실리콘 기반 제품 제조에 사용되는 재료를 지칭하는 데 사용되는 용어는 여러 가지가 있습니다. 따라서 의사 결정 목적으로 특정 재료를 이해하려고 하면 매우 혼란스러울 수 있습니다. 이러한 용어 중 하나는 실리콘 엘라스토머입니다. 이 글에서는 이 용어에 대해 알아야 할 모든 것을 배울 것입니다.
실리콘 엘라스토머란?
실리콘 엘라스토머의 정의는 실리콘과 엘라스토머라는 두 부분으로 나눌 수 있습니다. 첫째, 실리콘은 기술적으로 플라스틱입니다. 그러나 그 형성, 분자 구조 및 특성은 일반 플라스틱과 다릅니다. 화학적으로는 반복되는 메틸기가 있는 실리콘-산소 화합물로 만든 합성 폴리머로 분류할 수 있습니다.
반면 엘라스토머는 고무와 같은 재료입니다. 화학적으로는 폴리머이지만 가교 결합이 잘 되지 않은 화합물을 가지고 있습니다. 이것이 탄성을 부여하는 것입니다. 합성 고무는 엘라스토머의 한 예입니다.
이를 염두에 두고, 우리는 실리콘 엘라스토머가 느슨하게 가교된 합성 폴리머라고 추론할 수 있습니다. 실리콘 엘라스토머와 플라스틱의 주요 차이점은 경화 과정에서 고온에서 변형될 수 없는 영구적인 결합이 생성된다는 것입니다.
즉, 실리콘과 실리콘 엘라스토머라는 용어는 같은 의미로 바꿔 사용할 수 있습니다. 재료 과학에서 폴리실록산과 실록산이라는 용어는 실리콘 엘라스토머를 지칭하는 데에도 사용됩니다. 마지막으로 국제 사회는 VMQ, PMQ, PVMQ를 실리콘의 표준 약어로 사용합니다.
실리콘 엘라스토머 개요
실리콘은 다른 유형의 합성 폴리머와 구별되는 여러 가지 특성과 특징을 가지고 있습니다. 특정 환경에서 사용하기에 적합한 고유한 특성을 가지고 있습니다. 이러한 특성을 살펴보겠습니다.
실리콘 엘라스토머의 화학적 특성
물질의 화학적 특성은 특정 조건에 노출되었을 때 분자 구조가 어떻게 영향을 받는지 나타냅니다. 실리콘 엘라스토머 포뮬라는 다음과 같은 화학적 특성을 가지고 있습니다.
내화학성
실리콘의 내화학성은 분해되지 않고 부식성 환경을 견뎌낼 수 있는 능력입니다. 불활성이라고도 합니다. 일반적으로 실리콘 엘라스토머는 많은 화학 물질과 호환됩니다. 즉, 내화학성이 높다는 뜻입니다. 그러나 내성이 어느 정도까지 마모되는지 주목할 가치가 있습니다.
에이 저항성 차트 화학 물질에 대한 실리콘의 내성 수준을 나타내는 데 사용됩니다. 이 차트는 실리콘이 내성이 있는 화학 물질과 그 정도를 설명합니다. 광범위하게 화학 물질은 산, 그리스, 오일 및 유기 화합물에서 발견될 수 있습니다. 재료를 사용하려는 환경에 따라 실리콘의 특정 내성을 결정할 수 있습니다.
열 저항
엘라스토머는 기술적으로 열에 영향을 받지 않지만 실리콘 기반 제품은 어느 정도 열 에너지를 유지합니다. 예를 들어 실리콘 엘라스토머는 최대 150도의 온도에서도 변형되지 않을 수 있습니다.영형 C. 같은 종류의 플라스틱에 속하는 대부분의 폴리머는 상당히 낮은 온도에서 녹습니다.
실리콘의 뛰어난 열 또는 내열성은 고온 환경에서 사용되는 제품을 제조하는 데 적합합니다. 좋은 예는 다음과 같습니다. 주방용품.
자외선 저항성
UV 저항성을 나타내는 또 다른 용어는 내후성입니다. 이는 주로 태양으로부터 나오는 자외선에 노출되었을 때 실리콘의 거동을 결정합니다. 대부분의 실리콘 제품이 실외용으로 만들어졌다면 UV 저항성이 필수적입니다.
UV 광선에 대한 저항 능력은 실리콘의 분자 구조가 그대로 유지되도록 하는 데 필수적입니다. UV 광선에 장시간 노출되면 정적 실란트와 개스킷을 만드는 데 유용한 실리콘 엘라스토머의 탄성에 영향을 미칩니다. 다행히도 실리콘 엘라스토머는 UV 분해에 매우 강합니다.
