπάρχουσα σειρά αντικραδασμικών με την επωνυμία VIBRO. Η διαρκώς αυξημένη ζήτηση για μια πρώτη ύλη που θα προσφέρει αυξημένες δυνατότητες όσον αφορά τις ακραίες θερμοκρασίες, χωρίς να μειώνει την αποτελεσματικότητα των κραδασμών μας παρακίνησε να δημιουργήσουμε τη νέα κατηγορία αντικραδασμικών προϊόντων Vibro SiL. Όλα τα προϊόντα που περιλαμβάνονται σε αυτή την κατηγορία κατασκευάζονται κυρίως από ενώσεις gel σιλικόνης ειδικά επιλεγμένες προκειμένου να ικανοποιούν όλες τις ειδικές απαιτήσεις.
Αυτά τα προϊόντα προσφέρουν αξιόπιστες λύσεις σε έργα ελέγχου κραδασμών σε χώρους ψύξης τροφίμων , φούρνους αρτοποιίας, στη βιομηχανία τροφίμων, σε στρατιωτικές και αεροναυπηγικές εφαρμογές. Τα γενικά χαρακτηριστικά και οι ιδιότητες των ενώσεων ελαστικών σιλικόνης συλλέγονται παρακάτω από διάφορες βιβλιογραφικές πηγές όπως stockwell.com.
Το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό όσον αφορά τον έλεγχο των κραδασμών και την απομόνωση των κραδασμών είναι η απόσβεση. Τα χαρακτηριστικά απόσβεσης της σιλικόνης και του φυσικού ελαστικού (καουτσούκ) είναι συγκρίσιμα. Αυτό προσφέρει στους μηχανικούς μια άλλη παράμετρο για την επιλογή των πιο κατάλληλων απομονωντών κραδασμών για κάθε έργο.
Αντοχή στο Κρύο και την Θερμότητα
Το ελαστικό σιλικόνης μπορεί να αντέξει σε υψηλές και χαμηλές θερμοκρασίες σημαντικά καλύτερα από τα οργανικά καουτσούκ που χρησιμοποιούνται κυρίως ως πρώτη ύλη για αντικραδασμικά προϊόντα. Το ελαστικό σιλικόνης μπορεί να χρησιμοποιηθεί επ’ αόριστον στους 150 °C χωρίς σχεδόν καμία αλλαγή στις δυνατότητες απομόνωσης κραδασμών. Αντέχει τη χρήση ακόμη και στους 200 °C για 10.000 ώρες και σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να αντέξει ακόμη και θερμοκρασία 350 °C για μικρά χρονικά διαστήματα. Επομένως, τα ελαστικά σιλικόνης είναι κατάλληλα ως υλικό για εξαρτήματα από ελαστικό που χρησιμοποιούνται σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας. Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο για έργα που απαιτούν αντικραδασμικά προϊόντα σε χώρες με υψηλές θερμοκρασίες όπως αυτές του Κόλπου και της Μέσης Ανατολής.
Από την άλλη πλευρά, το ελαστικό σιλικόνης έχει επίσης εξαιρετική αντοχή στις χαμηλές θερμοκρασίες. Το σημείο ευθραυστότητας των τυπικών οργανικών ελαστικών κυμαίνεται μεταξύ -20 °C και -30 °C, σε σύγκριση με τους -60 °C έως -70 °C για τα ελαστικά σιλικόνης. Ακόμη και σε θερμοκρασίες στις οποίες το οργανικό καουτσούκ γίνεται εύθραυστο, το ελαστικό σιλικόνης παραμένει διατηρεί τις ιδιότητές του. Αυτή είναι μια πολύ κρίσιμη παράμετρος για τα προϊόντα απομόνωσης κραδασμών, καθώς η παραμόρφωση είναι ενδεχομένως ο σημαντικότερος παράγοντας για την επίτευξη υψηλής απομόνωσης κραδασμών. Ορισμένα προϊόντα αντέχουν σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες ακόμη και – 200 °C. Αυτό καθιστά τα αντικραδασμικά προϊόντα με αυτές τις δυνατότητες πολύ δημοφιλή στη Βόρεια Ευρώπη, τον Καναδά, τη Ρωσία και άλλες χώρες που απαιτούν προϊόντα απομόνωσης κραδασμών που μπορούν να αντέξουν χαμηλές θερμοκρασίες.
