Durante el proceso de fabricación, nuestro equipo de ingenieros suele plantear preguntas: ¿Cuál es el punto de fusión de la silicona?¿Qué temperaturas puede soportar?¿Cuál es la temperatura a la que comienza la degradación?
Si necesita obtener una respuesta precisa, informe el entorno de uso real de la silicona y su temperatura final de contacto.
La silicona es conocida por su estructura estable, estabilidad térmica y flexibilidad.A diferencia de la mayoría de los plásticos que se derriten lentamente a temperaturas superiores a 80 °C, puede exponerse a un amplio rango de temperaturas de funcionamiento de -60 °C (-76 °F) a +300 °C (572 °F) y no se deforma.Esto lo convierte en un material duradero, desde productos de consumo hasta aplicaciones aeroespaciales exigentes.
En este artículo, proporcionamos una guía básica sobre el punto de fusión de la silicona y respondemos preguntas relacionadas, incluida la estructura de la silicona, el punto de fusión, el punto de combustión y el rango de temperatura de los diferentes grados de silicona.Aprenderá más información útil sobre este tema, así como los factores clave que influyen en el punto de fusión de este compuesto, cómo regular el punto de fusión.
Repasemos primero la definición de silicona y su proceso de fabricación.
¿Qué es la silicona?
La silicona, también conocida como caucho de silicona, es un elastómero de silicona inerte similar al caucho elaborado a partir de polímeros de siloxano que contienen oxígeno, silicio, hidrógeno y carbono.Conserva la mayoría de las propiedades beneficiosas de la silicona, como la resistencia a la temperatura y la estabilidad química.Generalmente se obtiene añadiendo diversas materias primas para obtener propiedades adicionales, como resistencia mecánica, mayor vida útil y mayor resistencia al calor.
Estructura química
Es un elastómero elaborado a partir de polímeros que contienen silicona.Los átomos de silicio en estos polímeros de silicona similares al caucho contienen sustituyentes a base de carbono, siendo el miembro principal de la familia el metilo.Además, los estados de valencia restantes del silicio se pueden unir a fenilo, vinilo o hidrógeno para proporcionar propiedades específicas adicionales.
¿De qué está hecha la silicona?¿Cómo se hace?
Cuando se habla del punto de fusión de la silicona, primero comprenda el proceso de fabricación de este polímero y los pasos básicos.
El silicio es un elemento químico natural, pero rara vez se encuentra en la naturaleza en forma elemental pura.El silicio metálico se separa de la arena o las rocas ordinarias.Esto se logra calentando grandes cantidades de arena de cuarzo junto con un catalizador de cobre a una temperatura alta de 1800°C.El silicio se pulveriza y se mezcla uniformemente con cloruro de metilo para obtener varios intermedios de organosilicio, que luego se convierte en compuestos de polisiloxano a través de diferentes etapas de síntesis.Estos polímeros de silicona se mezclan con aditivos y rellenos de refuerzo para obtener un material homogéneo y sin curar conocido como base de silicona.La composición final se adapta a las propiedades requeridas para la aplicación del producto.Finalmente, se le da forma al compuesto base de silicona y se vulcaniza hasta darle la forma final mediante diferentes procesos de moldeo.
¿Se derretirá la silicona?
Aunque la silicona no se derrite en aplicaciones de temperaturas extremas, sí se derrite cuando alcanza ciertas condiciones de temperatura.A continuación detallamos más sobre el elemento químico silicio a partir del cual se fabrica el caucho de silicona.
Generalmente se sabe que el silicio, el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre, tiene un punto de fusión extremadamente alto, de hasta 1414°C (2577,2°F), lo que significa que la silicona se derretirá cuando se le dé la temperatura adecuada.Los enlaces covalentes entre átomos en las moléculas proporcionan fuertes fuerzas de interacción.Estos enlaces covalentes se rompen cuando se funden y pierden la mayor parte o la totalidad de su fuerza.En otras palabras, si desea derretir silicona, debe proporcionar suficiente calor (energía) para romper estos enlaces.Ésta es la razón fundamental por la que la silicona no se derrite en aplicaciones habituales de alta temperatura.
¿Se quemará la silicona?
El punto natural de la silicona ronda los 450C°.La silicona que generalmente está en contacto con nuestras vidas no arderá a altas temperaturas, pero cuando la temperatura alcance o exceda cuando se enciende, la silicona comenzará a emitir humo tóxico, expandirá su volumen y finalmente producirá una llama blanca.Este proceso libera algunos gases tóxicos como el monóxido de carbono.Además, los grupos orgánicos de sus moléculas se perderán bajo la acción de temperaturas relativamente altas.La sílice autoextinguible (polvo blanco) permanecerá en el área en llamas.
