Sıvı silikon neden çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılabiliyor?

1. Katkılı kalıplama yöntemiyle sıvı silikon kauçuğun tanıtılması

Katkılı kalıplama yöntemiyle üretilen sıvı silikon kauçuk, temel polimer olarak vinil polisiloksan, çapraz bağlayıcı madde olarak Si-H bağı içeren polisiloksan ve platin katalizör varlığında, oda sıcaklığında veya ısıtma altında çapraz bağlama vulkanizasyonu ile elde edilen bir silikon malzeme sınıfıdır. Yoğunlaştırılmış sıvı silikon kauçuktan farklı olarak, kalıplama yöntemiyle üretilen sıvı silikon vulkanizasyon işlemi yan ürün üretmez, az büzülme gösterir, derin vulkanizasyon sağlar ve temas ettiği malzemede korozyona neden olmaz. Geniş sıcaklık aralığı, mükemmel kimyasal direnç ve hava koşullarına dayanıklılık avantajlarına sahiptir ve çeşitli yüzeylere kolayca yapışabilir. Bu nedenle, yoğunlaştırılmış sıvı silikona kıyasla, sıvı silikon kalıplama yönteminin gelişimi daha hızlıdır. Günümüzde elektronik cihazlar, makineler, inşaat, tıp, otomotiv ve diğer alanlarda giderek daha yaygın olarak kullanılmaktadır.

2. Ana Bileşenler

Temel Polimer

Aşağıdaki iki doğrusal vinil içeren polisiloksan, sıvı silikon ilavesi için baz polimer olarak kullanılmaktadır. Molekül ağırlığı dağılımları geniştir, genellikle binlerden 100.000-200.000'e kadar değişir. Katkı maddesi olarak kullanılan sıvı silikon için en yaygın baz polimer α,ω -divinilpolidimetilsiloksandır. Baz polimerlerin molekül ağırlığının ve vinil içeriğinin sıvı silikonun özelliklerini değiştirebileceği bulunmuştur.

çapraz bağlayıcı madde

Kalıplama sıvı silikonuna eklemek için kullanılan çapraz bağlayıcı madde, molekülünde 3'ten fazla Si-H bağı içeren organik polisiloksandır; örneğin, Si-H grubu içeren doğrusal metil-hidropolisiloksan, halkalı metil-hidropolisiloksan ve Si-H grubu içeren MQ reçinesi. En yaygın kullanılanlar aşağıdaki yapıya sahip doğrusal metilhidropolisiloksanlardır. Silika jelin mekanik özelliklerinin, çapraz bağlayıcı maddenin hidrojen içeriği veya yapısı değiştirilerek değiştirilebileceği bulunmuştur. Çapraz bağlayıcı maddenin hidrojen içeriğinin, silika jelin çekme dayanımı ve sertliği ile orantılı olduğu bulunmuştur. Gu Zhuojiang ve arkadaşları, sentez sürecini ve formülünü değiştirerek farklı yapıya, farklı molekül ağırlığına ve farklı hidrojen içeriğine sahip hidrojen içeren silikon yağı elde etmiş ve bunu çapraz bağlayıcı madde olarak kullanarak sıvı silikon sentezlemiş ve eklemişlerdir.

katalizör

Katalizörlerin katalitik verimliliğini artırmak amacıyla platin-vinil siloksan kompleksleri, platin-alkin kompleksleri ve azotla modifiye edilmiş platin kompleksleri hazırlandı. Katalizör tipine ek olarak, sıvı silikon ürünlerinin miktarı da performansı etkileyecektir. Platin katalizörünün konsantrasyonunun artırılmasının, metil grupları arasındaki çapraz bağlanma reaksiyonunu teşvik edebileceği ve ana zincirin ayrışmasını engelleyebileceği bulundu.

Yukarıda belirtildiği gibi, geleneksel katkılı sıvı silikonun vulkanizasyon mekanizması, vinil içeren baz polimer ile hidrosililasyon bağı içeren polimer arasındaki hidrosililasyon reaksiyonudur. Geleneksel sıvı silikon katkılı kalıplama genellikle nihai ürünü üretmek için sert bir kalıp gerektirir, ancak bu geleneksel üretim teknolojisinin yüksek maliyet, uzun süre vb. dezavantajları vardır. Ürünler genellikle elektronik ürünlerde kullanılamaz. Araştırmacılar, merkaptan-çift bağ katkılı sıvı silikalar kullanılarak yeni kürleme teknikleriyle üstün özelliklere sahip bir dizi silika hazırlanabileceğini keşfettiler. Mükemmel mekanik özellikleri, termal kararlılığı ve ışık geçirgenliği, daha fazla yeni alanda uygulanmasını sağlayabilir. Dallı merkaptan fonksiyonlu polisiloksan ile farklı moleküler ağırlığa sahip vinil sonlandırılmış polisiloksan arasındaki merkapto-en bağ reaksiyonuna dayanarak, ayarlanabilir sertlik ve mekanik özelliklere sahip silikon elastomerler hazırlandı. Baskılı elastomerler yüksek baskı çözünürlüğü ve mükemmel mekanik özellikler göstermektedir. Silikon elastomerlerin kopma uzaması %1400'e ulaşabilir; bu, daha önce bildirilen UV ile kürlenen elastomerlerden ve hatta en esnek termal kürlenen silikon elastomerlerden bile çok daha yüksektir. Daha sonra ultra esnek silikon elastomerler, esnek elektronik cihazlar hazırlamak için karbon nanotüplerle katkılanmış hidrojellere uygulandı. Yazdırılabilir ve işlenebilir silikon, yumuşak robotlarda, esnek aktüatörlerde, tıbbi implantlarda ve diğer alanlarda geniş uygulama potansiyeline sahiptir.