Uppbygging og val á vetni-sem inniheldur sílikonolíu

Að auki-lækna fljótandi kísillgúmmí (LSR/RTV-2) samsetningar, vínýl kísill olía ákvarðar „grunneiginleikann“ en vetni-sem inniheldur kísillolíu ákvarðar „crosslinking beinagrind“. Að velja réttu kísilolíuna sem inniheldur vetni er hálf vinnan við að móta farsæla vöru.

Einn. Vetnis-kísillolía: "arkitektinn" að bæta-kísillinn.

Ef við berum saman kísill þvertengingarnetið við byggingu:

• Vinyl sílikonolía=stálbeinagrind (veitir aðal keðjubygginguna)

• Vetni-sem inniheldur sílikonolíu=steypusamskeyti (veitir krosstengipunkta)

• Byggingarleiðbeiningar fyrir platínuhvata=(stýrir upphaf hvarfsins)

Byggingargerð, vetnisinnihald og mólþungi vetnis-sem inniheldur sílikonolíu ákvarða beint þéttleika, styrk og sveigjanleika þessarar „byggingar“.

Tveir. Uppbygging og flokkun vetnis-sem innihalda sílíkonolíur

2.1Grunnefnafræðileg uppbygging Efnaheiti vetnis-sem inniheldur sílikonolíu er pólýmetýlhýdrógensíloxan (PMHS) og grunnbyggingareining þess er:

Þar sem:

• M eining: Trímetýlsíloxý (CH₃)₃SiO [1/2] – enda-þekjuhópur

• Mᴴ eining: Dímetýlhýdrósíloxý (CH₃)₂HSiO [1/2] – enda-hlíf sem inniheldur vetnis-

• D eining: Dímetýlsíloxý (CH₃)₂SiO [2/2] – Endurtekin aðalkeðjueining

• Dᴴ eining: Metýlhýdrósíloxý (CH₃)HSiO [2/2] – Aðalkeðjueining sem inniheldur vetni-

2.2 Þrjár helstu byggingargerðir Byggt á dreifingu Si-H-tengja á sameindakeðjunni, má skipta vetni-sem innihalda sílikonolíur í þrjá flokka:

enda-vetniskísilolíurÞvertengingarhvörf enda-vetniskísilolíu eiga sér stað aðallega á endum sameindakeðjanna, sem leiðir til lengri keðjuhluta í krosstengda netinu. Þess vegna: • Minni þvertengingarþéttleiki • Minni hörku vúlkanísatsins • Meiri lenging • Almennt betra gagnsæi (færri þvertengingarpunktar, lægri smásæ ójafnleiki)

Hliðar-sílíkonolíurhafa Si-H dreift á aðalkeðjuna, þar sem hver sameind tekur þátt í mörgum þvertengingarpunktum: • Mikill þvertengingarþéttleiki • Mikil hörku vúlkanísefnisins • Góður tog- og rifstyrkur • Hins vegar getur of mikil notkun auðveldlega leitt til þess að efnasambandið skemmist.

End- og hlið-vetniskísilolíurhafa séð hraðan og stöðugan vöxt í notkun undanfarin ár. Með því að stilla vetnisinnihaldshlutfall endahópa/hliðarhópa er hægt að stjórna krossbundnu netkerfisskipulaginu innan breitt svið til að mæta þörfum mismunandi notkunarsviðsmynda.

2.3 Mikilvægur munur á hýdroxýl sílikonolíu og vetni-sem inniheldur sílikonolíu. Algengur misskilningur meðal byrjenda:

ruglandi vetni-sem inniheldur sílikonolíu og hýdroxýl sílikonolíu.

• Vetnis-kísillolía (Si-H): Notað til að bæta við-kísillolíu, krosstengjast vinylhópum og þarf ekki vatn.

• Hýdroxýl sílikonolía (Si-OH): Notað til að þétta-kísilolíu, hún þéttist og þurrkar með þvertengingarefnum (eins og tetraetýl orthosilicate).

Þetta tvennt hefur gjörólíka efnafræðilega eiginleika og ætti aldrei að blanda saman.

