Gomme siliconiche

Le gomme siliconiche

Le gomme siliconiche comprendono diverse formulazioni, progettate per ottenere caratteristiche specifiche in funzione del componente e delle condizioni di utilizzo. Tra le principali tipologie rientrano le gomme siliconiche ad alta consistenza, comunemente denominate HCR (High Consistency Rubber), le formulazioni liquide, identificate come LSR (Liquid Silicone Rubber), ed i siliconi a vulcanizzazione a temperatura ambiente, noti come RTV (Room Temperature Vulcanizing), che si differenziano per consistenza, modalità di lavorazione e sistema di reticolazione.

La scelta della mescola non riguarda quindi soltanto la durezza del silicone, ma deve considerare temperatura di esercizio, sollecitazioni meccaniche, contatto con fluidi e sostanze chimiche, isolamento o conducibilità elettrica, ambiente di utilizzo e processo produttivo.

Gomme siliconiche ad alta consistenza e formulazioni liquide
Le gomme siliconiche ad alta consistenza, sono mescole solide basate su polimeri siliconici ad elevato peso molecolare: la loro formulazione può essere modificata per ottenere differenti valori di durezza, elasticità, resistenza alla trazione, lacerazione e compressione.
Le mescole HCR possono essere utilizzate nei processi di estrusione, calandratura, stampaggio a compressione, iniezione e transfer.

Le formulazioni liquide, sono sistemi bicomponenti a bassa viscosità, dedicate allo stampaggio a iniezione di componenti con geometrie complesse e dettagli definiti.
Le gomme siliconiche possono essere disponibili in versione compatta oppure espansa.

Il silicone compatto viene utilizzato per realizzare profili, tubi estrusi, lastre calandrate, guarnizioni e particolari stampati con durezze che possono variare, in funzione della formulazione, indicativamente da 20 a 90 Shore A.

Il silicone espanso presenta una struttura cellulare, che può essere a celle aperte, a celle chiuse o a celle miste. La struttura e la densità del materiale ne determinano comprimibilità, permeabilità e comportamento nelle diverse applicazioni: le strutture a celle chiuse sono particolarmente adatte ad applicazioni di tenuta, isolamento e protezione dagli agenti esterni, mentre le strutture a celle aperte possono essere utilizzate quando sono richieste permeabilità e specifiche caratteristiche di compressibilità.

Reticolazione, a caldo o a temperatura ambiente
La trasformazione della mescola in elastomero avviene attraverso la reticolazione, cioè la formazione della rete tridimensionale che conferisce al materiale le sue caratteristiche elastiche e meccaniche.
LSR utilizza un sistema di reticolazione per poliaddizione catalizzato al platino, mentre HCR può utilizzare sistemi di reticolazione perossidici oppure platinici. La reticolazione delle gomme siliconiche può avvenire a caldo oppure, per specifiche formulazioni, a temperatura ambiente. Il sistema di reticolazione dipende dalla tipologia di mescola e dalla formulazione. I siliconi RTV sono formulati per reticolare a temperatura ambiente e possono essere sistemi monocomponenti o bicomponenti.

Dalla mescola al componente
La formulazione della gomma siliconica determina gran parte delle caratteristiche del componente finito. Oltre al polimero siliconico, la mescola può contenere cariche, pigmenti, stabilizzanti e altri additivi destinati a modificare proprietà specifiche.

Tra le caratteristiche che possono essere definite e modulate attraverso la formulazione della mescola rientrano:

• • durezza ed elasticità;


• • resistenza alla trazione e alla lacerazione;


• • comportamento alla compressione;


• • stabilità alle alte e basse temperature;


• • resistenza all'invecchiamento, agli agenti atmosferici e all'ozono;


• • caratteristiche di resistenza alla fiamma.

Esistono inoltre formulazioni sviluppate per ottenere caratteristiche specifiche, quali autoestinguenza, conducibilità o isolamento elettrico e rilevabilità ai metal detector.

Per applicazioni che richiedono una maggiore resistenza a carburanti, oli e altri fluidi possono essere utilizzate mescole fluorosiliconiche, come il FVMQ. La scelta della gomma siliconica deve quindi partire dalle condizioni di utilizzo del componente e dalle specifiche tecniche, considerando insieme formulazione, processo e prestazioni finali.

Il post-curing
Per alcune formulazioni, dopo la reticolazione viene eseguita la post-vulcanizzazione (post-curing), cioè un trattamento termico successivo alla prima fase di reticolazione.
Il post-curing viene utilizzato, a seconda della formulazione e del processo, per favorire il completamento della reticolazione, ridurre i residui volatili e stabilizzare le caratteristiche del componente.
Le condizioni di temperatura e durata dipendono dalla mescola, dalla geometria e dalla massa del particolare e dalle specifiche dell'applicazione.