Силиконовая пластина
Кремнийорганический материал для широкого спектра применения: пищевая промышленность, медицина, авиация, электротехника
(в зависимости от марки)
(пищевая, масло-бензостойкая)
(до 60 мм на заказ)
(рулоны по запросу)
Что такое силиконовая пластина
Силиконовая пластина — это листовой материал на основе кремнийорганического каучука (polysiloxane), обладающий уникальным набором свойств, которые отличают его от традиционных резин.
Химическая структура
Основной компонент — силоксановая связь (Si-O-Si), которая обеспечивает выдающуюся стойкость к окислению, высокой температуре и УФ-излучению. В отличие от обычной резины с углеродной основой (-C-C-C-), кремний позволяет материалу сохранять эластичность и свойства в экстремальных условиях.
Физиологическая безопасность
Силикон химически нейтрален, нетоксичен, не имеет запаха и вкуса. Соответствует стандартам FDA 21CFR177.2600 для пищевого контакта и ISO 10993 для медицинских приложений. Может использоваться в прямом контакте с пищевыми продуктами и телом человека без риска.
Универсальность применения
Единственный материал, который одновременно работает при -60°C и +300°C, обладает диэлектрическими свойствами и может быть сделан электропроводящим. Это позволяет использовать его в пищевой промышленности, авиации, медицине, электротехнике и энергетике.
Долгий срок службы
При правильных условиях хранения и использования силиконовая пластина сохраняет свои свойства до 20 лет. Свойства материала не меняются под воздействием солнечного света, озона и воздуха, что делает его идеальным для наружных и критичных приложений.
Типы смесей и компаундов
Силиконовые пластины выпускаются из различных смесей кремнийорганического каучука, оптимизированных для конкретных применений и условий эксплуатации.
VMQ / MVQ (Поливинилметилсилоксан)
Стандартная пищевая и медицинская смесь
Характеристики
- Рабочая температура: -60°C до +200°C (кратковременно до +250°C)
- Твердость: 40-80 Шор А (обычно 55-65)
- Прочность на разрыв: 6-13 МПа
- Удлинение при разрыве: 300-1000%
- Плотность: 1,10-1,35 г/см³
- Остаточная деформация (24ч/150°C): до 35%
Свойства
- ✓ Пищевой допуск FDA
- ✓ Медицинский допуск ISO 10993
- ✓ Без запаха и вкуса
- ✓ Диэлектрик (изолятор)
- ✓ Озоностойкость
- ✓ УФ-стойкость
Применение
Стандарты и нормативы
ТУ 2500-281-00152106-98 — основной технический регламент для пищевых силиконовых пластин.
ASTM D2000 — международный стандарт классификации резин (код: M4GE по системе ASTM).
FDA 21CFR177.2600 — допуск на контакт с пищевыми продуктами.
ISO 10993 — биосовместимость для медицинских приложений.
FVMQ (Фторсиликон)
Масло- и бензостойкая смесь для топливных систем
Характеристики
- Рабочая температура: -60°C до +180°C (кратковременно до +250°C)
- Твердость: 40-80 Шор А
- Прочность на разрыв: 6-10 МПа
- Удлинение при разрыве: 200-600%
- Плотность: 1,15-1,40 г/см³
- Стойкость к топливам: ВЫСОКАЯ
Свойства
- ✓ Маслобензостойкость
- ✓ Стойкость к дизелю
- ✓ Стойкость к смазкам
- ✓ Диэлектрические свойства
- ✓ Озоностойкость
- ✓ Окрашивается в любые цвета
Применение
⚠️ Примечание: FVMQ имеет немного более низкую температурную стабильность при высоких температурах по сравнению с VMQ (макс. +180°C против +200°C), но выигрывает на морозе и обладает уникальной маслобензостойкостью. Это единственный эластомер, сочетающий низкотемпературную стойкость с маслостойкостью.
Высокотемпературные марки (красный силикон)
Для экстремальных условий в промышленных печах и турбинах
Характеристики
- Рабочая температура: -60°C до +250°C (кратковременно до +300°C)
- Твердость: 50-70 Шор А
- Прочность на разрыв: 6-8 МПа
- Удлинение при разрыве: 200-400%
- Остаточная деформация при 150°C: 30-40%
- Стойкость к кислороду: ЭКСТРЕМАЛЬНАЯ
Преимущества
- ✓ Высокая термоокислительная стабильность
- ✓ Минимальная деградация при +250°C
- ✓ Сохранение эластичности на морозе
- ✓ Длительный срок службы
- ✓ Красный цвет для визуальной идентификации
- ✓ Изменение вторичной вулканизации
Применение
Технические особенности
Высокотемпературные марки требуют специальной двухстадийной вулканизации: первая стадия при 150-170°C, вторая при 200-250°C. Это обеспечивает полное отвердевание и максимальную термостойкость. Рекомендуется проводить вторую стадию при температуре, превышающей рабочую на 50°C, но не менее 200-250°C.