Þrír. Vetnisinnihald: „Hnappurinn“ á krosstengingarþéttleika

3.1 Skilgreining og mæling á vetnisinnihaldi Vetnisinnihald vísar til magns Si-H-tengja í vetni-sem inniheldur sílikonolíu og er venjulega gefið upp í tveimur einingum:

Eining: Skilgreining: Dæmigert svið:

wt% Hlutfall H massa í Si-H tenginu miðað við heildarmassa 0,05%~1,6%

mól% Mólprósenta af D^H einingum miðað við allar D einingar 5%~100%

Í iðnaði er vetnisinnihaldið almennt ákvarðað með efnafræðilegum aðferðum (hvarfa við umfram basa til að mæla rúmmál vetnis) eða innrauðri litrófsgreiningu (einkennandi frásogstoppur Si-H við 2160 cm⁻¹).

3.2Áhrif vetnisinnihalds á þvertengingarþéttleika

Sambandið milli þvertengingarþéttleika og vetnisinnihalds og vínýlinnihalds er hægt að draga úr klassískri teygjanleikakenningu í gúmmíi.

Helstu niðurstöður:

• Þegar vetnisinnihaldið er undir stoichiometry eykst þvertengingarþéttleiki línulega með auknu vetnisinnihaldi.

• Þegar vetnisinnihaldið fer yfir stoichiometry, hefur þvertengingarþéttleiki tilhneigingu til að mettast (takmarkast af vínylinnihaldi).

• Óhóflegt vetni-sem inniheldur sílikonolíu er ekki aðeins sóun heldur skilar einnig óhvarfað Si-H leifar, sem leiðir til minnkaðrar hitaþols.

3.3 Áhrif vetnisinnihalds á hörku hörku (Shore A) eru beintengd við þvertengingarþéttleika.

Tilraunagögn sýna að:

Athugið: Gögn eru byggð á enda-hliðarvetni-sem inniheldur sílikonolíu (seigju 200 mPa·s), vinyl sílikonolíu með 0,5 mól% vinylinnihaldi og platínuhvata með 10 ppm.

Mynstur: hörku eykst um það bil línulega þegar vetnisinnihald eykst úr 0,05% í 0,30%; yfir 0,50% hægir á aukningu á hörku, en stökk eykst verulega.

3.4 Áhrif vetnisinnihalds á vélræna eiginleika:

Togstyrkur og rifstyrkur

Áhrif vetnisinnihalds á togstyrk fylgja öfugum U-laga feril:

• Lágt vetnisinnihald (<0.10%): Insufficient crosslinking density, large slip space between molecular chains, low tensile strength (<3 MPa) 

• Miðlungs vetnisinnihald (0,15~0,35%): Miðlungs þvertengingarþéttleiki, keðjuhlutar geta staðist álag og hafa ákveðið sleppirými, sem leiðir til hæsta togstyrks (5~8 MPa)

• High hydrogen content (>0,50%): Of mikil þvertenging, takmörkuð hreyfing keðjuhluta, álagsstyrkur leiðir auðveldlega til beinbrota, togstyrkur minnkar.

Rifstyrkur fylgir svipuðu mynstri, með ákjósanlegu vetnisinnihaldssviðinu aðeins lægra en ákjósanlegur togstyrksgildi.

Fyrir forrit sem krefjast mikils sveigjanleika (svo sem mannequins og sveigjanleg mót), er mælt með samsetningu með lágu-vetni-innihaldi; fyrir byggingarhluta er hægt að nota samsetningu með mikið-vetni-innihald.

3.5Áhrif vetnisinnihalds á gagnsæi Gagnsæi íblöndunar-lækna sílikons takmarkast af tveimur þáttum:

• Fylliefnisdreifing (viðbótar-læknakerfi hafa yfirleitt ekkert eða lágmarks fylliefni, svo þetta er ekki aðalþátturinn)

• Smásæ einsleitni þver-tengda netsins. Verkunarháttur áhrifa vetnisinnihalds á gagnsæi:

• Lágt vetnisinnihald: fáir-þvertengingarpunktar, ójöfn staðbundin-víxltenging, sem gæti leitt til smásjárverðs fasaskilnaðar → Lítilsháttar þoka

• Miðlungs vetnisinnihald: Samræmd víxltenging, venjulegt net → Besta gagnsæi (flutningsgeta > 90%)

• Hátt vetnisinnihald: Of hröð víxl-tenging, myndar staðbundin-mikilþéttni ör-svæði → Smásjárspennustyrkur og munur á brotstuðul → Minnkað gegnsæi

Fyrir sjónrænan sílikon (LED hjúpun, sjónlinsur) er mælt með því að stjórna vetnisinnihaldinu á bilinu 0,15 ~ 0,25% þyngdar%.

