Die gleiche Nennviskosität von 1.000 cSt bedeutet lediglich, dass zwei Silikonöle unter festgelegten Prüfbedingungen eine ähnliche kinematische Viskosität besitzen.

Sie beweist nicht, dass Flüchtigkeit, Tieftemperaturfließfähigkeit, Hochtemperaturstabilität, Gehalt an niedermolekularen Bestandteilen und Systemverträglichkeit ebenfalls identisch sind.

Beim Wechsel einer Charge oder eines Lieferanten sollten anwendungsbezogene Eingangskontrollen festgelegt werden. Ein einzelner Viskositätswert auf dem Analysenzertifikat, dem COA, reicht für eine zuverlässige Beurteilung nicht aus.

1. Zuerst klären, wie „1.000 cSt“ gemessen wurde

Die kinematische Viskosität muss immer zusammen mit Prüftemperatur und Prüfverfahren betrachtet werden. Dieselbe Probe besitzt bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Viskositäten.

In der Einkaufsspezifikation sollten folgende Angaben eindeutig definiert sein:

• Kinematische oder dynamische Viskosität

• Prüftemperatur

• Prüfverfahren

• Zulässiger Viskositätsbereich

• Probenahmeregeln

• Definition einer Charge

cSt und mm²/s sind numerisch identisch:

1 cSt = 1 mm²/s

cSt und cP dürfen jedoch nicht direkt gleichgesetzt werden. cSt bezeichnet die kinematische Viskosität, während cP die dynamische Viskosität angibt. Für die Umrechnung wird zusätzlich die Dichte der Flüssigkeit benötigt.

2. Warum verhalten sich Silikonöle mit gleicher Viskosität unterschiedlich?

2.1 Unterschiedliche Flüchtigkeit und niedermolekulare Bestandteile

Zwei Silikonöle können bei Raumtemperatur eine ähnliche Viskosität besitzen, sich aber beim Gehalt an flüchtigen und niedermolekularen Siloxanen deutlich unterscheiden.

Diese Unterschiede können folgende Eigenschaften beeinflussen:

• Massenverlust bei hoher Temperatur

• Ausgasung

• Oberflächenkontamination

• Beschlagbildung

• Langfristige Viskositätsstabilität

• Verhalten in geschlossenen Systemen

Bei Elektronik-, Optik-, Hochtemperatur- und geschlossenen Anwendungen sollten deshalb separate Anforderungen an Flüchtigkeit, Ausgasung oder Reinheit festgelegt werden.

2.2 Unterschiedliche Viskositätstoleranzen

„1.000 cSt“ ist normalerweise eine nominale Viskositätsklasse und kein exakter Wert für jede Charge.

Ein Lieferant kann seine Produkte innerhalb eines engen Bereichs kontrollieren, während ein anderer einen deutlich breiteren Spezifikationsbereich verwendet.

Folgende Anwendungen reagieren besonders empfindlich auf Chargenschwankungen:

• Präzisionsdämpfung

• Beschichtung

• Dosierung

• Drehmomentsteuerung

• Instrumentenfüllung

• Schwingungsdämpfung

Der zulässige Viskositätsbereich sollte deshalb anhand des Prozessfensters der Anlage oder Formulierung festgelegt werden.

2.3 Unterschiedliche chemische Typen

Methylsilikonöl, Phenylsilikonöl, Ethylsilikonöl und modifizierte Silikonöle können nicht allein aufgrund derselben Viskosität gegeneinander ausgetauscht werden.

Unterschiedliche Seitengruppen, funktionelle Gruppen und Endgruppen beeinflussen:

• Einsatztemperaturbereich

• Materialverträglichkeit

• Chemische Reaktivität

• Schmierverhalten

• Oberflächeneigenschaften

• Elektrische Eigenschaften

• Optische Eigenschaften

Vor einem Viskositätsvergleich muss daher zunächst die chemische Identität der Produkte bestätigt werden.

2.4 Unterschiedliche Anforderungen der Anwendung

Verschiedene Anwendungen bewerten unterschiedliche Eigenschaften:

• Bei Trennmitteln sind Verteilung, Filmbildung und Rückstände wichtig.

