シリコーン製品の柔らかさと硬さは、シール効果、触感の快適さ、圧縮強度に直接影響します。非常に柔らかい母子製品の必要性であっても、高硬度の工業用シールの要件であっても、硬度の正確な制御は生産における中心的な課題です。
配合設計: 硬度を調整するための基礎となるロジック
シリコーン製品の柔らかさと硬さは、まず基材の配合設計によって決まります。ベースポリマーの種類によって硬度の初期範囲が決まりますが、微調整の鍵となるのはフィラーと可塑剤の比率です。気相ホワイトカーボンブラックなどの無機充填剤を添加すると、分子ギャップを効果的に埋め、分子鎖の動きを制限し、硬度と弾性率を大幅に向上させることができます。逆に硬度を下げる必要がある場合には、シリコーンオイルなどの可塑剤を適量添加することで実現できます。例えば、液状シリコーンにシリコーンオイルを10％添加すると、液状シリコーンの硬度が約2～5度低下します。ただし、シリコーンオイルを過剰に添加すると、分子量が損なわれ、引き裂き抵抗が低下したり、フロストスプレーが発生したりする可能性があることに注意してください。したがって、物性を確保しながら科学的な調合を行う必要があります。
混合と配合: 非標準的な要求に迅速に対応する賢い方法
実際の生産では、顧客は標準以外の特殊な硬度要件 (45 度や 55 度など) を要求することがよくあります。この時点で、硬度の異なる生ゴム材料を直接混合することが効率的かつ経済的な解決策となります。たとえば、50 度のシリコーンと 70 度のシリコーンを 1:1 の比率で混合すると、理論的には約 60 度のゴム材料が得られます。この方法は、サンプリングまたは少量の非標準注文で広く使用されており、在庫モデルを大幅に削減できます。ただし、Weishun Silicone は、混合後、十分に薄めて加硫曲線をテストする必要があり、ブレンドされた材料の引張強度が原材料の引張強度よりわずかに低くなる可能性があることを注意しています。高いパフォーマンスが要求される製品は注意して使用する必要があります。
硫化プロセスと後処理: 最終的な性能を決定する重要なステップ
式に加えて、硬度に対する加硫プロセスの影響も無視できません。加硫温度、時間、圧力の 3 つの要素を正確に一致させる必要があります。加硫温度を適切に高めたり、加硫時間を延長すると、架橋反応速度が速くなり、硬度が 1 ～ 2 ℃増加します。ただし、温度が高すぎたり、時間が長すぎると加硫が過剰になり、製品が脆くなる場合があります。また、硬度を調整するために二次加硫（熱処理）も有効な手段です。特定の温度で処理時間を延長することにより、シリコーンの分子構造がさらに架橋され、全体の硬度が安定し、向上します。
シリコーン製品の柔らかさと硬さの制御は、材料科学とプロセスの最適化を含む体系的なエンジニアリングです。
