Kodėl skystas silikonas gali būti plačiai naudojamas įvairiose srityse?

1. Skysto silikono kaučiuko įvedimas su papildomu liejimu

Skystas silikoninis kaučiukas su priedu yra sudarytas iš vinilo polisiloksano kaip pagrindinio polimero, polisiloksano su Si-H jungtimi kaip skersinio sujungimo agentu, esant platinos katalizatoriui, kambario temperatūroje arba kaitinant skersinio sujungimo vulkanizacijos būdu iš silikoninių medžiagų klasės. Skirtingai nuo kondensuoto skysto silikoninio kaučiuko, skysto silikono vulkanizacijos procese nesusidaro šalutinių produktų, mažas susitraukimas, gilus vulkanizavimas ir kontaktinės medžiagos korozija. Jis turi platų temperatūrų diapazoną, puikų atsparumą cheminiam poveikiui ir oro sąlygoms, lengvai prilimpa prie įvairių paviršių. Todėl, palyginti su kondensuotu skystu silikonu, skysto silikono liejimo plėtra yra spartesnė. Šiuo metu jis vis plačiau naudojamas elektronikos prietaisuose, mašinų, statybos, medicinos, automobilių ir kitose srityse.

2. Pagrindiniai komponentai

Bazinis polimeras

Šie du linijiniai polisiloksanai, kurių sudėtyje yra vinilo, naudojami kaip baziniai polimerai skystam silikonui pridėti. Jų molekulinės masės pasiskirstymas yra platus, paprastai nuo tūkstančių iki 100 000–200 000. Dažniausiai naudojamas bazinis polimeras priediniam skystam silikonui yra α,ω-divinilpolidimetilsiloksanas. Nustatyta, kad bazinių polimerų molekulinė masė ir vinilo kiekis gali pakeisti skysto silikono savybes.

skersinio sujungimo agentas

Kryžminis junginys, naudojamas skystam silikonui įmaišyti, yra organinis polisiloksanas, kurio molekulėje yra daugiau nei 3 Si-H jungtys, pavyzdžiui, linijinis metilhidropolisiloksanas, turintis Si-H grupę, žiedinis metilhidropolisiloksanas ir MQ derva, turinti Si-H grupę. Dažniausiai naudojami yra linijinis metilhidropolisiloksanas, turintis tokią struktūrą. Nustatyta, kad silikagelio mechanines savybes galima pakeisti keičiant vandenilio kiekį arba kryžminio jungimo agento struktūrą. Nustatyta, kad vandenilio kiekis kryžminio jungimo agente yra proporcingas silikagelio tempiamajam stiprumui ir kietumui. Gu Zhuojiang ir kt., keisdami sintezės procesą ir formulę, gavo vandenilio turintį silikoninį aliejų su skirtinga struktūra, skirtinga molekuline mase ir skirtingu vandenilio kiekiu ir naudojo jį kaip kryžminį jungiklį skystam silikonui sintetinti ir pridėti.

katalizatorius

Siekiant pagerinti katalizatorių katalizinį efektyvumą, buvo paruošti platinos-vinilsiloksano kompleksai, platinos-alkinų kompleksai ir azotu modifikuoti platinos kompleksai. Be katalizatoriaus tipo, efektyvumui įtakos turės ir skystų silikoninių produktų kiekis. Nustatyta, kad padidinus platinos katalizatoriaus koncentraciją, galima skatinti metilo grupių skersinio sujungimo reakciją ir slopinti pagrindinės grandinės skaidymąsi.

Kaip minėta pirmiau, tradicinio skysto silikono priedų vulkanizacijos mechanizmas yra hidrosililinimo reakcija tarp bazinio polimero, kurio sudėtyje yra vinilo, ir polimero, kurio sudėtyje yra hidrosililinimo jungties. Tradiciniam skysto silikono priedų liejimui paprastai reikalinga standi forma galutiniam produktui pagaminti, tačiau ši tradicinė gamybos technologija turi trūkumų: didelę kainą, ilgą gamybos laiką ir kt. Produktai dažnai netaikomi elektronikos gaminiams. Tyrėjai nustatė, kad naudojant naujus kietėjimo metodus, naudojant merkaptano ir dvigubos jungties skystus silicio dioksidus, galima pagaminti seriją silicio dioksido, pasižyminčių geresnėmis savybėmis. Dėl puikių mechaninių savybių, terminio stabilumo ir šviesos pralaidumo jis gali būti pritaikytas naujesnėse srityse. Remiantis merkaptoeno jungties reakcija tarp šakoto merkaptano funkcionalizuoto polisiloksano ir vinilo grupe užbaigto polisiloksano, turinčio skirtingą molekulinę masę, buvo pagaminti reguliuojamo kietumo ir mechaninių savybių silikono elastomerai. Spausdinti elastomerai pasižymi didele spausdinimo skiriamąja geba ir puikiomis mechaninėmis savybėmis. Silikono elastomerų pailgėjimas plyšimo metu gali siekti 1400 %, o tai yra daug daugiau nei aprašytų UV kietėjančių elastomerų ir net daugiau nei labiausiai tempiančių termiškai kietėjančių silikono elastomerų. Tuomet itin tamprūs silikono elastomerai buvo pritaikyti prie hidrogelių, legiruotų anglies nanovamzdeliais, siekiant pagaminti tamprius elektroninius prietaisus. Spausdinamas ir apdorojamas silikonas turi plačias pritaikymo galimybes minkštuose robotuose, lanksčiuose pavarose, medicininiuose implantuose ir kitose srityse.