A szilikontermékekkel foglalkozó K+F műszaki szakemberei tisztában vannak azzal, hogy az addíciós-keményedő szilikongumi rendszeren belül a vinil-végződésű alappolimer határozza meg az alapszínt, míg a szilícium-dioxid töltőanyagok szabályozzák a kopásállóságot. A hidrogén-tartalmú szilikonolaj azonban az általános teljesítmény kiegyensúlyozásának kulcsfontosságú eleme. Amikor a gyárak olyan problémákkal szembesülnek, mint például a rossz térhálósodás, az alacsony nyúlás, a magas hőmérsékleten történő sárgulás vagy a penészesedés, a kiváltó okok körülbelül 80%-a a hidrogén{7}tartalmú szilikonolaj kiválasztásával és adagolási arányával kapcsolatos.
Ez a cikk szisztematikusan leírja, hogy a hidrogén{0}}tartalmú szilikonolaj hogyan optimalizálja a szilikon különféle tulajdonságait, és hatékony beállítási stratégiákat kínál.
I. A keményedési teljesítmény optimalizálása: A reakciósebesség szabályozása a hibák kiküszöbölése érdekében
A hidroszililezési (szilícium-hidrogén addíciós) reakció sebességét elsősorban a hidrogén{0}}tartalmú szilikonolajban lévő aktív hidrogén teljes mennyisége határozza meg. A magasabb hidrogéntartalom nagyobb reakciókészséget és gyorsabb kikeményedést eredményez adott hőmérsékleten.
Az összeszerelő{0}}soros préseléshez a hidrogéntartalom növelése lerövidítheti a kemencékben a kikeményedési időt és javíthatja a termelékenységet. Ezzel szemben a nagy vagy vastag falú{2}}részeknél a gyors kikeményedés belső hőképződést és repedést okozhat. Ilyen esetekben a hidrogén-tartalmú szilikonolaj adagjának csökkentése és a késleltetett-hatású platina katalizátor segít a felület és a belső térhálósodás egyidejű biztosítását, megelőzve a feszültség{6}}kiváltotta belső repedést.
Megoldások a gyakori hibákra:
Felületi ragadósság: az elégtelen hidrogén-{0}}tartalmú szilikonolaj okozta.
Gyors gélesedés keverés után / elégtelen munkaidő: túlzott mennyiségű hidrogén--tartalmú szilikonolaj okozza (az adagolást ennek megfelelően csökkenteni kell).
II. A mechanikai tulajdonságok optimalizálása: a keménység, a szakítószilárdság, a szakítószilárdság és a nyúlás beállítása
A hidrogén-tartalmú szilikonolaj által biztosított térhálósítási sűrűség- közvetlenül befolyásolja a szilikon rugalmasságát. Az adagolás vagy a hidrogéntartalom növelése több keresztkötési helyet és erősebb molekuláris lánckorlátokat hoz létre. Ez nagyobb Shore-keménységet, jobb szakító- és szakítószilárdságot, valamint fokozott kopás- és nyomószilárdságot eredményez.
Ezzel szemben az adagolás csökkentése vagy az alacsony-hidrogénatom vagy a végs{1}} hidrogén-szilikonolaj kiválasztása lazább- keresztkötési hálózatot eredményez. Ez növeli a molekuláris mobilitást és jelentősen javítja a nyúlást, így puhább, rendkívül rugalmas termékeket eredményez, amelyek alkalmasak ultra-vékony vagy nagy{5}}rugalmasságú szilikon alkatrészekhez.
Gyakorlati esettanulmány:
100 rész vinil-alapú alapgumival kezdve:
2 rész 0,8%-os hidrogéntartalmú szilikonolaj hozzáadása 45-ös Shore A keménységet eredményez.
1 rész 0,2%-os hidrogéntartalmú szilikonolaj hozzáadása (hidrogén--végződés) 15-ös Shore A keménységet eredményez, és 40%-kal növeli a nyúlást.
III. A megjelenés és az öregedési ellenállás optimalizálása (sárgás, váladékozás és fehéredés)
Az alacsony-minőségű hidrogén-tartalmú szilikonolajok gyakran fémionokat és kis-molekulatömegű-ciklusos sziloxánszennyeződéseket tartalmaznak. Kikeményedés után ezek a szennyeződések fokozatos sárgulást és olajkiválást okozhatnak a hosszú távú, magas hőmérsékleten történő{5}}használat során.
A nagy-tisztaságú, finomított hidrogén-tartalmú szilikonolaj kiválasztása két fő előnnyel jár:
Az alacsony{0}}molekulatömegű-maradványok hiánya minimálisra csökkenti az átlátszóság elvesztését a hosszú,-180 fokos használat során, megakadályozva ezzel az átlátszó szilikon termékek sárgulását.
A szabad savas szennyeződések hiánya megakadályozza a katalitikus sziloxán láncszakadást, több mint kétszeresére növelve az anyag UV- és hő- és páratartalom-öregedésállóságát.
Ezen túlmenően az alapos térhálósítás-kiküszöböli a szabad kis-molekula-tömegű anyagokat a szilikon felületén, megakadályozva a felületek fehéredését és a migrációval kapcsolatos-szennyeződést a gyantaöntés vagy műanyag kötés során.
IV. A feldolgozás áramlásának optimalizálása (alkalmasság automatizált gyártósorokhoz)
Az alacsony-viszkozitású hidrogén-tartalmú szilikonolaj csökkenti a gumikeverék-rendszer általános viszkozitását. Az automatizált adagolási és vákuumozási folyamatokban ez javítja az ön-szintezési teljesítményt és csökkenti a szivattyúzási ellenállást, ezáltal minimálisra csökkenti a fúvókák eltömődését.
Összetett formák és mikro{0}méretű alkatrészek esetén a továbbfejlesztett folyóképesség biztosítja a forma teljes kitöltését, és jelentősen csökkenti a rövid lövések vagy légbuborékok által okozott hibák arányát.
V. Gyakorlati megfogalmazásoptimalizálás összefoglalása
A készítmények módosításakor a következő megközelítés javasolt:
Először határozza meg a kívánt keménységet, és válassza ki a megfelelő hidrogén{0}}tartalmú szilikonolajat. Ezután állítsa be a szilikonolaj adagolását a gyártási folyamatnak megfelelően (sajtolás, öntés vagy kézi öntés) a kikeményedési sebesség szabályozásához. Csúcs-átlátszó vagy öregedésálló-termékekhez szigorúan válasszon nagy-tisztaságú, szennyeződés--mentes hidrogén-tartalmú szilikonolajat. Végül, ha a mechanikai tulajdonságok nem kielégítőek, a töltőanyag-tartalom beállítása előtt helyezze előtérbe a hidrogén-tartalmú szilikonolaj arányának finom-beállítását.
A három fő változó -szerkezete, hidrogéntartalma és hozzáadási aránya- hatékony kezelésével a gyártók jelentősen lerövidíthetik a készítményfejlesztési ciklusokat, stabilizálhatják a késztermék hozamát, valamint csökkenthetik a nyersanyag-pazarlást és a költségeket.