오일 및 용매 저항성
오일과 용매는 실리콘 엘라스토머와 호환되며 구조와 형태에 미치는 영향이 미미합니다. 즉, 이 소재는 미네랄 오일과 극성 유기 화합물에서 발견되는 화학 구조 작용제의 영향을 받지 않습니다. 특히 실리콘은 100 이하의 대부분 오일에 대한 뛰어난 내성을 가지고 있습니다.영형기음.
그러나 실리콘은 벤젠, 톨루엔, 가솔린과 같은 비극성 유기 화합물에 노출되면 부풀어 오른다는 점에 유의해야 합니다. 다행히도 실리콘이 화합물에서 제거되면 부풀어 오른 것이 사라집니다.
전기 전류 저항
실리콘의 원소인 실리콘은 전기의 나쁜 도체입니다. 따라서 실리콘은 높은 전류 저항을 가지고 있음을 시사합니다. 이러한 화학적 특성으로 인해 전기 장비에 대한 우수한 절연 재료가 됩니다. 저항은 온도 및 물과 같은 전기 도체와 같은 외부 요인의 영향을 거의 받지 않습니다. 이러한 이유로 실리콘 엘라스토머는 유전체 재료로 간주될 수 있습니다.
실리콘 엘라스토머의 기계적 특성
이러한 특성은 실리콘 엘라스토머가 힘의 형태로 외부 응력을 받았을 때 어떻게 거동하는지 보여줍니다. 대부분의 경우, 경화된 실리콘 엘라스토머에서 측정하여 제품이 나타낼 실제 값을 얻습니다.
파단 시 신장
실리콘의 신장성이 우수하다는 것은 실리콘 제품이 늘어날 때 예상되는 응력을 견딜 수 있다는 것을 의미합니다.
파단 신율은 엘라스토머가 파단되기 전에 늘어나는 길이입니다. 이 경우 거리가 길수록 파단 저항성이 더 좋습니다. 다양한 실리콘 엘라스토머는 파단 신율의 비율이 다양하며 일반적으로 높습니다. 이 특성은 서로 관련이 있으므로 인열 강도와 인장 강도와 함께 테스트됩니다.
경도
경도는 압축 압력 하에서 변형에 대한 저항을 측정하는 것입니다. 즉, 실리콘 엘라스토머는 어떻게 압축력을 견뎌낼까요? 이를 듀로미터라고도 하며 저항에 따라 다른 척도가 지정됩니다.
실리콘 엘라스토머는 부드럽거나 딱딱할 수 있습니다. 이는 가교제의 밀도와 기타 특성에 따라 달라집니다. 듀로미터의 스케일이 다른 이유는 부드러운 재료와 밀도가 높은 재료가 모두 특정 응용 분야에 유용하기 때문입니다.
인열강도
인열 강도는 실리콘이 기계적 응력 하에서 어떻게 작동하는지에 대한 중요한 척도입니다. 이는 깨진 실리콘의 인열 용이성을 측정하는 것입니다. 실리콘은 인열하는 데 강도가 덜 필요하므로 인열 저항성이 낮다는 것을 의미합니다.
이 속성은 실리콘 제품을 사용할 때 예상되는 마모 및 파손 조건을 시뮬레이션합니다. 저항성이 좋을수록 제품이 고압 환경을 더 잘 견딜 수 있습니다. 인열 강도는 인치당 파운드(ppi)로 측정됩니다.
인장 강도
실리콘이 장력을 받을 때 깨지는 데 필요한 힘을 인장 강도라고 합니다. 재료의 인장 강도가 높으면 깨는 데 많은 힘이 필요하다는 것을 의미합니다. 이는 실리콘의 경우입니다. 일반적인 강도는 보통 높지만, 특정 힘은 해당 실리콘 엘라스토머의 특정 유형에 따라 달라집니다.
내마모성
일부 유형의 엘라스토머는 뛰어난 내마모성을 가지고 있지만 실리콘은 연마 환경을 견딜 수 없습니다. 마모는 재료의 외부 표면이 반복적으로 침범되어 발생하는 마모입니다.
실리콘 엘라스토머는 찢어짐 저항성이 낮아 내마모성이 낮습니다. 이것이 실리콘이 동적 제품보다는 대부분 정적인 제품에 권장되는 이유입니다. 제품의 움직임이 제한적이라면 실리콘은 빨리 마모되지 않고도 최적의 기능을 할 수 있습니다.
