Silikónový vulkanizácia podmienok a proces vulkanizácie

Vulkanizácia silikónuje proces zosieťovania silikónových polymérov na ich transformáciu z mäkkého, nezvratného stavu na odolný, elastický a tepelne odolný materiál. Vulkanizácia sa môže vyskytnúť rôznymi metódami v závislosti od formulácie a aplikácie. Nižšie je uvedené podrobné vysvetlenievulkanizáciaavulkanizáciaPre silikón.

1. Metódy vulkanizácie

Silikónová vulkanizácia vo všeobecnosti spadá do troch hlavných kategórií v závislosti od mechanizmu vytvrdzovania:

1.1 Vytláčanie pridávania (platina katalyzovaná)

Mechanizmus:

K zosieťovaniu dochádza cez ahydrosilylačná reakciaMedzi silikónovými polymérmi s vinylovými skupinami a zosieťovačom obsahujúcim skupiny SI-H, katalyzované katalyzátorom na báze platiny.

Žiadosti:

Použitý preSilikónové kaučuky s vysokou čistotouRovnako ako tekutý silikónový guma (LSR), silikóny lekárskeho stupňa a silikóny potravín.

Výhody:

Rýchle vytvrdzovanie, žiadne vedľajšie produkty a vynikajúce mechanické vlastnosti.

1.2 Kondenzačné vytvrdenie

Mechanizmus:

Zosieťovanie sa vyskytuje reakciou medzi silikónovými polymérmi a vlhkosťou, uvoľňovaním malých vedľajších produktov, ako je alkohol, kyselina octová alebo amíny.

Žiadosti:

SpoločnýVulkanizácia miestnosti (RTV)Silikóny, ktoré sa používajú v tmele a lepidlách.

Výhody:

Lieči pri izbovej teplote a je ideálny pre veľké alebo zložité štruktúry.

1,3 peroxid

Mechanizmus:

Organické peroxidy sa rozkladajú s teplom a vytvárajú voľné radikály, ktoré poháňajú zosieťovanie silikónových polymérov.

Žiadosti:

Použitý preVysokoteplotná vulkanizácia (HTV)Silikóny, ako sú automobilové tesnenia, tesnenia a priemyselné časti.

Výhody:

Produkuje silný silikón rezistentný na teplo.

2. Podmienky vulkanizácie

Špecifické podmienky vulkanizácie (teplota, čas a tlak) sa líšia v závislosti od typu metódy silikónu a vytvrdzovania. Nižšie sú uvedené typické podmienky:

3. Vulkanizácia procesu

Kroky vo vulkanizácii závisia od metódy vytvrdzovania, ale vo všeobecnosti pozostávajú z nasledujúcich fáz:

3.1 Príprava predvulkanizácie

Miešanie materiálu:

Silikónový bázový polymér sa zmieša s vytvrdzovacími činidlami, plnivami (napr. Silika), pigmentmi a prísadami (napr. Stabilizátory alebo spomaľovače horenia).

Pre vytláčanie pridania sa môže pridať aj platinový katalyzátor a inhibítory.

Na peroxidové vytvrdzovanie sa peroxid začleňuje počas miešania.

Odhalenie:

Vzduchové bubliny sa zo zmesi odstránia, aby sa predišlo medzerám alebo defektom počas vytvrdzovania.

3.2 formovanie alebo aplikácia

Preniesť do formy:

Pripravený silikón sa vstrekuje alebo sa naleje do foriemLSRalebo sa vytvorili do listov preHTV.

V prípade RTV sa silikón aplikuje priamo na substrát (napr. Ako tmel alebo lepidlo).

Tvarovanie:

Tlak sa používa, aby sa zabezpečilo, že silikón vyplní formu úplne a preberá požadovaný tvar.

3.3 Vulkanizácia (vytvrdzovanie)

Aplikácia teploty a tlaku:

Teplo sa aplikuje v kontrolovanom prostredí (napr. Rúry, tlač s teplom alebo vstrekovacie zariadenie).

Tlak zaisťuje správne vyplnenie plesní a eliminuje vzduchové vrecká.

Chemická reakcia:

Vyskytuje sa zosieťovanie a transformuje silikón na tuhý elastický materiál.

Prevyliečenie, zosieťovanie je dokončené za pár minút.

Prevyliečenie peroxidu, vyskytuje sa počas zahrievania, ale na odstránenie zvyškových vedľajších produktov sa často vyžaduje následné vytláčanie.

3.4 Po vytlačenie (voliteľné)

Účel:

Odstraňuje zvyškové prchavé látky alebo vedľajšie produkty (napr. Produkty rozkladu peroxidu).

Zvyšuje mechanické a tepelné vlastnosti.

Podmienky:

Zvyčajne,200 stupňov (392 stupňov F)pre2–4 hodinyvo vetranej rúre.

Vyžaduje sa pre väčšinuHTV silikóna niečoAplikácie LSR(napr. Produkty lekárskeho alebo potraviny).

3.5 Testovanie a zabezpečenie kvality

Kontrola:

Dokončené časti sa kontrolujú, či nie sú defekty, ako sú vzduchové bubliny, neúplné vytvrdzovanie alebo povrchové nezrovnalosti.

Testovanie majetku:

Mechanické vlastnosti (napr. Pevnosť v ťahu, predĺženie, odolnosť proti slzám).

Chemická odolnosť a tepelná stabilita.

Dodržiavanie predpisov (napr. FDA, USP trieda VI alebo automobilové normy).

4. Kľúčové faktory ovplyvňujúce vulkanizáciu

Vytvrdzovací prostriedok:

Typ a množstvo vytvrdzovacieho činidla určujú rýchlosť a rozsah zosieťovania.

Teplota:

Vyššie teploty urýchľujú vytvrdzovanie, ale môže riskovať nadmerné vytláčanie alebo degradáciu.

Tlak:

Zaisťuje rovnomerné vyplnenie foriem a znižuje zachytenie vzduchu.

Čas:

Podporovanie vedie k neúplnému zosieťovaniu, zatiaľ čo nadmerné vytláčanie môže spôsobiť krehkosť.

Prídavné látky:

Plnivá a stabilizátory ovplyvňujú mechanické vlastnosti a správanie pri vytvrdzovaní.

5. Porovnanie vulkanizácie metód

6. Aplikácie vulkanizovaného silikónu

Silikón vyliečený: Zdravotnícke pomôcky, formy s potravinami, detské výrobky.

Silikón spôsobený kondenzáciou: Tmely, lepidlá a povlaky.

Silikón vyliečený na peroxid: Automobilové tesnenia, priemyselné tesnenia a vysokoteplotné diely.

Záver

Proces vulkanizácie silikónu a jeho podmienky závisia od metódy vytvrdzovania, formulácie materiálu a zamýšľanej aplikácie.Vyliečenieje rýchly a čistý, ideálny pre vysokokvalitné aplikácie, zatiaľ čovyliečenie peroxiduPonúka vynikajúcu trvanlivosť pre priemyselné použitie. Správna kontrola nad teplotou, tlakom a dobou vytvrdzovania zaisťuje optimálny výkon a dlhovekosť vulkanizovaného silikónu.