Γενικά, η σκληρότητα του σιλικονούχου ελαστικού όταν θερμαίνεται στον αέρα μειώνεται καθώς υποβαθμίζεται, μαζί με τη μείωση της επιμήκυνσής του. Όμως, σε
κλειστές (στεγανές) συνθήκες, μαλακώνει όσο υποβαθμίζεται και η διάρκεια ζωής του σε υψηλή θερμοκρασία είναι μικρότερη απ’ ό,τι στον αέρα.
Αυτή η ανατροπή της σκλήρυνσης οφείλεται στην αποσύνθεση του σιλοξανικού πολυμερούς. Η ρύθμιση της σύστασης του σιλικονούχου ελαστικού, η χρήση διαφορετικού παράγοντα ωρίμανσης ή/και η μεταγενέστερη σκλήρυνση μπορούν να βοηθήσουν στην αποτροπή του μαλακώματος σε θερμές, κλειστές συνθήκες. Τέτοιες ιδιότητες είναι επίσης διαθέσιμες.
Επιβράδυνση της Φλόγας
Αν το σιλικονούχο ελαστικό πλησιάσει σε φλόγα, δεν αναφλέγεται εύκολα, όμως μόλις αναφλεγεί, συνεχίζει να καίγεται. Είναι δυνατόν να προσδοθούν ιδιότητες επιβράδυνσης της φλόγας ή/και αυτοσβενύμενες φλόγας με την προσθήκη μικρής ποσότητας επιβραδυντικού. Ορισμένα σιλικονούχα ελαστικά προϊόντα έχουν λάβει την πιστοποίηση UL94 V-0, σύμφωνα με το αμερικανικό πρότυπο UL94 για την ταξινόμηση της ευφλεκτότητας. Όταν καίγονται, παράγουν ελάχιστο ή καθόλου μαύρο καπνό ή τοξικά αέρια, επειδή δεν περιέχουν οργανικές ενώσεις αλογόνων, οι οποίες απαντώνται συνήθως στα οργανικά πολυμερή ελαστικά. Χρησιμοποιούνται σε καταναλωτικά ηλεκτρονικά και επαγγελματικό εξοπλισμό, καθώς και σε κλειστούς χώρους όπως αεροσκάφη, μετρό και εσωτερικούς χώρους κτιρίων. Αυτά τα σιλικονούχα ελαστικά συμβάλλουν στη βελτίωση της ασφάλειας σε όλα αυτά τα περιβάλλοντα.
Μόνιμη Παραμόρφωση – Συμπίεση
Όταν χρησιμοποιούνται ελαστικά υλικά για παρεμβύσματα που θα βρίσκονται υπό συμπίεση σε θερμικές συνθήκες, η ικανότητα των υλικών αυτών να ανακτούν το αρχικό τους σχήμα μετά τη συμπίεση είναι κρίσιμος παράγοντας. Η μόνιμη παραμόρφωση στη συμπίεση του σιλικονούχου ελαστικού παραμένει σταθερή σε ευρύ φάσμα θερμοκρασιών, από -60°C έως +250°C. Αν και η μόνιμη παραμόρφωση στη συμπίεση των συμβατικών οργανικών ελαστικών είναι σχετικά χαμηλή σε θερμοκρασία δωματίου, αυξάνεται σημαντικά καθώς ανεβαίνει η θερμοκρασία. Τα σιλικονούχα ελαστικά απαιτούν συνήθως μεταγενέστερη ωρίμανση (post- curing). Η διαδικασία αυτή, μαζί με την επιλογή κατάλληλου παράγοντα ωρίμανσης, συνιστώνται ιδιαίτερα όταν το σιλικονούχο ελαστικό προορίζεται για χύτευση εξαρτημάτων όπου απαιτείται χαμηλή μόνιμη παραμόρφωση.