3.6 Áhrif vetnisinnihalds á hitaþol Hitaþol kísillgúmmí er aðallega fyrir áhrifum af eftirfarandi þáttum:

• Varmaoxunarstöðugleiki aðalkeðjunnar (há Si-O tengiorka, góð grunnhitaþol)

• Hitastöðugleiki þvertengingarpunkta

• Hitaoxun á Si-H leifar Áhrif vetnisinnihalds á hitaþol:

• Viðeigandi vetnisinnihald: myndar stöðugt Si-C-C-Si krosstengi, frábært hitaþol (langtímanotkun við 200 gráður)

• Of mikið vetnisinnihald: afgangs Si-H oxast auðveldlega við háan hita, sem leiðir til brota aðalkeðju og niðurbrots þvertengingarnets, sem kemur fram sem mýking, klístur og skertir vélrænir eiginleikar við háan hita.

Iðnaðarreynsla: vetnisinnihaldinu ætti að bæta við í 90~95% af stoichiometric hlutfallinu til að tryggja nægjanlega þvertengingu en forðast Si-H leifar.

For high-temperature applications (>200 gráður), er mælt með því að nota end-vetni eða lítið-vetnisinnihald samsetningar.

3.7Áhrif vetnisinnihalds á vinnslugetu: Vetnisinnihaldið sjálft hefur lítil bein áhrif á vinnslutímann (líftíminn er aðallega stjórnað af magni platínuhvata og hemla).

Hins vegar hafa samsetningar með hátt vetnisinnihald oft eftirfarandi ferlivandamál:

• Þéttari útverma hvarf (meira Si-H á rúmmálseiningu tekur þátt í hvarfinu), sem leiðir til staðbundinnar hitahækkunar og styttir óbeint vinnslutímann.

• Næmari fyrir hvata; jafnvel snefilóhreinindi geta kallað fram „sprengiefni fjölliðunar“. Ráðhúshraði: Við sama hvataskammt:

• Hærra vetnisinnihald leiðir til hraðari hersluhraða (fleiri hvarfstaðir).

• Raunverulegur herðingarhraði fer þó meira eftir Si-H/Si-Vi samsvörunarhlutfalli og styrk hvata.

Afmótunareiginleikar: Samsetningar með hátt vetnisinnihald hafa mikla þvertengingarþéttleika, örlítið meiri rýrnun vúlkanísata og flókna viðloðun við mót. Magn losunarefnis þarf að stilla í samræmi við tiltekið mótefni.

Fjórir. Mólþyngd: „Stjórnandi“ á netvoginni

4.1 Tengsl mólþunga og seigju. Mólþungi vetnis-sem inniheldur sílikonolíu er venjulega ekki mældur beint heldur einkennist hann af hreyfiseigju (mm²/s eða mPa·s, 25 gráður).

Algeng seigjusvið fyrir vetni-sem innihalda sílikonolíur sem notaðar eru í iðnaði:

4.2 Áhrif mólþunga á uppbyggingu krosstengingarnets. Mólþungi vetnis-sem inniheldur kísilolíu ákvarðar mólþunga milli víxltenginga (Mólþungi milli krosstenginga, Mc): Lágmólþunga vetnis-sem inniheldur kísilolíu:

• Stuttar sameindakeðjur, lítið bil á milli krosstenginga

• Þétt krossnet en stuttir keðjuhlutar

• Mikil hörku og hár stuðull vulcanizate

• Lítil lenging og léleg seiglu

• Uppbygging svipað og "stuttar stálstangir + þéttir hnútar" Vetni með mikla mólþunga-sem inniheldur sílikonolíu:

• Langar sameindakeðjur, stórt bil á milli krosstenginga

• Lítið þvertengingarnet en langir keðjuhlutar

• Mjúkt vúlkaníserað með lágan stuðul

• Mikil lenging og góð seiglu

• Uppbygging svipað og "langir stálstangir + strjálir hnútar"

4.3Áhrif mólþunga á vélræna eiginleika

Vélbúnaður: Í kross-tengdu neti sem myndast af vetni með mikilli mólþunga-sem inniheldur sílikonolíu, geta langir keðjuhlutar snúist og teygt út undir álagi, tekið upp meiri orku og þannig valdið meiri tog- og rifstyrk. Lítil mólþunga vetni-sem inniheldur sílikonolíu myndar net sem er of stíft, sem leiðir til streituþéttni og ótímabært brot.