Punto de fusión de silicona
A diferencia de la mayoría de los polímeros que comienzan a fundirse a altas temperaturas, se considera que el rango de temperatura de la silicona es de 200 °C a 300 °C.Muestra un comportamiento único en ambientes extremos (alta temperatura).No tiene o casi ningún punto de fusión y permanece sólido hasta que se quema.Además, entre 200 y 450 grados centígrados, la silicona pierde gradualmente algunas de sus propiedades con el tiempo, como las propiedades mecánicas.Al mismo tiempo, se vuelve menos elástico.Llegados a este punto, te sorprenderá descubrir que la silicona no se derrite debido a la temperatura.
¿Cuál es el efecto del calentamiento sobre la silicona?
La mayoría de los materiales industriales comienzan a derretirse cuando se exponen a altas temperaturas.La silicona puede soportar una amplia gama de temperaturas en aplicaciones industriales y, a menudo, no alcanza sus puntos de combustión y fusión.Sin embargo, el calentamiento tiene un impacto en el rendimiento de la aplicación y la vida útil de la silicona.
Ejemplo sencillo:
Para temperaturas continuas de hasta 150 °C, la silicona muestra pocos cambios.
Cuando se expone a temperaturas de 200°C y con el tiempo, la silicona comienza a perder algunas de sus propiedades mecánicas y elasticidad.
En aplicaciones de alta temperatura que superan los 300 °C, el material puede degradarse en una vida útil muy corta.Se volverá más rígido y menos elástico.Pero aún sigue siendo sólido.
Rango de temperatura de diferentes grados de silicona.
Tipo de propósito general - También conocida como silicona de uso general, generalmente tiene restricciones de temperatura.Generalmente, su rango de temperatura de funcionamiento es desde -50 °C (-58 °F) hasta 250 °C (482 °F).
Tipo termoestable - También conocida como silicona termoestable, se fabrica añadiendo adiciones especiales.Su temperatura máxima aumenta a aproximadamente 260 ° C (500 ° F).
Tipo de alta temperatura - También conocida como silicona de alta temperatura, se fabrica añadiendo aditivos resistentes al calor.Puede estar expuesto de forma discontinua a temperaturas de hasta 300 °C (572 °F).y funciona bien.Pero esto reducirá su rendimiento y acortará su vida útil.
Tipo retardante de llama - también conocida como silicona retardante de llama, contiene aditivos autoextinguibles.Es adecuado para uso intermitente a temperaturas de hasta 220 °C (428 °F). También está disponible en diferentes opciones de grado según la aplicación de su proyecto para cumplir con algunos estándares internacionales como UUL94-VO, EN45545-2.
La silicona tiene una resistencia a la temperatura tan fuerte porque tiene enlaces covalentes de alta energía de enlace.
Factores clave que afectan el punto de fusión de la silicona.
El punto de fusión de la silicona oscila entre 537,778°C y 1414°C.Esto depende de su estructura y de las fuerzas entre las moléculas.Los factores que afectan la temperatura de fusión suelen incluir los siguientes:
Grado de uso: La introducción de grupos orgánicos destruirá la estabilidad del enlace silicio-oxígeno y reducirá el punto de fusión del gel de sílice.Por lo tanto, elegir diferentes grados de silicona es crucial para la aplicación de alta temperatura de su proyecto.Por ejemplo: el caucho de fenilsilicona tiene un punto de fusión más alto en comparación con el caucho de metilsilicona.
Pureza: El punto de fusión de la silicona se ve afectado por las impurezas.La presencia de impurezas interferirá con la interacción entre las moléculas y reducirá el punto de fusión.
Tipo de aditivo: La adición de plastificante puede debilitar la interacción entre las cadenas de polímeros y reducir el punto de fusión.Agregar una cantidad adecuada de relleno puede aumentar el punto de fusión del material.Pero el exceso reducirá el punto de fusión.
Longitud de la cadena molecular: En términos generales, cuanto más larga sea la cadena molecular de la silicona, más fuerte será la interacción entre las moléculas y el punto de fusión aumentará en consecuencia.
¿Cómo controlar el punto de fusión de la silicona?
Hay tres formas habituales de ajustar el punto de fusión de la silicona:
Primero: use diferentes grados de silicona
Segundo: agregar rellenos que cambian la composición de la silicona.
Tercero: utilice diferentes procesos de curado
Resumir
Como puede verse en lo anterior, la silicona sufrirá algunos cambios (pérdida de propiedades mecánicas, descomposición) antes de alcanzar su punto de fusión.Su punto de fusión específico variará según el grado (tipo) de silicona utilizada en su proyecto.Ahora que tiene el conocimiento más completo sobre el punto de fusión de la silicona, puede elegir la silicona más adecuada para la aplicación de su proyecto.Si aún tiene preguntas sobre el punto de fusión de la silicona o necesita ayuda para un proyecto de silicona, comuníquese con nuestro equipo profesional.
