発泡シリコーン技術は、物理的または化学的手段を使用してシリコーン材料を発泡させ、多孔質構造を持つ新しい機能性材料を形成する加工方法です。この材料は、軽量、高弾性、高温および低温に対する耐性、耐老化性、シーリング、断熱性などの優れた特性を備えています。電子機器、電化製品、自動車、医療、航空宇宙などの業界で広く使用されています。発泡シリコーンの製造には、さまざまな原材料と複雑なプロセスが含まれます。まず、基材としては、柔軟性と耐候性に優れた液状シリコーンゴム(LSR)や高温加硫シリコーンゴム(HTV)など、高品質な有機シリコーンゴムが選ばれます。次に、製品の要件に基づいて適切な発泡剤を選択します。これらは、化学発泡剤(過酸化物など)または物理的発泡剤(窒素や二酸化炭素など)です。さらに、発泡プロセス中の迅速な硬化と安定した構造の形成を確保するために架橋剤が添加され、シリカ、難燃剤、カラーマスターバッチなどの添加剤が材料の性能をさらに向上させます。
原料が調製されると、内部ミキサーまたはオープンミルを使用して均一に混合されます。混合プロセスは、発泡効果と製品の品質に直接影響するため、混合時間、速度、および温度を制御することが不可欠です。発泡剤の適切な分散は、均一な発泡を確保し、高い局所濃度によって引き起こされる欠陥を回避するための重要なステップです。次に、混合されたシリコーンコンパウンドは、成形のために押出機または射出成形機に供給されます。この段階では、金型の温度と成形速度を正確に制御して、早期の発泡や不完全な成形を防ぐ必要があります。
加熱および発泡段階では、材料は150°Cから230°Cの範囲の高温にさらされます。 発泡剤は熱で分解し、大量のガス(N₂やCO₂など)を放出し、シリコーンマトリックス内で膨張して微細で均一な泡構造を形成します。同時に、シリコーンは架橋剤の作用下で硬化し、泡構造を安定させます。発泡プロセスと硬化プロセスの同期は、製品の発泡セルの分布と機械的特性を確保するために特に重要です。その後、材料は加硫段階に入り、持続的な加熱により分子構造がさらに安定し、製品の耐久性と機械的強度が向上します。温度、時間、圧力などの加硫プロセスのパラメータは、泡の構造が崩壊したり、機械的性能が低下したりするのを防ぐために、製品仕様に従って厳密に制御する必要があります。
加硫後、製品はその寸法と性能を確定するために室温まで急速に冷却する必要があります。冷却速度も重要です。過度の冷却速度は内部応力の集中につながる可能性があり、過度に遅い冷却は生産効率に影響を与える可能性があります。冷却されたフォームシリコーン製品は、さまざまなアプリケーションシナリオの要件を満たすために、切断、スタンピング、トリミング、接着、表面コーティングなどのさらなる処理を受けます。
発泡シリコーン製品は、軽量、高弾性、優れたシール性、および環境安全性が特徴です。多孔質構造により、材料密度が低下するだけでなく、クッション性や衝撃吸収性も向上します。独立気泡フォーム構造は、空気と湿気を効果的に遮断し、優れた防水性とシーリング効果を提供します。これらの特性により、発泡シリコーンは、電子機器や電化製品のシーリングガスケット、断熱パッド、防水リングなどの用途で広く使用されています。自動車産業のドアシールとエンジンの音響断熱パッド。航空宇宙産業におけるキャビンドアシールと断熱材。医療機器のシーリングリングとクッションサポート。家庭用および建設用途の防水シールリングと断熱ストリップ。
将来的には、発泡シリコーン技術は、環境安全性、高性能、インテリジェントな製造、および多機能複合材料に向けて進歩することが期待されています。研究は、高温耐性、耐圧性、および強力な熱伝導性を備えた、環境に優しい無公害の発泡剤と機能性発泡シリコーンの開発に焦点を当てます。自動化されたインテリジェントな機器は、生産効率と製品の一貫性を向上させます。導電性、熱伝導性、難燃性などの機能を統合することで、その適用範囲が広がります。その優れた性能と市場の需要の高まりにより、フォームシリコーン技術は、シーリング、衝撃吸収、断熱、防水などの業界でさらに重要な役割を果たすように設定されています。
