Os produtos de silicone são uma parte importante de muitas indústrias porque podem ser utilizados de muitas formas diferentes, resistem ao desgaste e mantêm-se fortes quando submetidos a calor direto. Quer trabalhe no fabrico de produtos electrónicos, necessite de silicone para circuitos de precisão, ou faça peças para automóveis que têm de funcionar bem a altas velocidades. Compreender e otimizar os tempos de cura do silicone pode ser a diferença entre cumprir prazos e perder produtividade.

O silicone encontra-se numa variedade de produtos, desde dispositivos médicos a utensílios de cozinha. O material é popular porque pode suportar altas temperaturas, é durável e dobra-se facilmente, mas há um aspeto que pode causar problemas em processos de fabrico acelerados: a rapidez com que endurece (cura) após a aplicação rápida.

Hoje, vamos analisar mais de perto o complexo processo de moldagem que está por detrás da silicone A cura acelerada e como acelerar todo o processo durante a fase final de moldagem, garantindo ao mesmo tempo que o resultado final é o correto. Se pretende uma forma de encurtar o tempo de cura do seu silicone sem comprometer a qualidade, então continue a ler: porque o que se segue é uma análise exaustiva que o levará a conhecer o funcionamento interno da cura acelerada.

Compreender o processo de cura do silicone

O processo de cura do silicone não é um processo consistentemente simples e pode ser afetado por muitos factores diferentes. De um modo geral, o silicone cura por contacto com a humidade, e as moléculas de silano no silicone ligam-se umas às outras quando entram em contacto com as moléculas de água. Esta ligação cruzada forma uma rede tridimensional que transforma o material de um líquido num sólido de borracha ou elastómero. Devido a esta estrutura, os silicones podem ser dobrados ou esticados, mas regressam sempre à sua forma original; isto também significa que podem suportar temperaturas extremamente altas e baixas melhor do que a maioria dos outros materiais.

Existem dois tipos principais de silicones de cura por humidade:

1. Acetoxi-silicones: Estes silicones libertam ácido acético durante o processo de cura e podem emitir um odor semelhante ao do vinagre. Além disso, a natureza ácida deste subproduto tem o potencial de corroer certos metais. No entanto, pelo lado positivo, tendem a curar mais rapidamente do que os seus homólogos não acetoxídicos.

2. Alcoxi-silicones: Ao contrário dos acetoxi-silicones, estes tipos de silicones não excretam qualquer ácido aquando da secagem - apenas o álcool. Isto significa que não há risco de efeitos corrosivos causados apenas por resíduos ácidos (embora possam ocorrer outras alterações químicas).

Saber se o seu vedante de silicone se enquadra num determinado campo é importante para garantir que a tecnologia que influencia o tempo de cura tem um bom desempenho em condições reais.

Controlar os factores ambientais

As condições ambientais sob as quais os silicones curam completamente podem afetar significativamente a velocidade do processo. Estes factores incluem:

1. Humidade

O controlo dos níveis de humidade durante o processo de cura pode ter um impacto significativo na velocidade de cura: em áreas com maior humidade, existem mais moléculas de água, o que acelera a reação. Por outro lado, se o tempo estiver muito seco, o processo de cura será mais demorado. Felizmente, existem formas de ajudar a ajustar esta situação, e pode ser tão simples como utilizar um humidificador em toda a área de trabalho ou enquanto o silicone é a cura, ou a cura do silicone numa câmara de humidade.

2. Temperatura

O aumento da temperatura resulta geralmente num encurtamento da duração da cura devido ao aumento da energia cinética devido ao aumento do movimento molecular durante a cura. No entanto, embora as temperaturas elevadas possam encurtar o tempo de cura do silicone, também podem levar a potenciais problemas com a qualidade do produto após a moldagem. Mas, normalmente, um aumento moderado do calor acelera bem as coisas e não causa qualquer problema.

3. Inibição por oxigénio

A inibição por oxigénio pode ocorrer quando os silicones são expostos ao ar. Isto significa que, especialmente em projectos mais espessos, a reação de cura pode não estar totalmente concluída. Uma solução possível para este problema é a utilização de um catalisador ou a aplicação de um agente de cura para criar uma barreira de oxigénio sobre a superfície de cura, promovendo uma cura uniforme.

Aceleradores químicos e catalisadores

Certos tipos de silicones podem ser acelerados utilizando compostos químicos que promovem a reação de reticulação. Estes incluem:

1. Catalisadores de platina

Os catalisadores de platina são frequentemente utilizados para acelerar o processo de cura de produtos de cura por adição borrachas de silicone. São frequentemente escolhidos porque os seus sistemas de cura são muito mais rápidos do que os catalisadores de estanho. Ao adicionar um catalisador de platina, o tempo de cura destes tipos de silicones pode ser significativamente reduzido.

2. Aminas terciárias

As aminas terciárias podem acelerar o processo de cura de silicones de cura por condensação catalisada por estanho. Funcionam actuando como um acelerador e promovendo a desidrogenação (perda de átomos de hidrogénio) do silicone, permitindo a ocorrência de mais ligações cruzadas.

No entanto, deve notar-se que a utilização de aceleradores pode reduzir significativamente o tempo de vida útil do produto.

Técnicas mecânicas

Podem também ser utilizadas técnicas mecânicas para acelerar a cura.

1. Vibração e agitação

Quando se aplica vibração ou agitação, o tempo de cura pode ser encurtado, aumentando a velocidade a que as moléculas se movem e interagem umas com as outras. Isto é útil quando se pretende reduzir o tempo necessário para o silicone fluir para a sua forma final.

2. Espessura de cura reduzida

Outra forma de acelerar o processo de cura é tornar o silicone mais fino. Uma vez que a reação ocorre numa distância mais curta, o tempo total necessário também é mais curto; de facto, as camadas finas curam mais rapidamente do que as camadas grossas.

Cura induzida por luz

Os silicones, especialmente os silicones curáveis por UV, podem ser curados por exposição a determinados comprimentos de onda de luz. A utilização desta técnica permite um grande controlo sobre quando e onde a cura começa e pára, o que muitas vezes significa que a cura pode ser concluída em segundos ou menos. Mas é necessário o tipo certo de luz, com a intensidade certa, e conceitos como a duração das flutuações.

Conclusão

A velocidade de cura do silicone é um fator importante a considerar em muitas indústrias. Ser capaz de curar silicone mais rapidamente tem vários benefícios: pode aumentar os níveis de produtividade, aumentar a eficiência (o que significa menos energia desperdiçada) e até abrir a porta a novos tipos de produtos. No entanto, não se trata apenas de velocidade, a qualidade deve ser mantida no processo. Discutimos alguns métodos que podem ser utilizados para controlar e acelerar o ritmo a que estes materiais endurecem. Mas lembre-se, todas as estratégias têm de ser cuidadosamente consideradas, porque embora a velocidade possa ser desejável do ponto de vista comercial, não deve ser feita à custa da integridade do produto e da segurança do utilizador final. Aumentar a velocidade de cura do silicone, seja em vedantes de silicone ou adesivos de silicone, implica abordar a sua estrutura química inerentemente mais complexa.