Чому рідкий силікон можна широко використовувати в різних сферах?

1. Введення рідкого силіконового каучуку з додатковим формуванням

Рідка силіконова гума 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 під час вулканізації зшивання класу силікону матеріалів. На відміну від конденсованого рідкого силіконового каучуку, процес вулканізації рідкого силікону не створює побічних продуктів, невеликої усадки, глибокої вулканізації та відсутності корозії контактного матеріалу. Він має такі переваги, як широкий діапазон температур, чудова стійкість до хімічних речовин і атмосферних впливів, а також може легко прилипати до різних поверхонь. Тому, у порівнянні з конденсованим рідким силіконом, формування рідкого силікону відбувається швидше. В даний час він все ширше використовується в електронних приладах, машинобудуванні, будівництві, медицині, автомобілях та інших галузях.

2. Основні компоненти

Базовий полімер

Наступні два лінійних полісилоксани, що містять вініл, використовуються як базові полімери для додавання рідкого силікону. Їхній 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 і вміст вінілу в основних полімерах можуть змінювати властивості рідкого силікону.

зшиваючий агент

Зшиваючим агентом, який використовується для додавання формувального рідкого силікону, є органічний полісилоксан, що містить більше 3 Si-H зв’язків у молекулі, такий як лінійний метилгідрополісилоксан, що містить групу Si-H, кільцевий метилгідрополісилоксан і смола MQ, що містить групу Si-H. Найбільш вживаними є лінійні метилгідрополісилоксани наступної структури. Виявлено, що механічні властивості силікагелю можна змінити шляхом зміни вмісту водню або структури зшиваючого агента. Було встановлено, що вміст водню в зшиваючому агенті пропорційний міцності на розрив і твердості силікагелю. Gu Zhuojiang та ін. отримали гідрогеновмісну силіконову олію з іншою структурою, різною молекулярною масою та різним вмістом водню шляхом зміни процесу синтезу та формули та використали її як зшиваючий агент для синтезу та додавання рідкого силікону.

каталізатор

З метою підвищення каталітичної ефективності каталізаторів були отримані платино-вінілсилоксанові комплекси, платино-алкінові комплекси та модифіковані азотом комплекси платини. Окрім типу каталізатора, кількість рідких силіконових продуктів також впливатиме на продуктивність. Було встановлено, що збільшення концентрації платинового каталізатора може сприяти реакції зшивання між метильними групами та гальмувати розкладання основного ланцюга.

Як згадувалося вище, механізм вулканізації традиційного додаткового рідкого силікону полягає в реакції гідросилілювання між основним полімером, що містить вініл, і полімером, що містить гідросиліляційний зв’язок. Традиційне формування з рідкими силіконовими добавками зазвичай потребує жорсткої форми для виготовлення кінцевого продукту, але ця традиційна технологія виробництва має недоліки, такі як висока вартість, тривалий час і так далі. Продукти часто не відносяться до електронних виробів. Дослідники виявили, що низку кремнеземів із чудовими властивостями можна отримати за допомогою нових методів затвердіння з використанням меркаптанів – рідких кремнеземів із подвійним зв’язком. Його відмінні механічні властивості, термічна стабільність і пропускна здатність світла дозволяють використовувати його в нових галузях. На основі реакції зв’язку меркаптоену між полісилоксаном, функціоналізованим розгалуженим меркаптаном, і полісилоксаном з кінцевими вініловими групами з різною молекулярною масою, були отримані силіконові еластомери з регульованою твердістю та механічними властивостями. Надруковані еластомери демонструють високу роздільну здатність друку та чудові механічні властивості. Відносне подовження при розриві силіконових еластомерів може досягати 1400%, що набагато вище, ніж у еластомерів з УФ-затвердінням, і навіть вище, ніж у найбільш розтяжних силіконових еластомерів з термічним затвердінням. Потім ультрарозтяжні силіконові еластомери нанесли на гідрогелі, леговані вуглецевими нанотрубками, для виготовлення розтягнутих електронних пристроїв. Силікон, придатний для друку та обробки, має широкі перспективи застосування в м’яких роботах, гнучких приводах, медичних імплантатах та в інших сферах.