矽膠原料是什麼

矽膠是我們在日常生活用品中常常可以看到的材質,良好的延展性、防水性及柔韌性讓許多人以為矽膠是塑膠的一種,甚至有許多塑膠工廠也把矽膠當作塑膠。你知道他們其實有很大的差別嗎?  無論是安全、耐溫範圍或其它特性的表現,矽橡膠都比塑膠來的優異許多。今天的文章為您介紹矽膠是什麼,並帶您破解幾個關於矽膠的常見迷思!

(延伸閱讀: 矽膠會比橡膠好嗎?

矽膠是什麼?

矽膠也稱矽橡膠,由天然矽、氧、碳、氫元素組成的合成聚合物,矽膠可分為單組分和雙組分,因其化學性質穩定而在工業應用上相當普及。同時可耐受極端溫度(-40 至 220 °C)而不影響其物性。基於這些特性加上易於製造與塑型,矽膠還被廣泛使用在多種產業,包括:電壓線路絕緣應用;汽車內飾件;矽膠廚具、烘焙和食品容器;醫療器械和醫療植入體; 矽酮密封劑; 穿戴裝置等電子產品。
 

矽膠原料是什麼

矽膠的分子構造圖

矽膠的優點有哪些?

優點1: 耐溫範圍大

矽膠最廣為人知的特性就是耐高溫,耐受度從 -40 至 220 °C 範圍內仍可正常作業。耐熱可達 260°C,因此矽橡膠很適合用於烹飪以及環境溫度嚴苛的機械設備。
 

優點2: 安全無毒

矽膠雖是聚合物,但卻是由相當天然的礦物(二氧化矽)所組成。這也造就矽橡膠本身無毒、無重金屬的安全特質,因此適用於親膚相關醫療用品以及食物接觸的廚具容器產品。
 

優點3: 防水性佳

如果要說矽膠與塑膠真有什麼共通點,大概就是防水特性。不過矽膠的防水效果表現還是比塑膠來得好,原因是矽膠在成型後的延展性和彈性都很高,不像塑膠件成型後就定型了。所以常常可以看到矽橡膠被用作防水圈、O型環等墊圈的製作原料。
 

優點4: 耐用,壽命長

站在矽膠製造商的角度來看,這點實在不能算是優點,為什麼呢? 因為矽膠製品抗撕拉強度高,且不易變形,產品的故障率、替換率也就相對低了。不僅如此,廢棄的矽橡膠可以在大自然中自然分解,可說是相當環保的材料。

 

矽膠的物性表

名稱數值
邵氏硬度 25°–80°
抗拉強度 4-12.5 Mpa
撕裂強度 9 - 55 kN/m
斷裂伸長率 (%) 90 - 1120 %
密度 1.1 - 1.6 g/cm3
絕緣電阻 1 - 100 TΩ.m

矽膠的常見五大迷思

矽膠跟塑膠一樣嗎?

儘管矽膠某些方面確實與我們認知的塑料有一些共同點,但本質上,他們是完全不同的材料。塑膠為環境帶來了很多問題,例如塑料中帶有化學毒物, 可能透過各種方式進入人們的飲食中;而矽橡膠燃燒時不會產生戴奧辛,更不會於加熱或使用過程中釋放有毒物質,是對環境高度友善的材料,這也正好解決了塑膠造成的環境生態危機,也是矽膠變得如此受歡迎的原因之一。
 

矽膠有毒嗎?

有機矽,也就是矽膠的原料,被公認具有化學穩定性,矽膠不會與接觸的食物或飲料發生反應,因此許多專家和權威人士認為有機矽無毒且可安全用於食物器皿的應用上。目前市面上或研究報告上也沒有已知的與使用矽膠炊具相關的健康危害案例,它們也不會產生任何有害煙霧。因此,矽橡膠是絕對安全無毒的。聽到這裡,大家可能會有個問題:既然矽膠無毒,那應該可以標榜食品等級吧? 矽膠對溫度和化學品的耐受性最終意味著它不會與食品或生產中遇到的任何介質發生反應。 但是,只有符合 FDA 標準的材料才被視為“食品安全”等級。即便是安全的矽膠也會依照不同的產品功能屬性而有等級區份的,上陽電子配合的國際矽膠原料大廠均有來歷正規、清楚的物性履歷可供您選配,使用安全可靠的原料是項目開發最關鍵的第一步!
 

