Wie kann man die Weichheit und Härte von Silikonprodukten kontrollieren?

Die Weichheit und Härte von Silikonprodukten bestimmen direkt deren Dichtwirkung, Tastkomfort und Druckfestigkeit. Ganz gleich, ob extrem weiche Mutter- und Kinderprodukte oder Industriedichtungen mit hoher Härte benötigt werden: Die präzise Kontrolle der Härte ist die zentrale Herausforderung in der Produktion.

Formeldesign: die zugrunde liegende Logik zur Regulierung der Härte
Die Weichheit und Härte von Silikonprodukten hängt zunächst von der Rezepturgestaltung des Grundmaterials ab. Die Art des Basispolymers bestimmt den anfänglichen Härtebereich, während das Verhältnis von Füllstoff zu Weichmacher den Schlüssel zur Feinabstimmung darstellt. Durch die Zugabe anorganischer Füllstoffe wie Gasphasen-Weißruß können Moleküllücken effektiv geschlossen, die Bewegung der Molekülketten eingeschränkt und Härte und Modul deutlich verbessert werden. Im Gegenteil, wenn es notwendig ist, die Härte zu reduzieren, kann dies durch die Zugabe einer entsprechenden Menge an Weichmachern wie Silikonöl erreicht werden. Beispielsweise kann die Zugabe von 10 % Silikonöl zu flüssigem Silikon dessen Härte um etwa 2 bis 5 Grad verringern. Es ist jedoch zu beachten, dass eine übermäßige Zugabe von Silikonöl das Molekulargewicht schädigen kann, was zu einer Verringerung der Reißfestigkeit und sogar zu Frostspritzern führen kann. Daher muss eine wissenschaftliche Dosierung erfolgen und gleichzeitig die physikalischen Eigenschaften gewährleistet sein.

Mischen und Compoundieren: eine clevere Möglichkeit, schnell auf ungewöhnliche Anforderungen zu reagieren
In der tatsächlichen Produktion fordern Kunden häufig nicht standardmäßige Sonderhärteanforderungen (z. B. 45 Grad oder 55 Grad). An diesem Punkt ist das direkte Mischen von Rohkautschukmaterialien unterschiedlicher Härte im Verhältnis eine effiziente und wirtschaftliche Lösung. Wenn man beispielsweise 50-Grad-Silikon mit 70-Grad-Silikon im Verhältnis 1:1 mischt, erhält man theoretisch ein Gummimaterial von etwa 60 Grad. Diese Methode wird häufig bei Stichproben oder nicht standardmäßigen Kleinserienbestellungen verwendet, wodurch die Bestandsmodelle erheblich reduziert werden können. Weishun Silicone erinnert jedoch daran, dass nach dem Mischen eine vollständige Verdünnung und Prüfung der Vulkanisationskurve erforderlich ist und die Zugfestigkeit des gemischten Materials möglicherweise etwas geringer ist als die des Rohmaterials. Produkte mit hohen Leistungsanforderungen sollten mit Vorsicht verwendet werden.

Schwefelungsprozess und Nachbehandlung: ein entscheidender Schritt bei der Bestimmung der endgültigen Leistung
Zusätzlich zur Formel kann der Einfluss des Vulkanisationsprozesses auf die Härte nicht ignoriert werden. Die drei Elemente Vulkanisationstemperatur, -zeit und -druck müssen genau aufeinander abgestimmt sein. Eine entsprechende Erhöhung der Vulkanisationstemperatur oder eine Verlängerung der Vulkanisationszeit kann die Vernetzungsreaktion beschleunigen und die Härte um 1 bis 2 Grad Celsius erhöhen; Wenn die Temperatur jedoch zu hoch ist oder die Zeit zu lang ist, kann es zu einer übermäßigen Vulkanisation kommen, wodurch das Produkt spröde wird. Darüber hinaus ist auch die Sekundärvulkanisation (Wärmebehandlung) ein wirksames Mittel zur Einstellung der Härte. Durch die Verlängerung der Behandlungszeit bei einer bestimmten Temperatur kann die molekulare Struktur des Silikons weiter vernetzt werden, wodurch die Gesamthärte stabilisiert und verbessert wird.

Die Kontrolle der Weichheit und Härte von Silikonprodukten ist eine systematische Technik, die Materialwissenschaft und Prozessoptimierung einbezieht.