4.4 Áhrif sameindaþyngdar á rokgjarnt efni Þetta er oft gleymt en afgerandi þáttur:

• Vetni með lítilli mólmassa-sem inniheldur sílikonolíu (<200 mPa·s): Contains more oligomers, resulting in high volatile matter (>1%)

• High molecular weight hydrogen-containing silicone oil (>1000 mPa·s): Lítið rokgjarnt efni (<0.5%) Hazards of excessively high volatile matter:

• Lítil mólþunga efnasambönd rokka upp við vúlkun, mynda olíuúða eða þoku -eins og útfellingar á yfirborði vörunnar

• Í rafrænum umbúðum menga rokgjörn efni íhluti.
• Í notkun við háan-hita valda rokgjarnir loftbólur og tómarúm.

• Í ljósfræðilegri notkun þéttast rokgjörn efni á yfirborði linsunnar og hafa áhrif á ljósgeislun.

Valreglur:

• Electronic/Optical Grade Applications: Select high viscosity (>1000 mPa·s) eða lítið rokgjarnt hreinsað vetni-sem inniheldur sílikonolíu.

• Almenn iðnaðarnotkun: Miðlungs seigja (100~500 mPa·s) er nóg.

• Iðnaðarmót sem krefjast hraðrar úrtöku: Lítil seigja er ásættanleg, en tryggja fullnægjandi vúlkun.

4.5Áhrif mólþunga á blöndunarferli

Vetnis-kísillolía þarf að blanda jafnt saman við vínýl sílikonolíu, fylliefni og aukefni:

• Lítil seigja vetni-sem inniheldur sílikonolíu: auðvelt að dreifa og lítil orkunotkun við blöndun, en það hefur tilhneigingu til að "skíða" á yfirborð fylliefnisins, sem leiðir til ójafnrar dreifingar.

• Háseigju vetni-sem inniheldur sílikonolíu: erfitt að blanda saman, krefst lengri blöndunartíma eða meiri klippikraft, en þegar það hefur verið jafnt dreift hefur það betri geymslustöðugleika.

Í raunverulegum samsetningum er stefna um að sameina mikla og lága seigju oft notuð til að jafnvægi vinnsluhæfni og frammistöðu.

Fimm. Valreglur vetnis-sem inniheldur kísilolíu: frá kenningum til framkvæmda

Ákvörðun um val á vetni-sem inniheldur sílíkonolíu

Passar við viðeigandi vetni-sem inniheldur kísilolíutegund byggt á notkunarsviðsmyndum

Umsóknarsviðsmyndir:
Raftæki/rafmagn: Lítið rokgjarnt, hár hreinleiki, vetnisinnihald 0,5-1,0%
Mótun/iðnaður: Miðlungs seigja, jafnvægi í afköstum, vetnisinnihald 0,3-0,8%
Læknisfræði/matur: Mikið öryggi, lítil leifar, klórinnihald 0,2-0,5%
Staðfesta krosstengingarþéttleika og vúlkanunarskilyrði

5.1Val á ákvörðunarfylki

5.2 Samsvörun við vínýl sílíkonolíur

Íhuga verður val á vetnis-kísillolíu í pörum með vínýl kísilolíu.

Stoichiometric hlutfall: Tilvalið hvarf mólhlutfall: Mól af Si-H / Mól af Si-Vi=1.0 Reynsluhlutfall í iðnfræði: R=Mól af Si-H / Mól af Si-Vi • R < 1,0: Of mikið af vínýl, ófullnægjandi vínýl, ófullnægjandi Si{{7} þverhnígur=1.0~2.0: Tilvalið svið, nægjanleg þvertenging, jafnvægi í afköstum • R > 2.0: Umfram Si-H, mikið afgangs Si-H, minnkuð hitaþol, lélegur-áreiðanleiki til lengri tíma litið.

