Els professionals tècnics en R+D de productes de silicona entenen que, dins del sistema de cautxú de silicona de cura-addició, el polímer de base acabat en vinil- determina el color de base, mentre que els farcits de sílice regulen la resistència al desgast. Tanmateix, l'oli de silicona que conté hidrogen-actua com a component fonamental per equilibrar el rendiment general. Quan les fàbriques tenen problemes com ara un curat deficient, un allargament baix, un groguenc a alta-temperatura o l'adhesió de motlles, aproximadament el 80% de les causes fonamentals estan relacionades amb la selecció i la proporció de dosificació de l'oli de silicona que conté hidrogen-.
En aquest article s'explica de manera sistemàtica com l'oli de silicona que conté hidrogen-optimitza diverses propietats de la silicona i ofereix estratègies d'ajust accionables.
I. Optimització del rendiment de curat: control de velocitats de reacció per eliminar defectes
La velocitat de la reacció d'hidrosililació (addició de silici-hidrogen) està determinada principalment per la quantitat total d'hidrogen actiu a l'oli de silicona que conté hidrogen-. Un contingut més elevat d'hidrogen dóna com a resultat una major reactivitat i un curat més ràpid a una temperatura determinada.
Per a l'emmotllament per compressió-de la línia de muntatge, augmentar el contingut d'hidrogen pot escurçar el temps de curat als forns i millorar la productivitat. Per contra, per a peces de paret-gran o gruixuda, el curat ràpid pot provocar una acumulació de calor interna i esquerdes. En aquests casos, reduir la dosi d'oli de silicona que conté hidrogen-i utilitzar un catalitzador de platí d'acció retardada-ajuda a garantir el curat intern i superficial simultània, evitant l'esquerda interna induïda per l'estrès-.
Solucions als defectes comuns:
Pegajositat superficial: causada per una falta d'hidrogen-oli de silicona.
Gelificació ràpida després de la barreja / temps de treball insuficient: causada per un excés d'hidrogen-que conté oli de silicona (redueix la dosi en conseqüència).
II. Optimització de les propietats mecàniques: ajust de la duresa, la resistència a la tracció, la resistència a la llàgrima i l'allargament
La-densitat d'enllaç creuat proporcionada per l'oli de silicona-que conté hidrogen afecta directament l'elasticitat de la silicona. Augmentar la dosi o el contingut d'hidrogen crea més llocs-creuats i restriccions de cadena molecular més fortes. Això es tradueix en una major duresa Shore, una millor resistència a la tracció i al trencament i una millor resistència al desgast i la compressió.
Per contra, reduir la dosi o seleccionar l'oli de silicona d'hidrogen amb un -hidrogen baix o amb una tapa-final produeix una xarxa d'enllaç-creuada més fluixa. Això augmenta la mobilitat molecular i millora significativament l'allargament, produint productes més suaus i altament elàstics adequats per a components de silicona ultra-fins o d'alta-flexibilitat.
Cas pràctic pràctic:
Començant amb 100 parts d'una goma base-de vinil:
L'addició de 2 parts d'oli de silicona amb un contingut d'hidrogen del 0,8% produeix una duresa Shore A de 45.
L'addició d'1 part d'oli de silicona amb un contingut d'hidrogen del 0,2% (hidrogen-terminat) produeix una duresa Shore A de 15 i augmenta l'allargament en un 40%.
III. Optimització de l'aparença i la resistència a l'envelliment (groguenc, exsudació i blanquejament)
Els olis de silicona que contenen hidrogen de baixa -qualitat- sovint contenen ions metàl·lics i impureses de siloxà cíclic-molecular-de baix pes. Després de la curació, aquestes impureses poden provocar un groguenc gradual i l'exsudació d'oli durant l'ús a llarg-temps d'alta-temperatura.
La selecció d'oli de silicona{0}}de gran puresa i refinat-conté hidrogen refinat ofereix dos avantatges clau:
L'absència de residus de baix pes-molecular- minimitza la pèrdua de transparència durant l'ús-a llarg termini a 180 graus, evitant el groguenc dels productes de silicona transparent.
L'absència d'impureses àcides lliures impedeix la escissió de la cadena de siloxà catalítica, duplicant amb més del doble la resistència del material als raigs UV i a l'envelliment per calor{0}}humitat.
A més, l'enllaç-creuat complet elimina les espècies lliures de baix pes-molecular- a la superfície de silicona, evitant el blanqueig interfacial i la contaminació relacionada amb la migració- durant la fosa de resina o l'enllaç plàstic.
IV. Optimització de la fluïdesa del processament (idoneïtat per a línies de producció automatitzades)
L'oli de silicona que conté hidrogen-de viscositat baixa-redueix la viscositat global del sistema compost de cautxú. En els processos de dispensació automàtica i d'envasament al buit, això millora el rendiment d'auto{3}}anivellació i redueix la resistència al bombeig, minimitzant així l'obstrucció dels broquets.
Per a motlles complexos i components a micro-escala, la fluïdesa millorada garanteix l'ompliment complet del motlle i redueix significativament les taxes de defectes causades per trets curts o bombolles d'aire.
V. Resum de l'optimització pràctica de la formulació
En ajustar les formulacions, es recomana el següent enfocament:
Primer, determineu la duresa objectiu i seleccioneu l'oli de silicona{0}}contingut d'hidrogen adequat. A continuació, ajusteu la dosi d'oli de silicona segons el procés de producció (emmotllament per compressió, envasament o fosa manual) per controlar la velocitat de curat. Per als productes-transparents o resistents a l'envelliment-de gamma alta, seleccioneu estrictament oli de silicona d'alta-puresa i impureses-sense hidrogen-. Finalment, si les propietats mecàniques són insuficients, prioritzeu l'ajustament -de la proporció d'oli de silicona que conté hidrogen- abans d'ajustar el contingut de farciment.
En gestionar eficaçment les tres variables clau-estructura, contingut d'hidrogen i proporció d'addició-, els fabricants poden escurçar significativament els cicles de desenvolupament de formulacions, estabilitzar el rendiment del producte acabat i reduir els residus i els costos de matèries primeres.
