Dlaczego płynny silikon może być szeroko stosowany w różnych dziedzinach?

1. Wprowadzenie płynnego kauczuku silikonowego z formowaniem dodatkowym

Ciekły silikon formowany metodą addycyjną składa się z winylopolisiloksanu jako polimeru bazowego, polisiloksanu z wiązaniem Si-H jako czynnikiem sieciującym, w obecności katalizatora platynowego, w temperaturze pokojowej lub w procesie wulkanizacji sieciującej klasy materiałów silikonowych. W przeciwieństwie do zagęszczonego silikonu ciekłego, proces wulkanizacji za pomocą ciekłego silikonu nie wytwarza produktów ubocznych, charakteryzuje się niewielkim skurczem, głęboką wulkanizacją i brakiem korozji powierzchni styku. Charakteryzuje się szerokim zakresem temperatur, doskonałą odpornością chemiczną i odpornością na warunki atmosferyczne oraz łatwością przylegania do różnych powierzchni. Dlatego też, w porównaniu z zagęszczonym silikonem ciekłym, rozwój formowania za pomocą ciekłego silikonu jest szybszy. Obecnie jest on coraz szerzej stosowany w urządzeniach elektronicznych, maszynach, budownictwie, medycynie, motoryzacji i innych dziedzinach.

2.Główne komponenty

Polimer bazowy

Poniższe dwa liniowe polisiloksany zawierające winyl są stosowane jako polimery bazowe do dodawania ciekłego silikonu. Ich rozkład masy cząsteczkowej jest szeroki, zazwyczaj od tysięcy do 100 000-200 000. Najczęściej stosowanym polimerem bazowym do dodawania ciekłego silikonu jest α,ω-diwinylopolidimetylosiloksan. Stwierdzono, że masa cząsteczkowa i zawartość winylu w polimerach bazowych mogą zmieniać właściwości ciekłego silikonu.

środek sieciujący

Środek sieciujący używany do dodawania ciekłego silikonu formierskiego to 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 stosowany jest liniowy metylohydropolisiloksan o następującej strukturze. Stwierdzono, że właściwości mechaniczne żelu krzemionkowego można zmienić 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. otrzymali olej silikonowy zawierający wodór o różnej strukturze, różnej masie cząsteczkowej i różnej zawartości wodoru, zmieniając proces syntezy i formułę, i użyli go jako środka sieciującego do syntezy i dodania ciekłego silikonu.

katalizator

Aby poprawić wydajność katalityczną katalizatorów, przygotowano kompleksy platynowo-winylosiloksanowe, platynowo-alkinowe oraz kompleksy platyny modyfikowanej azotem. Oprócz rodzaju katalizatora, na wydajność wpływa również ilość ciekłych produktów silikonowych. Stwierdzono, że zwiększenie stężenia katalizatora platynowego może promować reakcję sieciowania między grupami metylowymi i hamować rozkład łańcucha głównego.

Jak wspomniano powyżej, mechanizm wulkanizacji tradycyjnego ciekłego silikonu addycyjnego to reakcja hydrosililowania pomiędzy polimerem bazowym zawierającym winyl a polimerem zawierającym wiązanie hydrosililujące. Tradycyjne formowanie ciekłego silikonu addycyjnego zazwyczaj wymaga sztywnej formy do wytworzenia produktu końcowego, ale ta tradycyjna technologia produkcji ma wady, takie jak wysoki koszt, długi czas itd. Produkty te często nie znajdują zastosowania w produktach elektronicznych. Naukowcy odkryli, że szereg krzemionek o lepszych właściwościach można otrzymać za pomocą nowych technik utwardzania z wykorzystaniem ciekłych krzemionek z dodatkiem podwójnego wiązania merkaptanu. Ich doskonałe właściwości mechaniczne, stabilność termiczna i przepuszczalność światła mogą sprawić, że znajdą zastosowanie w większej liczbie nowych dziedzin. W oparciu o reakcję wiązania merkapto-enowego pomiędzy rozgałęzionym polisiloksanem funkcjonalizowanym merkaptanu a polisiloksanem zakończonym winylem o różnej masie cząsteczkowej, otrzymano 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%, co jest wartością znacznie wyższą niż w przypadku elastomerów utwardzanych promieniowaniem UV, a nawet wyższą niż w przypadku najbardziej rozciągliwych elastomerów silikonowych utwardzanych termicznie. Następnie ultrarozciągliwe elastomery silikonowe naniesiono na hydrożele domieszkowane nanorurkami węglowymi, aby uzyskać rozciągliwe urządzenia elektroniczne. Silikon nadający się do druku i przetwarzania ma szerokie perspektywy zastosowania w miękkich robotach, elastycznych siłownikach, implantach medycznych i innych dziedzinach.