Техническите професионалисти в научноизследователската и развойната дейност на силиконови продукти разбират, че в рамките на системата за допълнително-втвърдяване на силиконов каучук основният полимер с винил-завършване определя основния цвят, докато силициевите пълнители регулират устойчивостта на износване. Съдържащото водород обаче силиконово масло- действа като основен компонент за балансиране на цялостното представяне. Когато фабриките се сблъскат с проблеми като лошо втвърдяване, ниско удължение, пожълтяване при висока-температура или залепване на мухъл, приблизително 80% от основните причини са свързани с избора и съотношението на дозиране на водород-съдържащо силиконово масло.
Тази статия систематично разбива как водород{0}}съдържащото силиконово масло оптимизира различни свойства на силикона и предоставя приложими стратегии за корекция.
I. Оптимизиране на ефективността на втвърдяване: Контролиране на скоростта на реакцията за елиминиране на дефекти
Скоростта на реакцията на хидросилилиране (добавяне на силиций-водород) се определя основно от общото количество активен водород в водород{0}}съдържащото силиконово масло. По-високото съдържание на водород води до по-голяма реактивност и по-бързо втвърдяване при дадена температура.
За-компресионно формоване на поточна линия увеличаването на съдържанието на водород може да съкрати времето за втвърдяване в пещи и да подобри производителността. Обратно, за големи или дебел-стенни части бързото втвърдяване може да причини натрупване на вътрешна топлина и напукване. В такива случаи намаляването на дозата на водород-съдържащо силиконово масло и използването на платинен катализатор със забавено-действие помага да се осигури едновременно повърхностно и вътрешно втвърдяване, предотвратявайки вътрешното-предизвикано напукване.
Решения за често срещани дефекти:
Лепкавост на повърхността: причинена от недостатъчно водород{0}}съдържащо силиконово масло.
Бързо желиране след смесване/недостатъчно работно време: причинено от прекомерно водород{0}}съдържащо силиконово масло (намалете съответно дозировката).
II. Оптимизиране на механичните свойства: Регулиране на твърдостта, якостта на опън, якостта на разкъсване и удължението
Плътността-на кръстосано свързване, осигурена от водород{1}}съдържащото силиконово масло, влияе директно върху еластичността на силикона. Увеличаването на дозата или съдържанието на водород създава повече места за кръстосано{3}}свързване и по-силни ограничения на молекулната верига. Това води до по-висока твърдост по Шор, подобрена якост на опън и разкъсване и повишена устойчивост на износване и натиск.
Обратно, намаляването на дозировката или избирането на силиконово масло с ниско-водород или крайно-ограничено водородно силиконово масло създава по-свободна кръстосана-свързваща мрежа. Това увеличава молекулярната мобилност и значително подобрява удължението, като дава по-меки, силно еластични продукти, подходящи за ултра-тънки или високо-гъвкави силиконови компоненти.
Практически казус:
Започвайки със 100 части от основна гума на базата на винил-:
Добавянето на 2 части силиконово масло с 0,8% съдържание на водород дава твърдост по Shore A от 45.
Добавянето на 1 част силиконово масло с 0,2% водородно съдържание (водород-терминиран) дава твърдост по Shore A от 15 и увеличава удължението с 40%.
III. Оптимизиране на външния вид и устойчивост на стареене (пожълтяване, ексудация и избелване)
Ниско{0}}съдържащите водород-силиконови масла с ниско качество често съдържат метални йони и циклични силоксанови примеси с-молекулно-тегло. След втвърдяване тези примеси могат да причинят постепенно пожълтяване и маслена ексудация по време на продължителна-използване при висока-температура.
Изборът на високо{0}}чистота, рафинирано водород-съдържащо силиконово масло осигурява две ключови предимства:
Липсата на остатъци с-молекулно-тегло минимизира загубата на прозрачност при дългосрочна-употреба при 180 градуса, предотвратявайки пожълтяването на прозрачните силиконови продукти.
Отсъствието на свободни киселинни примеси предотвратява разкъсването на каталитична силоксанова верига, като повече от удвоява устойчивостта на материала на UV и стареене при топлина-влага.
В допълнение, цялостното кръстосано-свързване елиминира свободните-молекулни-разновидности върху силиконовата повърхност, предотвратявайки избелването на повърхността и замърсяването,-свързано с миграцията по време на отливане със смола или свързване на пластмаса.
IV. Оптимизиране на течливостта при обработка (пригодност за автоматизирани производствени линии)
Ниско{0}}водород-съдържащо силиконово масло намалява общия вискозитет на системата от каучукова смес. При процесите на автоматизирано дозиране и вакуумно пълнене това подобрява ефективността на само-нивелирането и намалява съпротивлението при изпомпване, като по този начин минимизира запушването на дюзите.
За сложни форми и микро{0}}компоненти, подобрената течливост гарантира пълно запълване на матрицата и значително намалява процента на дефекти, причинени от къси удари или въздушни мехурчета.
V. Резюме на практическата оптимизация на формулировката
При коригиране на формулировките се препоръчва следният подход:
Първо определете целевата твърдост и изберете силиконово масло с подходящо-съдържание на водород. След това коригирайте дозировката на силиконовото масло според производствения процес (компресионно формоване, заливане или ръчно отливане), за да контролирате скоростта на втвърдяване. За прозрачни-продукти от висок клас или устойчиви-на стареене продукти избирайте стриктно силиконово масло с висока-чистота,-без примеси-водород. И накрая, ако механичните свойства не са достатъчни, дайте приоритет на фината{9}}настройка на съотношението-съдържащо водород силиконово масло, преди да регулирате съдържанието на пълнителя.
Чрез ефективно управление на трите ключови променливи-структура, съдържание на водород и съотношение на добавяне-производителите могат значително да съкратят циклите на разработване на формулата, да стабилизират добива на крайния продукт и да намалят отпадъците от суровини и разходите.