• Bei Dämpfungsanwendungen sind Viskositäts-Temperatur-Verhalten und Chargenkonstanz entscheidend.

• Elektronische Anwendungen erfordern eine Kontrolle von Flüchtigkeit, Ausgasung und Verunreinigungen.

• Formulierungen benötigen eine ausreichende Verträglichkeit mit Harzen, Füllstoffen und Lösemitteln.

• Dosierprozesse hängen von Fließverhalten, Scherreaktion und Viskositätserholung ab.

Selbst wenn die Viskosität den Anforderungen entspricht, ist dasselbe Silikonöl nicht automatisch für jede Anwendung geeignet.

3. Welche weiteren Parameter sollten bei der Eingangskontrolle geprüft werden?

Zusätzlich zur Viskosität bei der festgelegten Temperatur können je nach Anwendung folgende Merkmale geprüft werden:

• Aussehen, Geruch und mechanische Verunreinigungen

• Dichte und Brechungsindex als ergänzende Identitätsparameter

• Flüchtige Bestandteile oder niedermolekulare Siloxane

• Flammpunkt

• Pourpoint oder Tieftemperaturfließfähigkeit

• Gehalt an funktionellen Gruppen

• Art der Endgruppen

• Säurezahl

• Wassergehalt

• Chargenrückstellmuster

• Praktische Anwendungstests

Nicht jedes Silikonöl muss auf sämtliche Parameter geprüft werden.

Die Eingangskontrolle sollte sich an den möglichen Ausfallrisiken orientieren. Zu wenige Prüfungen können entscheidende Abweichungen übersehen, während unnötige Prüfungen Kosten verursachen, ohne die Qualitätskontrolle wesentlich zu verbessern.

4. Richtiges Vorgehen beim Lieferantenwechsel

Schritt 1: Funktion des Rohstoffs definieren

Zunächst muss festgelegt werden, welche Funktion das Silikonöl in der Formulierung oder Anlage erfüllt, beispielsweise:

• Schmierung

• Trennwirkung

• Dämpfung

• Elektrische Isolierung

• Wärmeübertragung

• Oberflächenmodifizierung

• Formulierungsträger

Erst wenn die Funktion bekannt ist, können die relevanten Qualitätsparameter bestimmt werden.

Schritt 2: Prüfbedingungen abstimmen

Beide Seiten sollten vergleichbare Bedingungen verwenden:

• Prüftemperatur

• Prüfverfahren

• Viskositätseinheit

• Spezifikationsbereich

• Probenahmeverfahren

Wenn die Prüfbedingungen unterschiedlich sind, können selbst identische COA-Werte nicht direkt miteinander verglichen werden.

Schritt 3: Technische Dokumente vergleichen

Zu vergleichen sind:

• Technisches Datenblatt, TDS

• Chargenbezogenes Analysenzertifikat, COA

• Sicherheitsdatenblatt, SDS

• Daten zur Flüchtigkeit

• Kontrolle niedermolekularer Bestandteile

• Angaben zur Verträglichkeit

• Weitere anwendungsspezifische Parameter

Schritt 4: Labor- und Pilotversuche durchführen

Das Material sollte unter den tatsächlichen Formulierungs-, Anlagen- und Prozessbedingungen geprüft werden.

Wichtige Prüfmerkmale sind:

• Fließverhalten

• Verteilbarkeit

• Schmierwirkung

• Dämpfungsverhalten

• Dosierstabilität

• Hoch- und Tieftemperaturverhalten

• Flüchtigkeit und Rückstände

• Langzeitverhalten

Schritt 5: Dauerhafte Qualitätskontrolle einrichten

Nach erfolgreicher Validierung sollten folgende Regeln festgelegt werden:

• Freigegebenes Referenzmuster

• Chargenrückstellmuster

• Chargenrückverfolgbarkeit

• Anforderungen an die Eingangskontrolle

• Mitteilungspflicht bei Rohstoffänderungen

• Verfahren für abweichende Chargen

Preise können verglichen werden, aber eine Prüfung unter realen Anwendungsbedingungen darf nicht übersprungen werden.

