硅膠墊片簡介
硅膠墊片,又稱硅橡膠密封墊片,是由硅橡膠(Silicone Rubber)通過模壓、擠出或切割等工藝制成的片狀密封元件。它是一種極其通用且性能卓越的彈性密封件,以其寬廣的溫度耐受范圍和優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性而著稱,被廣泛應(yīng)用于從日用家電到航空航天等各種領(lǐng)域。
其核心材料——硅橡膠,是一種分子主鏈由硅和氧原子交替組成的特殊合成彈性體(-Si-O-Si-),這種結(jié)構(gòu)賦予了它不同于普通有機(jī)橡膠的獨(dú)特性能。
核心特性與優(yōu)勢
1. 卓越的耐高低溫性
這是硅膠墊片最突出的優(yōu)點(diǎn)。其常規(guī)工作溫度范圍可達(dá) -60°C 至 +200°C。特殊配方(如采用苯基硅橡膠)可使其低溫脆性點(diǎn)降至 -100°C 以下,短期耐高溫可達(dá) +300°C。它能在烘烤、冷凍等各種極端溫度環(huán)境下保持彈性,不會變脆或熔化。
2. 優(yōu)異的耐候性和抗老化性
對臭氧、紫外線(UV)、陽光照射具有極強(qiáng)的抵抗力,長期在戶外使用也不會出現(xiàn)像普通橡膠那樣的開裂、粉化現(xiàn)象,使用壽命極長。
3. 良好的生理惰性和環(huán)保無毒
食品級和醫(yī)療級硅膠具有良好的無毒、無味、無腐蝕性,符合FDA、LFGB等認(rèn)證,可直接接觸食品和藥品,廣泛用于廚房電器、母嬰用品和醫(yī)療設(shè)備。
4. 優(yōu)良的電絕緣性能
即使在潮濕、高溫等惡劣環(huán)境下,仍能保持良好的絕緣性能,是電子、電器行業(yè)中重要的絕緣密封材料。
5. 良好的透氣性
硅膠對氣體(如空氣、氮?dú)猓?具有選擇性滲透特性,這一特點(diǎn)使其可用于需要“呼吸”換氣的密封場合,同時也是其不適用于高壓氣密密封的原因。
6. 柔韌性與彈性
在寬廣的溫度范圍內(nèi)都能保持很好的彈性和柔韌性,能有效填充法蘭之間的不平整表面,實(shí)現(xiàn)有效密封。
缺點(diǎn):
機(jī)械強(qiáng)度較低:耐磨性、抗撕裂和耐穿刺性能普遍低于聚氨酯(PU)或天然橡膠(NR)。
耐油、耐溶劑性差:不推薦用于燃油、石油基潤滑油、濃酸、濃堿和芳香烴溶劑等介質(zhì)。
透氣性高:不適用于需要高度氣密性的高壓密封場合。
主要應(yīng)用領(lǐng)域
硅膠墊片的特性決定了其適用于以下場景:
家電行業(yè): 電飯煲、飲水機(jī)、咖啡機(jī)、熱水壺等的密封防水;微波爐、烤箱的門密封條(耐高溫)。
汽車工業(yè): 發(fā)動機(jī)罩墊、變速箱密封、車燈密封、新能源車電池包密封(絕緣要求)。
醫(yī)療設(shè)備: 呼吸面罩、醫(yī)療導(dǎo)管、制藥設(shè)備、手術(shù)器械的密封(要求無毒、可高溫消毒)。
食品工業(yè): 食品加工設(shè)備、炊具、保鮮盒的密封圈(食品級要求)。
電子電氣: 按鍵、遙控器、戶外接線盒、LED燈的防水密封和絕緣墊片。
航空航天: 艙門密封、儀器設(shè)備減震墊(耐高低溫、耐老化)。
常見類型
根據(jù)制造工藝和性能,硅膠墊片主要有以下幾種:
1. 模壓硅膠墊片(Molded)
最常見的類型。通過金屬模具在高溫高壓下硫化成型,尺寸精確,可制造各種復(fù)雜形狀和結(jié)構(gòu)(如帶凸臺、嵌件)。