Электропроводящий силикон
Для ЭМС экранирования и электростатического заземления
Характеристики
- Рабочая температура: -55°C до +150°C
- Твердость: 65-67 Шор А
- Удельное сопротивление: 0,02-0,1 Ом·см
- Коэффициент экранирования: >60 дБ (30 МГц–1 ГГц)
- Прочность на разрыв: 4,3-4,5 МПа
- Плотность: 1,8-3,7 кг/м³
Варианты покрытия
- SC/SCC: Серебро на меди (Ag/Cu) — лучшая проводимость
- SA: Серебро на алюминии (Ag/Al) — снижение веса
- C/NC: Графит — экономичный вариант
- ✓ Толщина проводящего слоя: 0,1-0,14 мм
- ✓ Внутренняя часть — непроводящий силикон
- ✓ Упругость восстановления: 10-25%
Применение
💡 Рекомендация: Для максимальной ЭМС защиты и долговечности рекомендуется использование типов SC (серебро на медной основе) и SA (серебро на алюминии). Графитовые версии (C/NC) более экономичны, но имеют меньший срок службы.
Вспененный силикон
Пористая структура для легких и эластичных прокладок
Характеристики
- Рабочая температура: -50°C до +240°C
- Твердость: 25-45 Шор А
- Прочность на разрыв: 2,4-4 МПа
- Удлинение при разрыве: 150-300%
- Плотность: 0,3-0,8 г/см³ (ниже, чем монолитный)
- Восстановление после сжатия: ОТЛИЧНОЕ
Особенности
- ✓ Закрытая пористая структура
- ✓ Значительно легче монолитного
- ✓ Высокая эластичность
- ✓ Быстрое восстановление формы
- ✓ Хорошая виброизоляция
- ✓ Может быть окрашен
Применение
Производство
Вспененный силикон производится путем введения специальных вспенивающих добавок в смесь, которые разлагаются при вулканизации, образуя газовые пузырьки. Для получения равномерной структуры материал прокатывается через валки, что также улучшает механические свойства и окраску.
Совместимость с рабочими средами
Силиконовые пластины устойчивы к широкому спектру сред, но имеют определенные ограничения для правильного выбора материала.
| Рабочая среда | VMQ/PVMQ (стандартный) |
FVMQ (масло-бензостойкий) |
Высокотемпературный | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Вода пресная и морская | ✓ ОТЛИЧНО | ✓ ОТЛИЧНО | ✓ ОТЛИЧНО | Включая кипящую воду (до +100°C) |
| Воздух, инертные газы | ✓ ОТЛИЧНО | ✓ ОТЛИЧНО | ✓ ОТЛИЧНО | Озон, вакуум, УФ-излучение |
| Пищевые масла и жиры | ✓ ХОРОШО | ✓ ОТЛИЧНО | ✓ ХОРОШО | VMQ стойки к животным и растительным жирам |
| Минеральные масла (100°C) | ✓ ХОРОШО | ✓ ОТЛИЧНО | ✓ ХОРОШО | Зависит от типа масла и температуры |
| Бензин, дизель | ⚠ ОГРАНИЧЕНО | ✓ ОТЛИЧНО | ⚠ ОГРАНИЧЕНО | VMQ набухает в бензине; FVMQ специализирован |
| Слабые кислоты и щелочи | ✓ ХОРОШО | ✓ ХОРОШО | ✓ ХОРОШО | До 20% концентрации, до +60°C |
| Концентрированные кислоты, щелочи | ✗ НЕ ПОДХОДИТ | ✗ НЕ ПОДХОДИТ | ✗ НЕ ПОДХОДИТ | Требуется фторкаучук (FKM) или FKM |
| Горячая вода и пар (>120°C) | ⚠ ОГРАНИЧЕНО | ⚠ ОГРАНИЧЕНО | ✓ ХОРОШО | Длительный контакт с паром проблематичен |
| Спирты и фенолы | ✓ ХОРОШО | ✓ ХОРОШО | ✓ ХОРОШО | Стойкость зависит от концентрации |
| Растворители (ароматические) | ✗ НЕ ПОДХОДИТ | ✗ НЕ ПОДХОДИТ | ✗ НЕ ПОДХОДИТ | Толуол, бензол разрушают VMQ и FVMQ |
| Озон | ✓ ОТЛИЧНО | ✓ ОТЛИЧНО | ✓ ОТЛИЧНО | Одно из главных преимуществ силикона |
| Радиация | ✓ ХОРОШО | ✓ ХОРОШО | ✓ ХОРОШО | Устойчивость зависит от дозы облучения |
Стандартизация и технические требования
ТУ 2500-281-00152106-98
Пластины технические силиконовые — основной российский стандарт для пищевых силиконовых пластин, используемых в пищевой промышленности.
