硅膠材料是以有機硅聚合物為基體，通過交聯(lián)反應(yīng)形成的功能性高分子材料。其獨特的硅-氧鍵（Si-O-Si）主鏈結(jié)構(gòu)兼具無機材料的穩(wěn)定性和有機材料的柔韌性，在-60℃至+250℃溫度范圍內(nèi)能保持優(yōu)異的彈性，現(xiàn)已成為醫(yī)療、食品、電子、汽車等領(lǐng)域的核心材料之一。

一、材料分類體系

根據(jù)硫化工藝和形態(tài)特征，硅膠材料主要分為四大類型：

二、關(guān)鍵性能參數(shù)

• 耐溫性能：-60℃~+250℃（特種配方短期可達300℃）

• 硬度范圍：Shore A 5-90，凝膠類Shore 00 10-80

• 力學(xué)強度：拉伸強度4-12 MPa，撕裂強度10-50 kN/m

• 電學(xué)特性：體積電阻10¹³-10¹? Ω·cm（絕緣型）；可調(diào)至10-10? Ω·cm（導(dǎo)電型）

• 尺寸穩(wěn)定性：加成型收縮率<0.2%，縮合型<1.0%

• 安全認證：食品級符合GB 4806.11-2016，醫(yī)療級通過ISO 10993

三、生產(chǎn)工藝流程

硅膠材料的標準化生產(chǎn)包含五個關(guān)鍵環(huán)節(jié)：

1. 原料配制：基礎(chǔ)膠料與填料、助劑經(jīng)密煉機或行星攪拌機均勻混合

2. 成型加工：

   • HTV：模壓、擠出、壓延成型

   • LSR：液體注射成型（LIM）

   • RTV：灌注、刷涂、點膠施工

3. 硫化交聯(lián)：過氧化物催化（有副產(chǎn)物）或鉑金催化（無副產(chǎn)物）

4. 后處理：200℃×2-4小時二次硫化，去除揮發(fā)性成分

5. 質(zhì)量檢測：硬度、拉伸強度、遷移量、電阻率等指標批次抽檢

四、主要應(yīng)用領(lǐng)域

食品接觸領(lǐng)域

• 烘焙模具、蒸籠墊、嬰童奶嘴等食品級制品

醫(yī)療健康領(lǐng)域

• 呼吸面罩、醫(yī)用導(dǎo)管、滅菌密封墊等醫(yī)療器械

電子電氣領(lǐng)域

• 鍵盤護套、LED封裝材料、絕緣墊片等電子組件

交通運輸領(lǐng)域

• 發(fā)動機密封件、渦輪軟管、航空航天層壓墊

建筑家居領(lǐng)域

• 門窗抗震密封條、防水桌墊、衛(wèi)浴防滑墊

五、優(yōu)勢與局限分析

核心優(yōu)勢

• 卓越的寬溫域彈性，兼具低溫柔韌性與高溫穩(wěn)定性

• 優(yōu)異的化學(xué)惰性，耐水、臭氧及弱酸堿腐蝕

• 環(huán)保安全，可通過食品級、醫(yī)療級認證

• 加工適應(yīng)性好，支持多種成型工藝

固有局限

• 機械強度低于金屬材料，高負載需增強結(jié)構(gòu)

• 抗撕裂性能有限，需避免尖銳物損傷

• 材料成本高于通用橡膠，但使用壽命更具優(yōu)勢

六、選型與使用指南

選購要點

• 資質(zhì)認證：食品接觸需GB/FDA認證，醫(yī)療應(yīng)用需ISO 10993

• 硬度選擇：密封件50-70A，烘焙模具30-50A，減震材料10-30A

• 增強設(shè)計：高壓環(huán)境選用纖維增強或金屬骨架復(fù)合結(jié)構(gòu)

• 表面特性：光滑面便于清潔，壓紋面增加摩擦系數(shù)

維護規(guī)范

• 清潔方式：中性洗滌劑配合軟布擦拭

• 避免接觸：強酸強堿化學(xué)品及尖銳物品

• 存儲條件：陰涼干燥環(huán)境，避免紫外線直射

七、常見問題解答

Q：硅膠材料在高溫下是否安全？
A：合規(guī)的食品級硅膠在200℃內(nèi)保持穩(wěn)定，分解產(chǎn)物僅為二氧化硅和水蒸氣，安全無毒。

Q：硅膠制品能否接觸明火？
A：不建議。雖然耐溫性能優(yōu)異，但明火溫度通常超過材料承受極限，可能導(dǎo)致燒蝕損壞。

Q：硅膠材料為何會隨時間變粘？
A：通常因超過保質(zhì)期或長期紫外線照射導(dǎo)致分子鏈降解，建議更換新材料。

八、總結(jié)

硅膠材料憑借其獨特的溫度適應(yīng)性、卓越的彈性恢復(fù)能力、可靠的絕緣特性及環(huán)保安全性，在現(xiàn)代工業(yè)中發(fā)揮著不可替代的作用。通過準確把握材料分類、性能參數(shù)及應(yīng)用要求，使用者能夠在眾多場景中選出最優(yōu)解決方案。隨著材料技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新，硅膠材料在各領(lǐng)域的應(yīng)用深度和廣度將進一步擴展。