실리콘 엘라스토머의 화학
분자 수준에서 실리콘을 이해하는 것은 여러 면에서 유익합니다. 첫째, 재료가 어떻게 합성되는지 이해할 수 있습니다. 둘째, 다양한 형태의 실리콘을 쉽게 구별할 수 있습니다.
실리콘 엘라스토머의 정의에서 우리는 실리콘이 실리콘-산소 화합물과 메틸기를 가진 폴리머라는 것을 이미 확립했습니다. 실리콘은 다양한 암석에 자연적으로 존재하며 특수 공정을 사용하여 추출됩니다.
실리콘은 산소와 결합하여 이산화규소(SiO2)를 형성합니다. 실험실에서 이 화합물은 중합을 거치는데, 여기에는 메틸기가 추가되어 실리콘 또는 실리콘 폴리머가 형성됩니다. 이것이 실리콘이 합성되는 방식에 대한 기본적인 설명입니다. 분명히, 그것은 사용 가능하게 만들기 위해 다른 정제 및 정제 절차를 거칩니다.
열가소성 엘라스토머(TPE) 대 열경화성 수지
합성 폴리머 사용을 감독하는 규제 기관은 다양한 형태의 엘라스토머를 구별하기 위한 분류를 고안했습니다. 이 맥락에서 우리는 밀접하게 관련되지만 다른 두 가지 클래스를 가지고 있습니다. 이들은 열가소성 엘라스토머와 열경화성 엘라스토머입니다. 둘 다 스트레칭과 같은 고무 특성을 가지고 있습니다.
이 두 종류의 엘라스토머의 주요 차이점은 열가소성 엘라스토머는 열에 의해 변형될 수 있는 반면 열경화성 엘라스토머는 그렇지 않다는 것입니다. 즉, 열가소성 엘라스토머는 특정 온도에서 녹을 수 있습니다.
열경화성 엘라스토머를 결합하는 데 사용되는 가교 기술은 경화 중에 영구적인 공유 결합을 생성합니다. 이 결합은 느슨하여 유연하지만 고온에서 변형을 방지할 만큼 강합니다.
열경화성 수지로서의 실리콘 엘라스토머
위에서 논의한 열경화성 수지의 특성은 실리콘 엘라스토머를 정의합니다. 실리콘은 열경화성 수지의 많은 예 중 하나입니다. 실리콘 엘라스토머는 열경화성 플라스틱으로 알려진 특수한 유형의 플라스틱입니다. 일반 플라스틱과 구별되는 것은 경화 과정입니다.
실리콘의 경화 과정에서 경화제는 다양한 그룹의 분자 구조와 결합을 변경합니다. 생성된 공유 결합은 영구적이어서 열가소성 수지와 달리 변경하기 어렵습니다. 근본적으로 이것이 실리콘이 거의 녹지 않거나 온도에 대한 내성이 높은 이유입니다.
실리콘 엘라스토머 테스트
실리콘의 특성 존재는 밀링 또는 제조 공정을 시작하기 전에 검증되어야 합니다. 게다가, 제조 공정 중에 수행되는 다른 테스트도 있습니다.
실리콘 엘라스토머에 대한 ASTM 테스트 표준
ASTM은 실리콘을 포함한 다양한 재료를 다루는 표준을 규제하는 국제 기관입니다. 이 기관은 승인된 값을 나타내는 실리콘 엘라스토머 테스트 및 기타 규제 조치에 대한 지침을 가지고 있습니다.
실리콘 엘라스토머 테스트 표준은 다음과 같습니다. 고무 표준. 테스트에 대한 일반적인 지침을 제공합니다. 특정 테스트는 사용되는 특정 유형의 실리콘 엘라스토머에 따라 결정됩니다.
주요 실리콘 엘라스토머 특성 테스트
실리콘의 적용, 제조 공정 및 유형은 주로 적절한 테스트를 결정하는 요소입니다. 이는 이러한 테스트가 필요한 특성을 확인하고 제조 방법을 지시하기 때문입니다.
테스트가 좁혀지는 또 다른 이유는 실리콘 속성만큼 많은 테스트가 가능하다는 것입니다. 자세히 설명하자면, 사실상 모든 속성은 여러 테스트를 사용하여 테스트할 수 있습니다. 예를 들어, UV 저항성만 여러 화학 및 물리적 테스트에서 테스트할 수 있습니다. 여기를 클릭하여 탐색하세요. UV 저항성 시험 표준 실리콘용.
모든 실리콘 엘라스토머에 대해 실시되는 일반적인 테스트에는 듀로미터, 탄성 계수, 신장 계수가 포함됩니다. 이러한 테스트는 실리콘 제품이 기계적 응력을 처리하는 방식을 시뮬레이션하는 데 정확합니다.
