Чому рідкий силікон може широко використовуватися в різних галузях?

1. Введення рідкого силіконового каучуку з додатковим литтям

Рідкий силіконовий каучук з додатковим формуванням складається з вінілполісилоксану як основного полімеру, полісилоксану зі зв'язком Si-H як зшиваючого агента, у присутності платинового каталізатора, при кімнатній температурі або нагріванні в процесі зшивання вулканізації класу силіконових матеріалів. На відміну від конденсованого рідкого силіконового каучуку, процес вулканізації рідким силіконом не утворює побічних продуктів, має невелику усадку, глибоку вулканізацію та відсутність корозії контактного матеріалу. Він має переваги широкого температурного діапазону, відмінної хімічної стійкості та стійкості до атмосферних впливів, а також може легко прилипати до різних поверхонь. Тому, порівняно з конденсованим рідким силіконом, розвиток формування рідкого силікону відбувається швидше. Наразі він все ширше використовується в електронних приладах, машинобудуванні, будівництві, медицині, автомобілі та інших галузях.

2. Основні компоненти

Базовий полімер

Наступні два лінійні полісилоксани, що містять вініл, використовуються як базові полімери для додавання рідкого силікону. Їх розподіл молекулярної маси широкий, зазвичай від тисяч до 100 000-200 000. Найпоширенішим базовим полімером для додавання рідкого силікону є α,ω-дивінілполідиметилсилоксан. Було виявлено, що молекулярна маса та вміст вінілу в основних полімерах можуть змінювати властивості рідкого силікону.

зшиваючий агент

Зшиваючим агентом, який використовується для додавання рідкого силікону для формування, є органічний полісилоксан, що містить більше 3 зв'язків Si-H у молекулі, такий як лінійний метилгідрополісилоксан, що містить групу Si-H, кільцевий метилгідрополісилоксан та смола MQ, що містить групу Si-H. Найчастіше використовуються лінійний метилгідрополісилоксан наступної структури. Встановлено, що механічні властивості силікагелю можна змінювати, змінюючи вміст водню або структуру зшиваючого агента. Було виявлено, що вміст водню в зшиваючому агенті пропорційний міцності на розтяг та твердості силікагелю. Гу Чжуоцзян та ін. отримали силіконову олію, що містить водень, з різною структурою, різною молекулярною масою та різним вмістом водню, змінюючи процес синтезу та формулу, та використовували її як зшиваючий агент для синтезу та додавання рідкого силікону.

каталізатор

Для покращення каталітичної ефективності каталізаторів було отримано платино-вінілсилоксанові комплекси, платино-алкінові комплекси та азотомодифіковані платинові комплекси. Окрім типу каталізатора, на продуктивність також впливатиме кількість рідких силіконових продуктів. Було виявлено, що збільшення концентрації платинового каталізатора може сприяти реакції зшивання між метильними групами та пригнічувати розкладання основного ланцюга.

Як згадувалося вище, механізм вулканізації традиційного адитивного рідкого силікону полягає в реакції гідросилілювання між базовим полімером, що містить вініл, та полімером, що містить гідросиліляційний зв'язок. Традиційне адитивне лиття рідкого силікону зазвичай вимагає жорсткої форми для виготовлення кінцевого продукту, але ця традиційна технологія виробництва має такі недоліки, як висока вартість, тривалий час тощо. Продукти часто не застосовуються для електронних виробів. Дослідники виявили, що серію кремнеземів з чудовими властивостями можна отримати за допомогою нових методів затвердіння з використанням рідких кремнеземів з подвійним зв'язком, що містять меркаптан. Їхні чудові механічні властивості, термостабільність та світлопроникність дозволяють застосовувати їх у нових галузях. На основі реакції меркаптоенового зв'язку між полісилоксаном, функціоналізованим розгалуженим меркаптаном, та полісилоксаном з вініловими терміналами з різною молекулярною масою були отримані силіконові еластомери з регульованою твердістю та механічними властивостями. Друковані еластомери демонструють високу роздільну здатність друку та чудові механічні властивості. Подовження при розриві силіконових еластомерів може досягати 1400%, що значно вище, ніж у еластомерів, що затвердівають ультрафіолетовим випромінюванням, і навіть вище, ніж у найбільш розтяжних силіконових еластомерів, що затвердівають термічним способом. Потім ультрарозтяжні силіконові еластомери були нанесені на гідрогелі, леговані вуглецевими нанотрубками, для отримання розтяжних електронних пристроїв. Силікон, придатний для друку та обробки, має широкі перспективи застосування в м'яких роботах, гнучких приводах, медичних імплантатах та інших галузях.