- Рабочая температура: -50°C до +200°C
- Твердость: 55-65 Шор А
- Прочность на разрыв: от 6,4 МПа
- Удлинение при разрыве: ≥ 330%
- Размеры: 500×500 мм, толщина 2-10 мм
- Условия применения: -50°C до +200°C (кратковременно +300°C)
ТУ 38 105 1959-90
Пластины авиационные силиконовые — стандарт для авиационной техники, включая ИРП-1338 и подобные марки.
- Рабочая температура: -60°C до +315°C
- Применение в воздухе, вакууме, озоне
- Диэлектрические свойства при высокой температуре
- Пищевой допуск и медицинский допуск
- Малый выход летучих веществ (GFCI)
- Стойкость к электрической корне и дуге
FDA 21CFR177.2600
Допуск на контакт с пищей — американский стандарт безопасности для силиконов в пищевой промышленности.
- Требует использования компонентов из "белого списка"
- Непрерывный контакт с пищевыми продуктами
- Разовое и многократное использование
- Контроль миграции вредных веществ
- Основной стандарт для экспорта в США
ISO 10993
Биосовместимость медицинских изделий — международный стандарт для медицинского применения.
- Тестирование цитотоксичности
- Сенсибилизация и раздражение кожи
- Токсичность при остром воздействии
- Генотоксичность и канцерогенность
- Требуется для имплантов и медоборудования
ASTM D2000
Классификация резин и эластомеров — международная система кодирования механических свойств.
- Код M для силикона (VMQ/MVQ)
- Строка GE для базовой стойкости
- Цифра твердости (3-9) для Шор А
- Цифра прочности (1-9) для прочности на разрыв
- Пример: ASTM D2000 M4GE607 (60±5 Шор А, 7 МПа)
ISO 10993
Электрические проводящие материалы — для токопроводящих силиконовых пластин (ЭМС-версии).
- Спецификация удельного сопротивления: 0,02-100 Ом·см
- Коэффициент экранирования: >60 дБ
- Долговечность при повторных сжатиях
- Для ЭМС в электронике и авиации
- Климатическое исполнение: IP67
Силикон vs Другие резины
Сравнение силиконовых пластин с альтернативными материалами показывает преимущества и ограничения каждого из них.
Силикон (VMQ) vs Фторкаучук (FKM)
Силикон vs ТМКЩ (Углеводородная резина)
Основные отрасли применения
Уникальные свойства силиконовых пластин делают их незаменимыми в ряде критичных и требовательных применений.
🍽️ Пищевая промышленность
Основное применение: Прокладки мясо-молочных аппаратов, пекарского оборудования, конвейеры для пищевых продуктов.
Требования: FDA допуск, отсутствие запаха/вкуса, стерилизуемость.
Марка: VMQ общего назначения (ТУ 2500-281-00152106-98).
⚕️ Медицина и фармацевтика
Основное применение: Катетеры, зонды, имплантаты, оборудование для производства лекарств.
Требования: ISO 10993 биосовместимость, стерилизация паром, чистота материала.
Марка: Медицинский VMQ с платиновой вулканизацией.
✈️ Авиакосмическая промышленность
Основное применение: Уплотнители воздухозаборников, герметизация топливных панелей, вакуумные системы.
Требования: FVMQ для топливных систем, диэлектричность, озоностойкость.
Марка: ТУ 38 105 1959-90 (ИРП-1338 и аналоги).
⛽ Нефтегазовая отрасль
Основное применение: Уплотнители скважинного оборудования, фланцевые соединения, высокотемпературные узлы.
Требования: FVMQ для маслостойкости, термостойкие марки для +250°C.
Марка: FVMQ или высокотемпературный силикон.
⚡ Электротехника
Основное применение: Изоляция кабелей, экранирование ЭМИ, токопроводящие прокладки в разъемах.
Требования: Высокая диэлектричность или проводимость (по задаче), IP67.
Марка: VMQ диэлектрический или электропроводящий токопроводящий силикон.