Απορρόφηση Κραδασμών
Το μέτρο απωλειών (tan δ)* του σιλικονούχου ελαστικού είναι γενικά χαμηλό, γεγονός που το καθιστά ακατάλληλο ως μονωτικό κραδασμών. Ωστόσο, υπάρχουν προϊόντα με ενισχυμένη απόδοση απορρόφησης κραδασμών, τα οποία διατηρούν τη συμπεριφορά αυτή σταθερή σε ευρύ θερμοκρασιακό εύρος, από -50°C έως +200°C. Επιπλέον τεχνικά χαρακτηριστικά για την απόδοση του σιλικονούχου ελαστικού στον έλεγχο κραδασμών παρουσιάζονται παρακάτω.
Γενικά Χαρακτηριστικά της Σιλικόνης
Το ελαστικό σιλικόνης διατηρεί πολλές επιθυμητές ιδιότητες σε ευρύ φάσμα θερμοκρασιών — από απεριόριστο χρόνο λειτουργίας στους -50°C έως και πέντε χρόνια στους 200°C. Σε μέτριες θερμοκρασίες, προσφέρει πρακτικά απεριόριστη διάρκεια ζωής.
Μηχανικές Ιδιότητες
α) Αντοχή σε Εφελκυσμό και Κόπωση
Αναμενόμενα, οι ιδιότητες αυτές διαφέρουν ανάλογα με τον τύπο του υλικού, την επεξεργασία και τη σκλήρυνση που έχει υποστεί. Αξίζει να αναφερθεί ότι ορισμένα βουλκανισμένα υλικά —ιδιαίτερα υψηλής αντοχής— παρουσιάζουν έντονη μεταβολή στο μέτρο ελαστικότητας όταν υποβάλλονται σε επαναλαμβανόμενους κύκλους φόρτισης. Αυτό είναι το λεγόμενο «φαινόμενο Mullins», που προκαλείται από το σπάσιμο των φυσικών δεσμών (κυρίως υδρογόνου) μεταξύ πληρωτικών και πολυμερούς κατά την κάμψη. Αυτοί οι αδύναμοι δεσμοί επανασχηματίζονται όταν το δείγμα παραμένει αδρανές για κάποιο διάστημα. Όπως έχει ήδη αναφερθεί, το σιλικονούχο ελαστικό διατηρεί τις ιδιότητές του καλά, η αντοχή του σε εφελκυσμό δεν είναι ιδιαίτερα υψηλή, αλλά δεν επηρεάζεται σημαντικά από τη θερμοκρασία σε σύγκριση με άλλα ελαστικά.
β) Σκληρότητα και Μόνιμη Παραμόρφωση
Το πρακτικό φάσμα σκληρότητας του σιλικονούχου ελαστικού είναι από 25 έως 75 βαθμούς Shore A. Πιο μαλακές ή σκληρότερες ποιότητες μπορούν να επιτευχθούν, με σημαντική όμως θυσία σε άλλες ιδιότητες. Αυτό επιτυγχάνεται μειώνοντας το μοριακό βάρος ή αυξάνοντας την περιεκτικότητα σε πληρωτικά. Το ειδικό βάρος κυμαίνεται από 1.1 έως 1.6, με τα FMVQ ελαστομερή να έχουν τη μεγαλύτερη πυκνότητα.
Όπως φαίνεται και στο παρακάτω γράφημα, η αντίσταση στη μόνιμη παραμόρφωση του σιλικονούχου ελαστικού είναι εξαιρετική σε όλο το θερμοκρασιακό του εύρος λειτουργίας. Η χαμηλή μόνιμη παραμόρφωση είναι κρίσιμη σε εφαρμογές όπως δακτύλιοι στεγανοποίησης, «O» rings και παρεμβύσματα. Το στρεπτικό μέτρο ελαστικότητας φτάνει τα 700 kg/cm² στις αντίστοιχες θερμοκρασίες για κάθε τύπο ελαστικού.
