発泡シリコーンスポンジは、現代の HVAC、産業機器、電子製造、新エネルギー産業で最も広く使用されているシール、制振、断熱材の 1 つです。さまざまな強化充填剤の製造プロセスに応じて、主にヒュームド発泡シリコーンと沈降発泡シリコーンの 2 つのコアカテゴリに分類されます。どちらもシリコーンフォーム材料に属し、シリコーン材料の基本的な特性を共有していますが、原材料の職人技における本質的な違いにより、物理的特性、耐久性、環境性能、および用途シナリオにおける大きなギャップが決まります。この記事では、2 つの材料の類似点と本質的な違いを体系的に整理し、工業デザイナー、機器メーカー、エンジニアリング購入者に専門的な材料選択の基礎を提供します。
1. ヒュームドフォームシリコーンと沈降フォームシリコーンの基本的な類似点
基本的に、ヒュームド発泡シリコーンと沈降発泡シリコーンはいずれも、シリコーンゴム基材を混合し、発泡剤や助剤を添加し、高温加硫して発泡成形することにより形成される弾性多孔質スポンジ材料です。{0}これらは有機シリコーン材料の核となる利点を継承しており、産業シナリオにおいて一貫した基本的な用途特性を備えています。第一に、両方の材料は優れた高温および低温耐性を備えており、従来の温度範囲である-50度から200度で安定して弾性性能を維持し、常温交互作業条件下でも硬化、亀裂、変形を起こしません。第二に、両方とも優れた柔軟性、表面弾性、衝撃吸収性能を備えており、機器の組み立て隙間を効果的に埋めることができ、空気密封、防塵、振動低減、騒音低減の役割を果たします。第三に、どちらも独立したクローズドセルまたは半クローズドセルフォーム構造を採用しており、一定の防水性と防湿性を備えており、従来の換気や機器の密閉環境における水蒸気の浸透や凝縮水の蓄積を回避できます。さらに、両材料は、押出成形、ダイカット、裏面接着剤ラミネートなどの深加工方法をサポートしており、機械設備やエンジニアリング設備の多様なマッチングニーズを満たすために、さまざまな仕様のストリップ、ガスケット、シートにカスタマイズすることができます。
2. ヒュームド発泡シリコーンと沈降発泡シリコーンの本質的な違い
2 つの材料の主な違いは、強化フィラーであるヒュームド シリカと沈降シリカに由来しており、これらは完全に異なる製造プロセスで調製され、材料の微細構造、機械的特性、耐老化性、適用限界における明らかな違いにつながり、それぞれ産業市場におけるハイエンドと従来のグラジエント ポジショニングを形成します。-
原材料の職人技と微細構造の観点から、ヒュームドフォームシリコーンは、高温気相燃焼によって合成された高純度ナノヒュームドシリカを使用しています。{{0}{1}{2}フィラー粒子は超微細で、サイズが均一で純度が高いため、シリコーンゴム分子と緻密で安定した架橋構造を形成できます。-発泡後の内部セル細孔は小さく、均一かつ緻密であり、大きな細孔や細孔欠陥はありません。これに対し、沈降性発泡シリコーンは化学沈殿反応により製造された沈降性シリカを採用しています。フィラー粒子は粗く、粒度分布が不均一で、微量の不純物が残留しています。発泡材料は、不規則な内部セル細孔、不均一な細孔サイズ、および局所的にまばらな構造を有しており、その結果、材料全体の緻密性が緩くなります。
機械的性能と耐久性の点で、ヒュームドフォームシリコーンは優れた引張耐性、耐引裂性、弾性回復性能を備えています。破断伸びは析出材料に比べて大幅に高く、繰り返しの曲げや押し出しを行っても白化やひび割れが発生しません。最も重要なことは、圧縮永久変形が極めて小さいため、連続的な圧縮および振動条件下でも安定したシール弾性を長期間維持でき、弾性減衰による空気漏れや破損を回避できます。沈降発泡シリコーンは一般的な機械的強度を備えています。伸長時に白化しやすく、外力により破れやすい。 -長期間の圧縮後、弾性減衰が速く、圧縮永久変形率が高く、材料疲労後にシール隙間が発生しやすく、その結果、機器全体のシール性能が低下します。
環境保護、耐老化性、安全性能の観点から、ヒュームド発泡シリコーンは高純度の原料で作られており、揮発分が低く、硫黄がなく、独特の臭いがありません。{0} REACHやFDAなどの厳しい環境保護と浄化基準を満たし、UL94 V0の高難燃グレードを達成できます。高温老化、紫外線、多湿環境による侵食に対して強い耐性があり、長期にわたる高温-や低温と高温が交互に繰り返される作業環境においても、安定した物性を 5{6}}8 年間維持できます。沈降発泡シリコーンには微量の揮発性沈殿物があり、製造過程で特定の臭気があり、精製および食品グレードの環境保護基準を満たすことができません。-難燃グレードはほとんどが HB で、高温老化耐性が劣っています。-長期間高温で使用すると、黄変、硬化、脆性亀裂が発生しやすく、耐用年数はわずか 2～3 年です。-
アプリケーション シナリオとコストの位置付けの観点から見ると、ヒュームド フォーム シリコーンはハイエンドの工業用シーリング材であり、主に商業用セントラル エアコン HVAC システム、医療用浄化空気供給装置、精密電子機器、新エネルギー バッテリー装置、鉄道輸送施設などのハイスタンダードなシナリオで使用されます。{{1}長期間の気密安定性、独特の臭気のなさ、高い難燃性、頻繁な機器の開閉を必要とする作業条件に適しています。-沈降発泡シリコーンはコスト効率の高い従来の材料であり、主に家庭用エアコン、通常の外気システム、小型換気扇、一般的な機械防塵充填などの民間-グレードの低需要シナリオ-で使用されています。-これは、環境要件が低く、長期の連続運転や定期的な材料交換サイクルを必要としない従来の作業条件に適しています。{10}}
3. まとめと材料選択の提案
要約すると、ヒュームド発泡シリコーンと沈降発泡シリコーンは、基本的なシリコーン材料特性と加工適応性において一貫していますが、異なる充填プロセスにより明確な性能勾配を形成します。沈降発泡シリコーンはコストパフォーマンスを重視しており、民生用および低水準の産業用機器の基本的なシールと減衰のニーズを満たします。これは、コスト管理された従来のプロジェクトに推奨される材料です。-ヒュームド発泡シリコーンは、その緻密な構造、安定した弾性、優れた耐老化性、高い環境安全性を備えており、ハイエンド、長寿命、高水準の産業用サポートおよび精密機器のシーリングに適した標準的な材料です。--}実際の材料選定にあたっては、機器の使用環境、安全基準、耐用年数要件、プロジェクト予算などを総合的に判断し、最適な発泡シリコーンシール材を選択する必要があります。