🔥 Энергетика
Основное применение: Уплотнители паровых турбин, мембраны в генераторах, теплообменники.
Требования: Высокотемпературный силикон до +300°C, стойкость к пару.
Марка: Красный термостойкий силикон с двухстадийной вулканизацией.
🚗 Автомобилестроение
Основное применение: Уплотнители двигателя, топливные системы, системы охлаждения.
Требования: FVMQ для топливных узлов, термостойкость до +200°C.
Марка: FVMQ или высокотемпературный VMQ.
🏭 Машиностроение
Основное применение: Прокладки редукторов, вибродемпфирующие элементы, прокладки под оборудование.
Требования: Долгий срок службы, виброизоляция, устойчивость к маслам.
Марка: VMQ или FVMQ в зависимости от рабочей среды.
Ключевые преимущества силиконовых пластин
Экстремальный температурный диапазон
От -60°C до +300°C — самый широкий диапазон среди всех резин. Единственный материал, который одинаково хорошо работает и на морозе, и при высоких температурах.
Химическая инертность
Стойкость к кислорду, озону, УФ-излучению, воде, слабым кислотам и щелочам. Свойства не меняются под солнцем и воздухом в течение всего срока службы.
Биосовместимость
FDA и ISO 10993 сертификация позволяют использовать в контакте с пищевыми продуктами, питьевой водой и телом человека. Не токсичен, без запаха и вкуса.
Универсальные электрические свойства
Отличный диэлектрик, но может быть сделан электропроводящим путем добавления графита или серебра. Это позволяет использовать один материал в разных электротехнических приложениях.
Долгий срок службы
До 20 лет эксплуатации при правильных условиях. Высокая устойчивость к старению и деградации благодаря прочной Si-O связи в основной цепи полимера.
Разнообразие вариантов
Несколько основных смесей (VMQ, FVMQ, высокотемпературный) и дополнительные варианты (электропроводящий, вспененный, с цветными пигментами) под конкретные задачи.
Простота обработки
Легко вырубаются, вырезаются, прессуются. Может обрабатываться фрезерованием и шлифованием без выделения вредных веществ (в отличие от растворителей для других резин).
Стабильность свойств
Механические и физические свойства остаются неизменными при экстремальных условиях. Прочность, эластичность и твердость не теряются ни при жаре, ни при холоде.
Ограничения и особенности применения
Несмотря на выдающиеся свойства, силиконовые пластины имеют определенные ограничения, которые необходимо учитывать при выборе материала.
⚠️ Стойкость к топливам (для VMQ)
Стандартный силикон VMQ набухает в бензине, дизеле и ароматических растворителях. Для топливных систем требуется специализированный фторсиликон (FVMQ), который стоит дороже.
⚠️ Контакт с горячей водой и паром
Длительный контакт с горячей водой (>120°C) и паром проблематичен для VMQ. Требуется либо высокотемпературный силикон, либо ограничение времени контакта.
⚠️ Прочность на разрыв
Прочность на разрыв (6-13 МПа) ниже, чем у фторкаучука (10-17 МПа) и натурального каучука. Это ограничивает применение в высоконагруженных узлах с динамическими нагрузками.
⚠️ Стойкость к истиранию
Силикон менее устойчив к истиранию по сравнению с фторкаучуком. В узлах с высокой скоростью скольжения требуется внимание к выбору смеси и твердости.
⚠️ Агрессивные среды
Концентрированные кислоты, щелочи и некоторые растворители разрушают VMQ. Не подходит для работы с бензолом, толуолом и другими ароматическими углеводородами.
⚠️ Стоимость
Силиконовые пластины дороже традиционных резин (ТМКЩ, МБС). Однако при расчете стоимости жизненного цикла (долгий срок службы) часто более экономичны.
Выбор правильной марки силиконовой пластины
Правильный выбор типа смеси критичен для надежности и долговечности вашего изделия. Вот базовое руководство:
Пищевая/медицинская промышленность?
→ Используйте VMQ ТУ 2500-281-00152106-98 с FDA/ISO 10993 допусками
Топливные системы и маслостойкость?
→ Используйте FVMQ (фторсиликон) — единственный вариант для бензина и дизеля
Температура выше +220°C?
→ Используйте высокотемпературный силикон (красный) с двухстадийной вулканизацией
Электротехника и ЭМС?
→ Используйте электропроводящий силикон (для экранирования) или VMQ диэлектрический (для изоляции)
Виброизоляция и легкий вес?
→ Используйте вспененный силикон — мягче и легче, чем монолитный