γ) Ιδιότητες Αποκόλλησης και Απόσβεσης Κραδασμών
Το πιο κρίσιμο χαρακτηριστικό είναι η απόσβεση των κραδασμών, για την νέα σειρά αντικραδασμικών προϊόντων μας. Τα χαρακτηριστικά απελευθέρωσης από το καλούπι του ελαστικού σιλικόνης είναι ανώτερα από οποιοδήποτε άλλο ελαστικό. Χρησιμοποιούνται ως επικαλύψεις σε χαρτιά απελευθέρωσης ή μέρη μηχανημάτων. Επιπλέον, το ελαστικό σιλικόνης είναι ιδανικό ως υλικό απόσβεσης κραδασμών. Παρουσιάζει μικρή μεταβολή στην ικανότητα μετάδοσης ή στη συχνότητα συντονισμού σε όλο το εύρος θερμοκρασιών (-54°C έως 149°C). Τα δυναμικά χαρακτηριστικά απορρόφησης δεν μεταβάλλονται με τη γήρανση. Αποτελεί ιδανικό υλικό για τον έλεγχο του θορύβου και των κραδασμών.
Ηλεκτρικές Ιδιότητες
Το σιλικονούχο ελαστικό είναι ο καλύτερος ευέλικτος ηλεκτρικός μονωτήρας που υπάρχει. Διατηρεί τη διηλεκτρική του αντοχή και το συντελεστή ισχύος σε ευρύ φάσμα θερμοκρασιών.
Αυτές οι ιδιότητες, σε συνδυασμό με την υψηλή θερμική αγωγιμότητα, την εξαιρετική αντοχή στο όζον, κ.α. το καθιστούν εξαιρετικό μονωτικό υλικό. Κυρίως όμως αποτελεί ιδανική λύση για αντικραδασμικές εφαρμογές σε έργα όπου απαιτείται λειτουργία σε ακραίες θερμοκρασίες.
Θερμικές Ιδιότητες
α) Θερμική Διαστολή
Το σιλικονούχο ελαστικό παρουσιάζει πολύ υψηλό συντελεστή θερμικής διαστολής, διπλάσιο από άλλα ελαστικά και είκοσι φορές μεγαλύτερο από του χάλυβα. Ως αποτέλεσμα, τα καλούπια σιλικόνης συρρικνώνονται κατά την ψύξη. Η προσθήκη πληρωτικών πυριτίου μειώνει σημαντικά τη διαστολή.
β) Θερμική Αγωγιμότητα
Ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας (λ) του σιλικονούχου ελαστικού είναι δύο έως τρεις φορές μεγαλύτερος από των οργανικών ελαστικών. Αυτό οδηγεί σε ταχύτερους χρόνους ωρίμανσης και βελτιώνει την απαγωγή θερμότητας σε εφαρμογές όπου παράγεται θερμότητα λόγω τριβής, κάμψης ή αγωγής.
Διαπερατότητα
Το σιλικονούχο ελαστικό έχει υψηλή διαπερατότητα σε αέρια. Είναι 20 φορές πιο διαπερατό σε CO₂ από το φυσικό καουτσούκ και 200 φορές περισσότερο από το πολυαιθυλένιο. Αυτή η ιδιότητα μπορεί να αξιοποιηθεί σε εφαρμογές όπου απαιτείται διαχωρισμός αερίων.
Βιοσυμβατότητα
Καθώς η σιλικόνη είναι μη τοξική, βιοσυμβατή και αποστειρώσιμη, αποτελεί φυσική επιλογή υλικού όταν απαιτούνται ελαστομερή για ιατρικές εφαρμογές.
Για περισσότερες τεχνικές πληροφορίες σχετικά με τα αντικραδασμικά προϊόντα από ενώσεις gel σιλικόνης, τις συμβουλευτικές υπηρεσίες σε θέματα κραδασμών και την τεχνική μας πρόταση για το έργο σας μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας.
