Miksi nestemäistä silikonia voidaan käyttää laajalti eri aloilla?

1. Nestemäisen silikonikumin käyttöönotto lisäysmuovauksella

Nestemäinen silikonikumi, jossa on lisäysmuovaus, koostuu vinyylipolysiloksaanista peruspolymeerinä, polysiloksaanista, jossa on Si-H-sidos silloittajana, platinakatalyytin läsnä ollessa huoneenlämmössä tai kuumennettaessa silikonimateriaalien luokan silloittavan vulkanoinnin alaisena. Erotuksena tiivistetystä nestemäisestä silikonikumista, nestemäisen silikonin vulkanointiprosessi ei tuota sivutuotteita, kutistuminen on vähäistä, vulkanoituu syvästi eikä kosketusmateriaaliin aiheudu korroosiota. Sen etuna on laaja lämpötila-alue, erinomainen kemikaalien kestävyys ja säänkestävyys, ja se tarttuu helposti erilaisiin pintoihin. Siksi nestemäisen silikonin muovauksen kehitys on nopeampaa verrattuna tiivistettyyn nestemäiseen silikoniin. Tällä hetkellä sitä käytetään yhä laajemmin elektroniikkalaitteissa, koneissa, rakentamisessa, lääketieteessä, autoteollisuudessa ja muilla aloilla.

2. Pääkomponentit

Pohjapolymeeri

Seuraavia kahta lineaarista vinyyliä sisältävää polysiloksaania käytetään peruspolymeereinä nestemäisen silikonin lisäämiseen. Niiden molekyylipainojakauma on laaja, yleensä tuhansista 100 000–200 000:een. Yleisimmin käytetty peruspolymeeri lisäaineellisessa nestemäisessä silikonissa on α,ω-divinyylipolydimetyylisiloksaani. Havaittiin, että peruspolymeerien molekyylipaino ja vinyylipitoisuus voivat muuttaa nestemäisen silikonin ominaisuuksia.

silloittaja

Nestemäisen silikonin lisäämiseen käytetty silloitusaine on orgaaninen polysiloksaani, jonka molekyylissä on yli 3 Si-H-sidosta, kuten lineaarinen metyylihydropolysiloksaani, joka sisältää Si-H-ryhmän, rengasmetyylihydropolysiloksaani ja MQ-hartsi, joka sisältää Si-H-ryhmän. Yleisimmin käytettyjä ovat seuraavan rakenteen omaavat lineaariset metyylihydropolysiloksaanit. On havaittu, että silikageelin mekaanisia ominaisuuksia voidaan muuttaa muuttamalla silloitusaineen vetypitoisuutta tai rakennetta. Havaittiin, että silloitusaineen vetypitoisuus on verrannollinen silikageelin vetolujuuteen ja kovuuteen. Gu Zhuojiang ym. saivat vetyä sisältävää silikoniöljyä, jolla oli erilainen rakenne, erilainen molekyylipaino ja erilainen vetypitoisuus, muuttamalla synteesiprosessia ja kaavaa, ja käyttivät sitä silloitusaineena nestemäisen silikonin syntetisoimiseen ja lisäämiseen.

katalysaattori

Katalyyttien katalyyttisen tehokkuuden parantamiseksi valmistettiin platina-vinyylisiloksaanikomplekseja, platina-alkyynikomplekseja ja typpimodifioituja platinakomplekseja. Katalyyttityypin lisäksi myös nestemäisten silikonituotteiden määrä vaikuttaa suorituskykyyn. Havaittiin, että platinakatalyytin pitoisuuden nostaminen voi edistää metyyliryhmien välistä silloittumisreaktiota ja estää pääketjun hajoamista.

Kuten edellä mainittiin, perinteisen nestemäisen silikonilisäaineen vulkanointimekanismi on hydrosilylaatioreaktio vinyyliä sisältävän peruspolymeerin ja hydrosilylaatiosidosta sisältävän polymeerin välillä. Perinteinen nestemäisen silikonilisäaineen muovaus vaatii yleensä jäykän muotin lopputuotteen valmistamiseksi, mutta tällä perinteisellä valmistustekniikalla on haittoja, kuten korkeat kustannukset ja pitkä valmistusaika. Tuotteet eivät usein sovellu elektroniikkatuotteisiin. Tutkijat havaitsivat, että merkaptaani-kaksoissidosadditionestemäisiä piidioksideja voidaan valmistaa uusilla kovetustekniikoilla. Sen erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, terminen stabiilius ja valonläpäisykyky voivat tehdä siitä sovellettavissa uusilla aloilla. Haaroittuneen merkaptaanifunktionalisoidun polysiloksaanin ja eri molekyylipainoisten vinyylipäätteisten polysiloksaanien välisen merkaptoeenisidosreaktion perusteella valmistettiin silikonielastomeerejä, joilla on säädettävä kovuus ja mekaaniset ominaisuudet. Painetuilla elastomeereillä on korkea tulostustarkkuus ja erinomaiset mekaaniset ominaisuudet. Silikonielastomeerien murtovenymä voi olla 1400 %, mikä on paljon korkeampi kuin raportoiduilla UV-kovettuvilla elastomeereillä ja jopa korkeampi kuin venyvimmillä lämpökovettuvilla silikonielastomeereillä. Sitten erittäin venyviä silikonielastomeerejä levitettiin hiilinanoputkilla seostettuihin hydrogeeleihin venyvien elektronisten laitteiden valmistamiseksi. Tulostettavalla ja prosessoitavalla silikonilla on laajat sovellusmahdollisuudet pehmeissä roboteissa, joustavissa toimilaitteissa, lääketieteellisissä implanteissa ja muilla aloilla.