矽膠遇熱會融化嗎? 

首先,我們先搞懂矽膠處於高溫時會產生的物理反應,矽膠屬於"熱固性"聚合物,也就是透過溫度加熱達到固化定型的屬性,隨著後續的持續加熱也不會改變形體或軟化。這點則跟屬於"熱塑性"聚合物的塑膠相反。後者透過溫度的提升產生液化進而塑形,於溫度冷卻後變硬定型,後續加熱仍可軟化重塑。如此一來,我們就能理解矽橡膠為何可以耐高溫而不變形了。相信講究健康養身的族群會特別關心這個議題,擔心廚房炒菜用的矽膠鍋鏟遇熱後會爛掉,關於這點大可放心,事實上矽膠鍋鏟是可耐230°C高溫的,我們平常炒菜時的油溫一般都不會超過200°C。反之,塑膠製品耐溫最高不超過140°C,安全及實用程度遠不及矽膠。
 

矽膠放久會脆化或泛黃嗎?

想必大家都有過一種經驗,長期使用後的矽膠手機外殼變黃了。這裡給大家一個觀念,排除不良的使用習慣如咖啡、茶漬等髒污造成的黃化因素,矽膠製品隨時間黃化純粹是裡頭的硫化物成份被氧化了,或是紫外線、太陽曝曬造成的氧化現象,但這類的黃化屬自然反應,不影響產品本身的硬度、壽命,影響的僅僅是外觀層面。然而矽橡膠本身或多或少是有抗紫外線功能的,所以黃化的因素當然不只一個,也可能牽涉到原料優劣與製作工藝品質以及硫化劑選用等因素,簡單來說,選用高品質的矽膠產品基本上能大大降低這類問題發生的機率。
 

矽膠會導電嗎? 

矽膠本身具有很高的電阻率,也就是絕緣特性,然而多虧其高可塑性的特點,只要在矽膠裡面添加導電原料,便具有相當良好的導電性能,比如我司專營的矽膠導電條(zebra connector)就是利用這樣的原理,使原本絕緣的矽橡膠,搖身一變成了與PCB電路板導通的介質。
 

結論

矽膠無毒且不產生有害廢料,使得它成為比橡膠和塑膠更優異的替代品。如果您打算選用矽膠作為產品開發原料,請認明高質量且有大廠背書的原料,以確保產品品質及功能性不打折。上陽電子使用的矽橡膠原材料均來自日本信越、美國陶熙(原道康寧)、德國瓦克等可靠品牌。我們致力於為客戶提供可適性材料,設計解決方案,協助客戶體現產品最高價值。

我們生活周遭,其實有很多東西都是矽膠產品,只是你沒有注意到或不曾去了解,舉凡嬰兒奶嘴、玩具、生活廚具用品、電子產品等。今天透過5個問答,帶你來了解矽膠是什麼。

矽膠是塑膠?是橡膠?

一般所熟知的塑膠、橡膠等高分子聚合物是以有機的碳結構(C-C)所組成,而矽膠則是由無機的矽氧(Si-O)所組成之聚合物。因此,矽膠不是塑膠,也不是橡膠。

市面上,矽膠不論是中文或英文,都有很多別的名稱,但其實都是指一樣的材料,例如:

  • 硅膠 – 大陸的用語
  • 矽利康 – silicone的音譯,比較常指的是建築填縫用單液型矽膠 (RTV-1)
  • 矽橡膠 – 雙劑型液態矽膠 (RTV-2或LSR)或熱壓固態矽膠 (HTV)
  • 矽酮樹指
  • Silicone
  • Silicone Rubber
  • Silicone Compound

矽膠有什麼優點?

