Šķidruma silikona gumijas (LSR) sacietēšanas mehānisms: principi un ķīmija

Ievads

Šķidruma silikona gumija (LSR) ir augstas veiktspējas elastomērs, ko plaši izmanto medicīniskās, automobiļu un elektronikas nozarēs, pateicoties tā termiskajai stabilitātei, elastībai un bioloģiskajai saderībai . Atšķirībā no parastajām berzēm, kas paļaujas uz sēra vulcanizāciju, LSR virzās cauri cauri sēra vulcanizācijai, LSR virzās cauri.Platīna katalizētas pievienošanas reakcijas, Ātra, precīza un karstuma izturīga šķērssavienojuma . Izpratne par sacietēšanas mehānismu ir būtiska, lai optimizētu apstrādes apstākļus un materiāla veiktspēju .

1. LSR sacietēšanas pamata ķīmija

LSR parasti piegādā kā divdaļīgu sistēmu (A un B daļa), kas, sajaucot, iziet a ahidrosililēšanas reakcija-a platīna katalizēta papildinājuma izārstēšana . Galvenie komponenti ir:

Vinilfunkcionālie polisiloksāni(Si-ch=ch₂): darbojas kā bāzes polimērs .

Krustšķīdas (Si-H funkcionālie siloksāni): Nodrošiniet aktīvo ūdeņradi sacietēšanai .

Platinum (PT) katalizators: Paātrina reakciju paaugstinātā temperatūrā .

Ķīmiskā reakcija:

Hidrosililēšanas mehānismu var apkopot šādi:

≡Si-ch=ch₂ (vinila grupa) + ≡Si-h (hidrosilāns) → ≡Si-ch₂-ch₂-si≡ (savstarpēji savienots tīkls)

Platīna katalizators atvieglo stabilu veidošanosSI-C saites, trīsdimensiju elastomēra tīkla izveidošana .

2. LSR sacietēšanas posmi

Sacietēšanas process ietver trīs galvenos posmus:

Indukcijas periods

Pēc A un B detaļu sajaukšanas reakcija sākas lēnām inhibitoru dēļ (e . g ., tetrametiltetravinilciklotetrasiloksāns), kas aizkavē labāku veidnes plūsmu .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} {

Temperatūras paaugstināšanās aktivizē platīna katalizatoru .

Gelācija (savstarpēja savienojuma iesvētīšana)

Viskozitāte palielinās, kad saista polimēru ķēdes, izmantojot hidrosililāciju .

Materiāls pāriet no šķidruma uz želejveida stāvokli .

Pilnīga izārstēšana (tīkla veidošanās)

Cross -sinking pabeidz, sasniedzot optimālas mehāniskās īpašības .

Post Curing var izmantot uzlabotai termiskā stabilitātei .

3. faktori, kas ietekmē sacietēšanas procesu

A . temperatūra

Augstāka temperatūra (parasti100–200 grāds) paātrināt sacietēšanu .

Pārāk augsta temperatūra var izraisītblakus reakcijas(e . g ., dehidrogenation) .

B . katalizatora koncentrācija

Vairāk platīna paātrina sacietēšanu, bet palielina izmaksas .

Nepietiekams katalizators noved pienepilnīga šķērssavienojums.

C . inhibitori un piedevas

Inhibitori pagarina katla kalpošanas laiku, bet aizkavē sacietēšanu .

Fillers (e . g ., silīcija) var nedaudz ietekmēt reakcijas kinētiku .

D . mitrums un piesārņotāji

Mitrums var traucēt PT katalizatoriem, izraisotkavēšana vai saindēšanās.

Sērs, amīni un skārda savienojumi var deaktivizēt katalizatoru .

4. Salīdzinājums ar citām sacietēšanas sistēmām

5. lietojumprogrammas un sekas

Medicīniskās ierīces(e . g ., blīves, katetri): nepieciešams bioloģiski saderīgs, pilnībā izārstēts LSR .

Automotive (blīves, blīves): Nepieciešami karstumizturīgi, izturīgi tīkli .

Elektronika (iekapsulēšana): Prasa precīzu izolācijas izolāciju .

Secinājums

LSR sacietēšana ir aPlatīna katalizēta pievienošanas reakcijaTas, kas nodrošina ātru, efektīvu šķērssavienojumu bez blakusproduktu ., kontrolējot temperatūru, katalizatora līmeni un vides apstākļus, ražotāji var optimizēt sacietēšanu, lai nodrošinātu labāku materiālu veiktspēju . Nākotnes sasniegumi, var koncentrētiesPreparāti bez inhibitoriemunĪpaši ātras sacietēšanas sistēmasPar augsta apjoma ražošanu .