Dlaczego płynny silikon może być szeroko stosowany w różnych dziedzinach?

1. Wprowadzenie ciekłej gumy silikonowej z dodatkiem formowania

ciekły kauczuk silikonowy z dodatkiem formowania składa się z polisiloksanu winylu jako polimeru podstawowego, polisiloksanu z wiązaniem Si-H jako środka sieciującego, w obecności katalizatora platynowego, w temperaturze pokojowej lub podczas ogrzewania podczas sieciującej wulkanizacji klasy silikonu przybory. W odróżnieniu od skondensowanej ciekłej gumy silikonowej, proces wulkanizacji ciekłego silikonu do formowania nie powoduje powstawania produktów ubocznych, małego skurczu, głębokiej wulkanizacji i braku korozji materiału kontaktowego. Ma zalety szerokiego zakresu temperatur, doskonałej odporności chemicznej i odporności na warunki atmosferyczne oraz może łatwo przylegać do różnych powierzchni. Dlatego w porównaniu ze skondensowanym ciekłym silikonem rozwój formowania ciekłego silikonu jest szybszy. Obecnie jest coraz szerzej stosowany w urządzeniach elektronicznych, maszynach, budownictwie, medycynie, motoryzacji i innych dziedzinach.

2. Główne komponenty

Bazowy polimer

Następujące dwa liniowe polisiloksany zawierające winyl stosuje się jako polimery bazowe do dodawania ciekłego silikonu. Ich rozkład masy cząsteczkowej jest szeroki, na ogół od tysięcy do 100 000-200 000. Najczęściej stosowanym polimerem bazowym do dodatku ciekłego silikonu jest α,ω-diwinylopolidimetylosiloksan. Stwierdzono, że masa cząsteczkowa i zawartość winylu w podstawowych polimerach mogą zmieniać właściwości ciekłego silikonu.

środek sieciujący

Czynnikiem sieciującym stosowanym do dodawania ciekłego silikonu do formowania jest organiczny polisiloksan zawierający więcej niż 3 wiązania Si-H w cząsteczce, taki jak liniowy metylohydropolisiloksan zawierający grupę Si-H, pierścieniowy metylohydropolisiloksan i żywica MQ zawierająca grupę Si-H. Najczęściej stosowane są liniowy metylohydropolisiloksan o następującej budowie. Stwierdzono, że właściwości mechaniczne żelu krzemionkowego można zmieniać poprzez zmianę zawartości wodoru lub struktury środka sieciującego. Stwierdzono, że zawartość wodoru w środku sieciującym jest proporcjonalna do wytrzymałości na rozciąganie i twardości żelu krzemionkowego. Gu Zhuojiang i in. uzyskano olej silikonowy zawierający wodór o różnej strukturze, różnej masie cząsteczkowej i różnej zawartości wodoru poprzez zmianę procesu syntezy i formuły i wykorzystano go jako środek sieciujący do syntezy i dodania ciekłego silikonu.

katalizator

W celu poprawy wydajności katalitycznej katalizatorów przygotowano kompleksy platyna-winylosiloksan, kompleksy platyna-alkin i kompleksy platyny modyfikowanej azotem. Oprócz rodzaju katalizatora na wydajność wpływa również ilość ciekłych produktów silikonowych. Stwierdzono, że zwiększenie stężenia katalizatora platynowego może sprzyjać reakcji sieciowania pomiędzy grupami metylowymi i hamować rozkład głównego łańcucha.

Jak wspomniano powyżej, mechanizm wulkanizacji tradycyjnego dodatku ciekłego silikonu polega na reakcji hydrosililowania pomiędzy bazowym polimerem zawierającym winyl i polimerem zawierającym wiązanie hydrosililacyjne. Tradycyjne formowanie z dodatkiem ciekłego silikonu zwykle wymaga sztywnej formy do wytworzenia produktu końcowego, ale ta tradycyjna technologia produkcji ma wady takie jak wysoki koszt, długi czas i tak dalej. Produkty często nie dotyczą produktów elektronicznych. Naukowcy odkryli, że można wytworzyć szereg krzemionek o doskonałych właściwościach za pomocą nowatorskich technik utwardzania przy użyciu ciekłych krzemionek z dodatkiem merkaptanu – podwójnego wiązania. Jego doskonałe właściwości mechaniczne, stabilność termiczna i przepuszczalność światła mogą sprawić, że będzie on stosowany w większej liczbie nowych dziedzin. W oparciu o reakcję wiązania merkaptoenowego pomiędzy polisiloksanem funkcjonalizowanym rozgałęzionym merkaptanem i polisiloksanem zakończonym winylem o różnej masie cząsteczkowej, wytworzono elastomery silikonowe o regulowanej twardości i właściwościach mechanicznych. Drukowane elastomery charakteryzują się wysoką rozdzielczością druku i doskonałymi właściwościami mechanicznymi. Wydłużenie przy zerwaniu elastomerów silikonowych może sięgać 1400%, czyli jest znacznie wyższe niż zgłaszane elastomery utwardzane promieniami UV, a nawet wyższe niż najbardziej rozciągliwe elastomery silikonowe utwardzane termicznie. Następnie ultrarozciągliwe elastomery silikonowe nałożono na hydrożele domieszkowane nanorurkami węglowymi, aby przygotować rozciągliwe urządzenia elektroniczne. Nadający się do drukowania i przetwarzania silikon ma szerokie perspektywy zastosowania w miękkich robotach, elastycznych siłownikach, implantach medycznych i innych dziedzinach.