矽膠能應用在很多的用途,是因為它有很多優點。例如:

  • 耐高低溫 – 可長時間暴露於–40°C~180°C 的環境中而不變脆
  • 耐候性佳 (耐UV)
  • 防水性佳
  • 透光性高 – 可做到像玻璃一樣透明
  • 收縮率低
  • 耐化學性佳
  • 具彈性、延展性
  • 安全性高(加成型) – 可應用於食品包裝材、食品器具等

矽膠有什麼缺點?

世上沒有一個材料是只有優點,沒有缺點,矽膠也不例外。雖然它的優點非常多,但有也幾項缺點。例如:

  • 矽膠跟別的材料比,單價比較高。
  • 因為吸附性好,所以表面比較容易黏灰塵或小毛髮。
  • 矽膠的機械強度,一般來說是比不上常見的塑膠或橡膠,當然因配方的不同,強弱也有別。

矽膠是什麼顏色?

市面上有很多用矽膠製成的產品如廚房用具、翻模用模具、矽膠手環都已經是調過色的,那矽膠原本的顏色是什麼呢?其實,矽膠的原色有白色、半透明、透明。為什麼光原色就分很多種?因為所使用的初級原料系統不同或配方上的差異造成矽膠有不同的原色。

矽膠原料是什麼
矽膠原本的顏色有透明、半透明及白色。透明的還有分高透明/全透明或透明微霧。這些矽膠為仁菖有限公司的高透明膠及模具矽膠。

如果矽膠可以調色,那一般化工行買的翻模用矽膠我是不是可以自己加色粉或色膏?答案當然是可以,但前提是,你只能加矽膠專用的色膏。一般外面賣的油性色膏屬於有機物,跟矽膠不相容,加了會讓矽膠的黏度一下子升高,以至於無法讓你使用,就算黏度沒有升高,因為相容性差會影響物性,甚至會造成你的矽膠無法固化或固化不完全。

矽膠能導熱嗎?

矽膠本身不導熱,透過添加特殊的導熱材料才可導熱,而市面上一般是做成導熱膏或導熱矽膠片來使用,應用在很多電子設備需要散熱的地方,例如主機板與散熱片或外殼之間的導熱。

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矽膠是什麼做成的?

矽膠的主要成份為二氧化矽,來自於天然的礦石。 由於矽膠化學性質安全,無毒無腐蝕性,使得它被美國FDA機構批准可用於食品與製藥工業。 矽膠不含塑化劑及雙酚A,耐酸鹼、耐高低溫,廚房與食物接觸的最佳材料,同時也廣泛被應用於醫療及嬰兒用品上。

矽膠是膠嗎?

矽膠(英語:Silica Gel)一種粒狀多孔的二氧化矽水合物,由矽酸鈉加酸後洗滌乾燥製得,主要用作乾燥劑以及管柱層析和薄層層析中的吸附劑。 雖名稱為「」,它實際上一種固體,外表呈透明或乳白色。 珠狀的矽膠。 矽橡膠有時也被稱為矽膠,但實際上性質和用途完全不同於含矽化合物。

矽膠什麼類?

矽膠的英文是Silicone rubber,顧名思義是由「矽」作成的「橡膠」物質,由於名字相似且都具有延展性,所以矽膠與塑膠常常被混為一談,但這兩個的主材料是完全不一樣的物質。 矽膠主成分是矽氧烷,單體就是矽+氧+甲基的結構,與塑膠單體的乙烯、丙烯不一樣。

矽膠是矽利康嗎?

矽膠(silicone),又名矽利康、硅膠、有機硅膠、酮樹脂,一種以及氧為主結構的熱固性樹脂。 依型態可分為固態矽膠及液態矽膠。 依種類可分為縮合型矽膠及加成型矽膠