Miksi nestemäistä silikonia voidaan käyttää laajasti eri aloilla?

1. Nestemäisen silikonikumin käyttöönotto lisämuovauksella

nestemäinen silikonikumi lisämuovauksella koostuu vinyylipolysiloksaanista peruspolymeerinä, polysiloksaanista, jossa on Si-H-sidos silloitusaineena, platinakatalyytin läsnä ollessa, huoneenlämpötilassa tai kuumentamalla silikoniluokan silloitusvulkanoinnilla materiaaleja. Kondensoidusta nestemäisestä silikonikumista poiketen nestemäisen silikonin muovausvulkanointiprosessi ei tuota sivutuotteita, pientä kutistumista, syvää vulkanointia eikä kosketusmateriaalin korroosiota. Sen etuna on laaja lämpötila-alue, erinomainen kemikaalien kestävyys ja säänkestävyys, ja se tarttuu helposti erilaisille pinnoille. Siksi nestemäisen silikonin muovauksen kehitys on nopeampaa kondensoituun nestemäiseen silikoniin verrattuna. Tällä hetkellä sitä on käytetty yhä laajemmin elektroniikkalaitteissa, koneissa, rakentamisessa, lääketieteessä, autoissa ja muilla aloilla.

2. Pääkomponentit

Pohjapolymeeri

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

silloitusaine

Muovausnestemäisen silikonin lisäämiseen käytettävä silloitusaine on orgaaninen polysiloksaani, joka sisältää yli 3 Si-H-sidosta molekyylissä, kuten lineaarinen metyylihydropolysiloksaani, joka sisältää Si-H-ryhmän, rengasmetyylihydropolysiloksaani ja Si-H-ryhmän sisältävä MQ-hartsi. Yleisimmin käytettyjä ovat lineaarinen metyylihydropolysiloksaani, jolla on seuraava rakenne. On havaittu, että silikageelin mekaanisia ominaisuuksia voidaan muuttaa muuttamalla vetypitoisuutta tai silloitusaineen rakennetta. Se havaitsi, että silloitusaineen vetypitoisuus on verrannollinen silikageelin vetolujuuteen ja kovuuteen. Gu Zhuojiang et ai. sai vetyä sisältävää silikoniöljyä, jolla on erilainen rakenne, erilainen molekyylipaino ja erilainen vetypitoisuus muuttamalla synteesiprosessia ja kaavaa, ja käytti sitä silloitusaineena nestemäisen silikonin syntetisoinnissa ja lisäämisessä.

katalysaattori

Katalyyttien katalyyttisen tehokkuuden parantamiseksi valmistettiin platina-vinyylisiloksaanikomplekseja, platina-alkyynikomplekseja ja typpimodifioituja platinakomplekseja. Katalyytin tyypin lisäksi suorituskykyyn vaikuttaa myös nestemäisten silikonituotteiden määrä. Se havaitsi, että platinakatalyytin pitoisuuden lisääminen voi edistää metyyliryhmien välistä silloitusreaktiota ja estää pääketjun hajoamista.

Kuten edellä mainittiin, perinteisen lisäaineen nestemäisen silikonin vulkanointimekanismi on vinyyliä sisältävän peruspolymeerin ja hydrosilylaatiosidoksen sisältävän polymeerin välinen hydrosilylaatioreaktio. Perinteinen nestemäinen silikoni-lisäainemuovaus vaatii yleensä jäykkää muottia lopputuotteen valmistamiseksi, mutta tämän perinteisen valmistustekniikan haittoja ovat korkeat kustannukset, pitkä käyttöaika ja niin edelleen. Tuotteet eivät usein koske elektroniikkatuotteita. Tutkijat havaitsivat, että sarja huippuominaisuuksilla varustettuja piidioksidia voidaan valmistaa uusilla kovetustekniikoilla käyttämällä merkaptaania – kaksoissidosadditiota nestemäisiä piidioksidia. Sen erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, lämmönkestävyys ja valonläpäisevyys mahdollistavat sen soveltamisen uusille aloille. Haaroittuneen merkaptaanifunktionalisoidun polysiloksaanin ja eri molekyylipainoisen vinyylipäätteisen polysiloksaanin välisen merkaptoeenisidosreaktion perusteella valmistettiin silikonielastomeerit, joilla oli säädettävä kovuus ja mekaaniset ominaisuudet. Painetuilla elastomeereillä on korkea painoresoluutio ja erinomaiset mekaaniset ominaisuudet. Silikonielastomeerien murtovenymä voi olla 1400 %, mikä on paljon suurempi kuin raportoidut UV-kovettuvat elastomeerit ja jopa suurempi kuin venyvimmät lämpökovettuvat silikonielastomeerit. Sitten ultrajoustavia 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.