실리콘 엘라스토머의 성능에 영향을 미치는 요인
실리콘은 많은 스트레스 요인에 거의 면역이 있지만, 그 성능을 크게 도전하는 상황이 있습니다. 실리콘 제품의 성능이 얼마나 좋거나 나쁠지를 결정하는 요인이 있습니다. 다음은 이러한 요인 중 일부입니다.
노화 및 분해 가속기
시간이 지남에 따라 실리콘 제품의 품질은 저하됩니다. 이는 사용 중이든 보관 중이든 상관없습니다. 품질 저하가 환경, 보관 조건 및 품질에 따라 빨라지거나 느려질 수 있습니다.
불리한 조건은 실리콘 제품을 조기에 노화시킬 수 있습니다. 명확히 하자면, 실리콘이 견딜 수 없는 환경에서 사용되면 예상보다 더 빨리 노화되고 분해됩니다. 마찬가지로 오존과 같은 특정 스트레스 요인이 있는 환경에 보관하면 훨씬 더 빠른 속도로 감소하는 경향이 있습니다. 즉, 특성이 감소합니다.
실리콘 엘라스토머의 종류
여러 유형의 실리콘 엘라스토머가 존재합니다. 일반적인 유형으로는 고농도 고무(HCR), 실온 가황(RTV), 액상 실리콘 고무(LSR)가 있습니다. 이러한 유형은 각각 분자 구성과 고유한 특성에 따라 장점이 있습니다.
엘라스토머의 유형은 여러 면에서 성능에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 다른 유형은 제조 중에 다른 경화 방법을 갖습니다. 앞서 살펴본 것처럼 경화는 고무의 특성에 영향을 미칩니다. 또한, 유형에 따라 만들 수 있는 제품이 결정되고, 이는 차례로 사용될 환경을 제어합니다. 성능은 주변 환경의 영향을 받습니다.
경화 및 제조 공정
실리콘 엘라스토머는 다양한 방식으로 경화됩니다. 일반적인 경화 시스템으로는 과산화물 시스템, 백금 촉매, 응축 및 옥심 시스템이 있습니다. 이러한 경화 시스템은 열이나 압력을 가함으로써 강화됩니다.
경화는 엘라스토머를 경화시키는 것을 목표로 하기 때문에 성능에 부정적이거나 긍정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 사용된 경화 시스템의 유형은 분자 수준에서 실리콘의 안정성에 영향을 미칩니다. 이는 최종 제품의 특성에 반영됩니다. 다행히도 실리콘 제품에 후경화를 수행하면 안정성을 향상시킬 수 있습니다.
환경적 요인
실리콘 제품은 다양한 용도로 만들어집니다. 즉, 이 소재는 수명 동안 혹독하거나 유리한 상황에 노출될 수 있습니다. 실리콘은 외부 조건의 심각도에 따라 성능을 유지합니다.
온도, 자외선, 긴장과 같은 스트레스 요인은 실리콘의 기계적 특성을 감소시킵니다. 그러나 실리콘 제품을 수리할 수 있는 경우 최상의 결과를 위해 권장되는 관행을 따르십시오.
다른 재료와의 호환성
다른 재료와 호환되는 능력은 실리콘 엘라스토머의 성능에 영향을 미치는 중요한 측면입니다. 이 경우 호환성은 특성을 잃지 않고 다른 재료와 공존하거나 상호 작용할 수 있는 능력을 의미합니다. 일반적으로 실리콘은 희석된 무기산 및 염기, 미네랄 오일과 같은 대부분의 재료와 호환됩니다.
호환성이 있는 한, 특정 재료를 유지하거나 견딜 수 있는 범위는 제한적입니다. 이러한 제한은 성능에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 장기 성능을 위해 주변 환경과 호환되는 실리콘을 사용하는 것이 좋습니다.
실리콘 엘라스토머의 장점
실리콘은 여러 가지 이유로 필수 소재입니다. 구체적으로, 이 소재는 해당 범주의 다른 소재보다 우수하게 만드는 여러 가지 이점이 있습니다. 대부분의 이점은 최고의 특성에서 관찰됩니다. 이를 다음과 같이 요약해 보겠습니다.
- 고품질 소재: 실리콘은 다양한 응용 분야에 바람직한 많은 특성을 가지고 있습니다. 그 품질은 매우 내구성이 뛰어나 고성능 및 적대적인 환경 사용에 적합합니다.