2. 切割硅膠墊片(Cut / Die-Cut)
從硅膠板(卷)材上通過沖切或CNC雕刻加工而成。適用于小批量、大尺寸或無法開模的樣品制作。
3. 擠出硅膠墊片(Extruded)
通過擠出機(jī)成型為長條管狀或異形條,再按需切割成段。常用作門窗密封條、柜門密封條等。
4. 發(fā)泡硅膠墊片(Sponge / Foam)
含有大量微孔,質(zhì)地柔軟,壓縮回彈性極好,能提供更優(yōu)異的密封效果,常用于不平整表面的填充密封。
技術(shù)參數(shù)與數(shù)據(jù)表格
為了更直觀地了解其性能,請參考以下硅膠墊片(以通用型為例)的典型參數(shù)表:
硅膠墊片典型性能參數(shù)表
特性 |
測試標(biāo)準(zhǔn) |
單位 |
典型值范圍 |
備注 |
硬度 |
ASTM D2240 |
Shore A |
20 - 80 |
常用范圍為50°A ~ 70°A,可調(diào) |
拉伸強(qiáng)度 |
ASTM D412 |
MPa |
5 - 12 |
機(jī)械強(qiáng)度是其主要弱點(diǎn) |
撕裂強(qiáng)度 |
ASTM D624 |
kN/m |
10 - 40 |
|
伸長率 |
ASTM D412 |
% |
200 - 700 |
彈性好 |
工作溫度 |
- |
°C |
-60 to +200** (短時可達(dá)300) |
核心優(yōu)勢 |
體積電阻率 |
ASTM D257 |
Ω·cm |
1013 - 101? |
優(yōu)異電絕緣體 |
耐紫外/臭氧 |
- |
- |
極優(yōu) |
戶外長期使用不老化 |
壓縮永久變形 |
ASTM D395 |
% (22h @ 175°C) |
10 - 30 |
值越低,回彈性保持越好 |
常見顏色 |
- |
- |
透明、白色、紅色、黑色等 |
易于區(qū)分和標(biāo)識 |
按功能分類的硅膠墊片選擇指南
類型 |
主要特點(diǎn) |
適用標(biāo)準(zhǔn)/認(rèn)證 |
典型應(yīng)用 |
通用硅膠墊片 |
綜合性能均衡,成本效益高 |
- |
一般工業(yè)密封、電子電器防塵防水 |
食品級硅膠墊片 |
無毒無味,可接觸食物 |
FDA 21 CFR 177.2600, LFGB |
FDA 21 CFR 177.2600, LFGB |
醫(yī)療級硅膠墊片 |
超高純度,生物相容性好 |
USP Class VI, ISO 10993 |
醫(yī)療設(shè)備、制藥機(jī)械、植入器械組件 |
阻燃硅膠墊片 |
離火自熄,提高安全性 |
UL94 V-0 |
汽車、航空航天、電力設(shè)備 |
導(dǎo)電/絕緣硅膠墊片 |
添加導(dǎo)電/絕緣填料,實(shí)現(xiàn)EMI屏蔽或高絕緣 |
- |
電子產(chǎn)品電磁屏蔽、高壓設(shè)備絕緣 |
硅膠墊片是一種以卓越耐溫性和出色耐候性為核心優(yōu)勢的高性能彈性密封件。 它在需要寬溫域工作、戶外使用、食品醫(yī)療接觸或高絕緣的場合是不可替代的選擇。
選型時需注意:
優(yōu)點(diǎn):優(yōu)先考慮其耐高溫、耐老化、無毒的特性。
缺點(diǎn):避開其機(jī)械強(qiáng)度較低、不耐油溶劑的應(yīng)用場景。
它是工程師在解決特殊環(huán)境下的密封、絕緣和減震問題時,最可靠的材料選擇之一。