نوار سیلیکونی اسفنجی عمدتاً از سیلیکون HTV (High Temperature Vulcanization) یا HCR (High Consistency Rubber) ساخته می‌شود، که نوعی لاستیک سیلیکونی با ویسکوزیته بالا است و با فرآیند پخت حرارتی تولید می‌شود. برای تبدیل شدن به حالت اسفنجی، یک عامل کف‌زا به ترکیب HTV اضافه می‌شود که در حین فرآیند حرارت‌دهی، گاز آزاد کرده و ساختار سلولی بسته یا باز را در داخل ماده ایجاد می‌کند.

سیلیکون VMQ (Vinyl Methyl Silicone) نام فنی و استاندارد پلیمر سیلیکون است که زیرمجموعه HTV/HCR قرار می‌گیرد و به دلیل پایداری حرارتی عالی، بهترین گزینه برای ساخت نوارهای اسفنجی مقاوم در برابر دما و عوامل محیطی است. در مقابل، سیلیکون‌های RTV (Room Temperature Vulcanization) که در دمای اتاق پخت می‌شوند، اغلب به‌صورت چسب‌ها و درزگیرها استفاده می‌شوند و برای ساخت مواد اسفنجی و نوارهای اکسترودشده کاربرد ندارند.

تفاوت نوار سیلیکونی اسفنجی با نوار سیلیکونی توپر چیست؟

تفاوت اصلی بین نوار سیلیکونی اسفنجی و نوار سیلیکونی توپر در ساختار و میزان فشردگی آن‌هاست. نوار اسفنجی دارای ساختار سلولی متخلخل است و با نیروی کم به‌راحتی فشرده می‌شود، بنابراین برای درزگیری، آب‌بندی سبک، جذب لرزش و جبران ناهمواری‌ها مناسب‌تر است. در مقابل، نوار سیلیکونی توپر از سیلیکون کاملاً فشرده و بدون حفره ساخته می‌شود، استحکام مکانیکی بالاتری دارد و برای شرایطی که نیاز به مقاومت در برابر فشار، سایش، کشش یا دمای ثابت وجود دارد، به‌کار می‌رود.

از نظر کاربرد، نوار اسفنجی معمولاً در درزگیری درب‌ها، تجهیزات الکتریکی، کوره‌ها، تابلوهای برق و سیستم‌های تهویه استفاده می‌شود، جایی که انعطاف‌پذیری اولویت دارد. نوار سیلیکونی توپر بیشتر در آب‌بندی پرفشار، صنایع غذایی و دارویی (در صورت گرید مناسب)، واشرهای مقاوم، کوره‌ها، دستگاه‌های صنعتی و آب‌بندهای حرارتی به‌کار می‌رود. به‌طور خلاصه، نوار اسفنجی برای فشرده‌سازی و انعطاف، و نوار توپر برای استحکام و تحمل فشار انتخاب می‌شود.

محدوده دمای کاری پیوسته نوار سیلیکونی اسفنجی چقدر است؟

محدوده دمای کاری پیوسته نوار سیلیکونی اسفنجی معمولاً بین ۶۰- تا ۲۰۰ درجه سانتی‌گراد است و در بسیاری از محصولات صنعتی با فرمولاسیون باکیفیت، این محدوده می‌تواند تا حدود ۲۳۰ درجه سانتی‌گراد نیز افزایش یابد. این پایداری دمایی ناشی از ساختار پلیمر سیلیکون (VMQ) است که در برابر حرارت، اکسیداسیون و پیری حرارتی عملکرد بسیار بهتری نسبت به لاستیک‌های معمولی دارد.

در شرایط لحظه‌ای یا کوتاه‌مدت، برخی نوارهای سیلیکون اسفنجی می‌توانند دماهایی بالاتر از محدوده پیوسته را تحمل کنند، اما ادامه کار در این دماها باعث کاهش خاصیت ارتجاعی، سفت‌شدن یا افت عمر مفید می‌شود. به همین دلیل، در کاربردهای حساس حرارتی همیشه باید دمای پیوسته اعلام‌شده توسط سازنده ملاک انتخاب قرار گیرد، نه تحمل لحظه‌ای.

میزان آب‌بندی نوار سیلیکونی اسفنجی در برابر هوا، آب و بخار چگونه است؟

نوار سیلیکونی اسفنجی از نظر آب‌بندی هوا عملکرد بسیار خوبی دارد، چون با نیروی کم فشرده می‌شود و می‌تواند ناهمواری‌های سطح را به‌خوبی پر کند؛ به همین دلیل در تابلوهای برق، درب تجهیزات و سیستم‌های تهویه، نشت هوا را به حداقل می‌رساند. در برابر آب و رطوبت نیز، به‌ویژه در نوع سلول بسته، مقاومت بالایی دارد و برای آب‌بندی سبک تا متوسط در محیط‌های مرطوب کاملاً مناسب است.