- 튼튼한: 이는 실리콘이 특성을 잃지 않고도 오랜 시간 동안 까다로운 지역에서 기능할 수 있음을 의미합니다. 내구성 있는 소재는 비용 효율적이고 환경 친화적입니다.
- 변하기 쉬운: 응용 측면에서 실리콘 엘라스토머는 여러 사용 사례에서 사용할 수 있다는 점에서 다재다능합니다. 다재다능함은 실리콘의 특성이 여러 영역으로 확산될 수 있다는 것을 의미하므로 중요합니다.
이러한 이점의 대부분은 사용된 실리콘 엘라스토머의 유형에 따라 달라집니다. 즉, 이점은 유형마다 다릅니다.
실리콘 엘라스토머의 단점
이 소재는 매우 유익하지만 단점도 있습니다. 사용, 접근성, 적합성을 제한하는 여러 가지 단점이 있습니다. 이러한 단점 중 일부는 다음과 같습니다.
- 비교적 비용이 많이 든다: 실리콘은 프리미엄 특성 덕분에 가격이 비쌉니다. 특히 실리콘의 초기 비용이 높습니다. 하지만 긍정적인 측면으로 보면, 이 비용은 낮은 유지 관리 필요성과 함께 최적의 성능으로 보상됩니다.
- 호환성 부족: 실리콘은 일부 소재와 호환되지만, 장기간 사용하면 특성을 잃을 수 있습니다. 게다가 일부 소재는 접촉 후 거의 즉시 실리콘의 특성을 완전히 변형시킵니다.
실리콘의 단점 대부분은 제조 공정에서 개선되거나 예방될 수 있습니다. 예를 들어, 인열 강도와 같은 일부 특성은 특정 경화 시스템을 사용하여 향상될 수 있습니다.
올바른 실리콘 엘라스토머를 선택하는 방법
선택할 수 있는 옵션이 많고 고려해야 할 요소가 많기 때문에 제품에 적합한 실리콘 유형을 선택할 때 압도적일 수 있습니다. 그럴 경우 다음 요소를 기반으로 결정을 내릴 수 있습니다.
- 경도: 실리콘에는 두 가지 경도 척도가 있습니다. 부드럽고 딱딱합니다. 제품의 부드러움이나 딱딱함은 이러한 척도에 따라 결정됩니다. 따라서 적절한 경도를 선택하는 것이 합리적입니다.
- 내화학성: 우리는 실리콘이 특정 화학 물질에 선택적으로 저항성이 있다는 것을 논의했습니다. 이 요소가 중요한 이유는 대부분의 환경에 실리콘에 영향을 줄 수 있는 천연 또는 합성 화학 물질의 조합이 있기 때문입니다.
- 경화 방법: 귀하의 실리콘 제품 제조업체는 그들의 지식에 따라 경화 방법을 결정합니다. 그러나 적용 가능한 한 특정 시스템을 요청하여 이 결정에 영향을 미칠 수 있습니다.
- 지침 및 규정: ASTM, FDA 등 여러 기관에서 실리콘 사용을 통제하는 규제 조치를 설정합니다. 예를 들어, FDA는 실리콘 식품 제조를 위해 특정 등급의 실리콘을 승인합니다. 규정 준수를 위해 이러한 지침을 따라야 합니다.
위의 고려 사항 목록은 간신히 포괄적입니다. 어쨌든, 우리는 예산과 재료의 가용성에 대해 이야기하지 않았습니다. 이 모든 것이 똑같이 중요합니다. 전반적으로, 이러한 요소에 따라 결정을 내리면 긍정적인 결과가 보장됩니다.
다양한 용도에 맞는 다양한 종류의 실리콘 엘라스토머
- 실리콘 엘라스토머 파우더
- 화장품의 실리콘 엘라스토머
- 실리콘 엘라스토머 콘택트 렌즈
- 실리콘 엘라스토머 카테터
- 실리콘 엘라스토머 블렌드
- 실리콘 엘라스토머 sds
- 실리콘 엘라스토머 젤
- 실리콘 엘라스토머 시트
- 실리콘 엘라스토머 키트
결론
이 포괄적인 기사에서는 실리콘 엘라스토머의 성능에 영향을 미치는 정의, 속성, 이점, 단점 및 조건에 대한 심층적인 고찰을 제공했습니다. 이제 이 소재와 관련된 모든 것에 대해 더 잘 이해하게 되었습니다. 문의하기 실리콘 엘라스토머에 대한 자세한 정보.
추가 자료:
현대 산업의 전자 장치를 위한 17가지 실리콘 엘라스토머 응용 분야 – 출처: Legenday