5.3Algengar ranghugmyndir í vali

Misskilningur 1: Hærra vetnisinnihald þýðir hraðari þurrkun. Rétt svar: Ráðhúshraði fer aðallega eftir styrk og virkni platínuhvatans; vetnisinnihaldið hefur aukaáhrif. Of mikið vetnisinnihald getur í raun leitt til ójafnrar herslu vegna staðbundinnar yfir-þvertengingar.

Misskilningur 2: Lítið-seigja vetni-sem inniheldur sílikonolíu er alltaf auðveldara að blanda saman.

Rétt svar: Þó að það sé auðveldara að blanda lága seigju, hefur hún meiri sveiflur og er hætt við að „flytjast“ innan kerfisins, sem gæti leitt til lagskiptingar og ójafnrar frammistöðu eftir langtímageymslu.

Misskilningur 3: Enda-sem inniheldur vetni-sem inniheldur sílikonolíu virkar verr en hlið-sem inniheldur vetni-sem inniheldur sílikonolíu.

Rétt svar: Þetta tvennt hentar fyrir mismunandi forrit. Enda-sem inniheldur vetni-sem inniheldur sílíkonolíu er oft betri en hlið-sem inniheldur vetni- hvað varðar gagnsæi og sveigjanleika, sem gerir það að kjörnum valkostum fyrir sjónræn og sveigjanleg notkun.

Misskilningur 4: Hægt er að geyma sílikonolíu sem inniheldur vetni-laust í langan tíma.

Rétt svar: Si-H-tengi eru viðkvæm fyrir raka og súrefni. Langtíma útsetning fyrir lofti mun valda hægri vatnsrof og oxun, sem leiðir til lækkunar á vetnisinnihaldi, seigjubreytinga og myndun vetnisbóla. Það verður að geyma í lokuðu, ljós-heldu og þurru umhverfi.

5.4 Tæknilegar ráðleggingar frá DeepSea Technology

Byggt á ofangreindri greiningu mælir Shanghai Silicon Power Materials Co., Ltd. með eftirfarandi:

• Fyrst skaltu skilgreina árangursmarkmið, veldu síðan vetnis-kísilolíur: Settu hörku, lengingu, gagnsæi og hitaþol áður en þú velur.

• Byrjaðu á litlum-skalaprófum: Fræðilegir útreikningar ættu að gefa frumsamsetningu. Ákvarðu bestu færibreyturnar með prófun á litlum-skala (mælt er með að minnsta kosti 3 vetnisinnihaldshalla).

• Gefðu gaum að geymslustöðugleika: Veldu lítt-rokgjarnt,-hátt-vetni-sem inniheldur sílikonolíur til að forðast sveiflur í framleiðslulotu-til-lotu.

• Íhuga Si-H/Si-Vi í pörum: Ekki velja vetni-sem innihalda sílikonolíur í einangrun; þær verða að vera hannaðar í tengslum við vinyl sílikon olíur.

• Sumarblöndur krefjast viðbótar sannprófunar: Breytingar á hvarfvirkni við háan hita geta valdið því að blöndur sem stóðust vetrarprófun fá of stuttan notkunartíma eða óeðlilega þurrkun á sumrin.

Sex. Ályktun Að velja vetni-sem inniheldur sílikonolíu er „list að skipta-af.

• Harka eða sveigjanleiki? → Stilla vetnisinnihald

• Styrkur eða lenging? → Stilla mólþunga

• Gagnsæi eða hitaþol? → Stilla gerð uppbyggingar

• Hröð þurrkun eða langur notkunartími? → Stilltu hvata og hemil. Það er ekkert „besta“ vetni-sem inniheldur sílikonolíu, aðeins sú „hentugasta“.

Skilningur á innra sambandi á milli uppbyggingar, breytu og frammistöðu er lykilatriði fyrir örugga formúluhönnun, frekar en að treysta á tilraunir og mistök til að komast að niðurstöðu.

Um Deepsea tækni:

Jiujiang Deepsea Technology Development Co., Ltd. hefur tekið mikinn þátt á sviði sérhæfðra lífrænna kísilefna í mörg ár og útvegað alhliða vetni-sem innihalda kísilolíuvörur (enda-innihalda, hliðar-innihalda, enda-hliða-innihalda, 00 mPa·1, vetnisinnihald, 00 mPa·1 0,05 ~ 1,6 wt%), og getur veitt sérsniðnar samsetningartillögur í samræmi við sérstakar umsóknir viðskiptavina.