Ähnliche Parameter zeigen lediglich, dass ein Produkt grundsätzlich als Vergleichs- oder Ersatzkandidat infrage kommt. Sie beweisen nicht, dass es ohne vorherige Prüfung direkt ausgetauscht werden kann.

5. Welche Unterstützung kann IOTA bieten?

Als Anbieter von Komplettlösungen entlang der Silikon-Wertschöpfungskette kann IOTA SILICONE OIL (Anhui) CO., LTD. geeignete Produktrichtungen anhand folgender Bedingungen eingrenzen:

• Arbeitstemperatur

• Kontaktmedium

• Formulierungssystem

• Anlagenprozess

• Viskositätsanforderungen

• Anforderungen an die Flüchtigkeit

• Beobachtetes Fehlerbild

Mögliche Materialgruppen sind:

• Methylsilikonöle

• Phenylsilikonöle

• Ethylsilikonöle

• Niedrigflüchtige Silikonöle

• Funktionelle Spezialsilikonöle

• Modifizierte Silikonöle

Der konkrete Produkttyp und sein Kontrollbereich sollten auf gemeinsam bestätigten technischen Spezifikationen und den Ergebnissen der Musterprüfung basieren.

6. Häufig gestellte Fragen

Können zwei Silikonöle mit 1.000 cSt direkt gegeneinander ausgetauscht werden?

Nicht allein auf Grundlage der Viskosität.

Zusätzlich müssen chemischer Typ, Prüfbedingungen, Flüchtigkeit, Gehalt an niedermolekularen Bestandteilen, Materialverträglichkeit und praktische Anwendungsleistung bestätigt werden.

Sind cSt und cP dasselbe?

Nein.

cSt bezeichnet die kinematische Viskosität, cP die dynamische Viskosität. Für die Umrechnung muss die Dichte der Flüssigkeit berücksichtigt werden.

Warum treten in der Produktionslinie Probleme auf, obwohl die COA-Viskosität innerhalb der Spezifikation liegt?

Mögliche Ursachen sind:

• Unterschiedliche Flüchtigkeit

• Unterschiedlicher Gehalt an niedermolekularen Bestandteilen

• Unzureichende Formulierungsverträglichkeit

• Abweichendes Viskositätsverhalten bei Temperaturänderungen

• Ein für den Prozess ungeeigneter Chargenbereich

• Unterschiedliche chemische Struktur oder Endgruppen

Die Ursache muss anhand des konkreten Fehlerbilds untersucht werden.

Müssen beim Einkauf sämtliche Parameter des Silikonöls geprüft werden?

Nein.

Die kritischen Prüfmerkmale sollten anhand des Anwendungsrisikos ausgewählt werden. Zu wenige Prüfungen können wichtige Probleme übersehen; unnötig viele Prüfungen erhöhen dagegen die Einkaufs- und Qualitätskosten.

Kann ein importiertes Silikonöl nur anhand ähnlicher TDS-Daten durch ein chinesisches Produkt ersetzt werden?

Nein.

Ähnliche TDS-Werte sind lediglich eine Grundlage für die Vorauswahl. Vor einer formellen Substitution müssen Musterprüfungen, Pilotversuche und eine Validierung im Produktionsmaßstab abgeschlossen werden.

Wie lässt sich die Chargenkonstanz bei Präzisionsanwendungen kontrollieren?

Folgende Punkte sollten eindeutig definiert werden:

• Prüfverfahren

• Prüftemperatur

• Zulässiger Viskositätsbereich

• Referenzmuster

• Chargenrückstellmuster

• Praktische Anwendungsprüfung

• Mitteilungsverfahren bei Rohstoffänderungen

Ein einzelner Viskositätswert ist keine vollständige Produktspezifikation. Eine zuverlässige Auswahl von Silikonöl erfordert die Bestätigung der chemischen Identität, einheitliche Prüfbedingungen, risikobasierte Eingangskriterien und eine Validierung unter den tatsächlichen Einsatzbedingungen.