در مقابل، آب‌بندی بخار با نوار سیلیکونی اسفنجی محدودتر است و برای بخار اشباع یا فشار بالا توصیه نمی‌شود، زیرا ساختار اسفنجی در فشار و دمای بالا می‌تواند اجازه نفوذ تدریجی بخار را بدهد. در چنین شرایطی، نوار سیلیکونی توپر یا گسکت‌های تخصصی (PTFE یا گرافیتی) انتخاب مطمئن‌تری هستند، و نوار اسفنجی بیشتر برای آب‌بندی کم‌فشار و غیر بحرانی کاربرد دارد.

مقاومت نوار سیلیکونی اسفنجی در برابر روغن، گریس و سوخت‌ها چگونه است؟

مقاومت نوار سیلیکونی اسفنجی در برابر روغن‌ها، گریس‌ها و سوخت‌ها به طور کلی در مقایسه با سایر الاستومرها مانند نیتریل (NBR) یا فلوئوروالاستومر (Viton)، ضعیف تا متوسط است و یک محدودیت مهم برای این محصول محسوب می‌شود. سیلیکون استاندارد در تماس طولانی با روغن‌های مبتنی بر نفت یا سوخت‌هایی مانند بنزین و دیزل، متورم (Swelling) شده، نرم می‌شود و در نهایت خاصیت آب‌بندی و مکانیکی خود را از دست می‌دهد.

با این حال، نوار سیلیکونی اسفنجی مقاومت خوبی در برابر برخی سیالات خاص از جمله روغن‌های هیدرولیک مبتنی بر فسفات استر (مانند Skydrol) و همچنین روغن‌های گیاهی و حیوانی دارد. برای کاربردهایی که تماس با روغن یا سوخت اجتناب‌ناپذیر است، باید از نوار اسفنجی فلوئوروسیلیکون (FVMQ) استفاده شود که مقاومت شیمیایی بسیار بالاتری دارد و برای آب‌بندی در حضور سوخت جت و روغن‌های صنعتی طراحی شده است.

عمر مفید نوار سیلیکونی اسفنجی در شرایط کاری مختلف چقدر است؟

عمر مفید نوار سیلیکونی اسفنجی در شرایط نرمال کاری (دما تا حدود ۱۵۰–۲۰۰°C، فشار کم، بدون تماس با روغن و مواد خورنده) معمولاً بین ۵ تا ۱۰ سال است، چون سیلیکون مقاومت بالایی در برابر پیری حرارتی، ازن و اشعه UV دارد و به‌مرور زمان به‌راحتی خشک یا ترک‌دار نمی‌شود. در این شرایط، افت خاصیت ارتجاعی بسیار کند است و آب‌بندی برای مدت طولانی حفظ می‌شود.

در شرایط سخت‌تر کاری مانند دمای نزدیک به حد بالا (۲۰۰–۲۳۰°C)، فشار مکانیکی مداوم، یا تماس با روغن، سوخت و بخار، عمر مفید می‌تواند به ۱ تا ۳ سال یا حتی کمتر کاهش یابد، زیرا ساختار اسفنجی دچار له‌شدگی دائمی، تورم یا تخریب شیمیایی می‌شود. انتخاب نوع مناسب (مثلاً فلوئوروسیلیکون)، طراحی صحیح میزان فشردگی و جلوگیری از اضافه‌بار حرارتی، نقش کلیدی در افزایش عمر واقعی نوار دارد.

تفاوت نوار سیلیکونی اسفنجی با EPDM اسفنجی چیست؟

نوار سیلیکونی اسفنجی از نظر محدوده دمایی و پایداری محیطی برتری دارد؛ به‌طور معمول از حدود ۶۰- تا ۲۰۰/۲۳۰°C را تحمل می‌کند و در برابر UV، ازن و پیری حرارتی بسیار مقاوم است، به همین دلیل برای کاربردهای دمای بالا، تجهیزات صنعتی و محیط‌های بیرونی ایده‌آل است. در مقابل، EPDM اسفنجی محدوده دمایی پایین‌تری دارد (تقریباً ۴۰- تا ۱۲۰/۱۴۰°C) اما در برابر آب، بخار و مواد قلیایی مقاومت بسیار خوبی نشان می‌دهد و از نظر اقتصادی نیز مقرون‌به‌صرفه‌تر است.

از نظر مقاومت شیمیایی و کاربرد، EPDM اسفنجی برای تماس مداوم با آب گرم، بخار کم‌فشار و سیستم‌های تأسیساتی انتخاب بهتری است، در حالی که سیلیکون اسفنجی در تماس با بخار و روغن محدودیت دارد اما انعطاف‌پذیری خود را در دماهای بالا و پایین حفظ می‌کند. به‌طور خلاصه، اگر دما و شرایط محیطی سخت اولویت باشد، سیلیکون اسفنجی مناسب‌تر است و اگر آب‌بندی اقتصادی برای آب و بخار مدنظر باشد، EPDM اسفنجی انتخاب منطقی‌تری خواهد بود.