سیلیکون رابر

لاستیک سیلیکون یک الاستومری، با کارایی بالا است، که با ترکیبی غیرعادی از خواص مشخص می شود. این ویژگی ها از عملکرد در دمای بالا تا دوام، خواص عایق الکتریکی عالی و همچنین شفافیت آن متغیر است.

اما، چه چیزی لاستیک سیلیکونی را به ماده ای با کارایی بالا در چندین بخش تبدیل می کند؟ خواص و کاربردهای کلیدی آن چیست؟ اطلاعات فنی دقیق در مورد لاستیک های سیلیکونی را در اینجا دریافت کنید و از این رو، امکانات خود را برای ارزیابی طیف گسترده ای از خواص مواد برای یافتن مواد مناسب که با مشخصات عملکردی نیاز دارد را فیلتر کنید.

چه چیزی لاستیک سیلیکونی را همه کاره می کند؟
لاستیک سیلیکون یک الاستومری بادوام و بسیار مقاوم (مواد لاستیکی مانند) است که از سیلیکون (پلیمر) حاوی سیلیکون همراه با مولکول های دیگر مانند کربن، هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده است. ساختار آن همیشه شامل یک ستون فقرات سیلوکسان (زنجیره سیلیکون-اکسیژن) و یک بخش آلی متصل به سیلیکون است.
بنابراین، خواص لاستیک سیلیکون بسته به موارد زیر می تواند بسیار متفاوت باشد:
گروه های آلی (متیل، وینیل، فنیل، تری فلوئوروپروپیل یا گروه های دیگر)
ساختار شیمیایی
در مقایسه با لاستیک آلی، لاستیک سیلیکونی دارای پیوند Si-O در ساختار خود است و از این رو بهتر است:
مقاومت در برابر حرارت
پایداری شیمیایی
عایق برق
مقاومت در برابر سایش
قابلیت آب و هوا و همچنین مقاومت در برابر ازن
لاستیک های سیلیکونی می توانند دمایی از -50 درجه سانتی گراد تا 350 درجه سانتی گراد (بسته به مدت زمان قرار گرفتن در معرض) را تحمل کنند. قطعات ساخته شده از لاستیک سیلیکونی زمانی که برای مدت طولانی در معرض باد، باران و اشعه UV قرار می گیرند، عملاً هیچ تغییری در خواص فیزیکی ایجاد نمی کنند. بر خلاف اکثر لاستیک های آلی، لاستیک سیلیکونی تحت تأثیر ازن نیز قرار نمی گیرد.
ویژگی‌های خاص لاستیک سیلیکون از این رو ناشی از ساختار مولکولی منحصربه‌فرد آن است که می‌تواند دارای خواص معدنی و آلی باشد.
 

با این ویژگی های منحصر به فرد، لاستیک سیلیکون به طور گسترده ای در صنایعی مانند هوافضا، خودروسازی، ساخت و ساز، پزشکی، E&E، فرآوری مواد غذایی و غیره استفاده می شود. لاستیک های سیلیکونی به طور کلی در کاربردهای مختلفی به عنوان الاستومرها، چسب ها و درزگیرها، گلدان ها و ترکیبات کپسوله سازی استفاده می شوند. و همچنین در پوشش ها، روان کننده ها و غیره.
گروه متیل - همچنین به عنوان الاستومر/لاستیک دی متیل سیلیکون یا به سادگی لاستیک متیل سیلیکون نیز شناخته می شود. توسط MQ نیز ارجاع داده شده است.
 
گروه های متیل و فنیل - همچنین به عنوان الاستومر/لاستیک متیل-فنیل سیلیکون یا لاستیک فنیل سیلیکون نیز شناخته می شود. به آن PMQ گفته می شود و عملکرد عالی در دمای پایین دارد.
 
گروه های متیل و وینیل - همچنین به عنوان الاستومر/لاستیک متیل وینیل سیلیکون شناخته می شود. به آن VMQ نیز گفته می شود.
 
گروه های متیل، فنیل و وینیل - به عنوان PVMQ نیز شناخته می شود و به دلیل عملکرد عالی در دمای پایین شناخته شده است.
 
گروه های فلوئورو، وینیل و متیل - همچنین به عنوان لاستیک فلوئوردار یا لاستیک فلوروسیلیکون شناخته می شود. به آن FVMQ گفته می شود و در برابر حملات شیمیایی (سوخت، روغن، حلال…) بسیار مقاوم هستند.
 
جدای از ساختار مولکولی آن، یکی دیگر از عوامل طبقه بندی لاستیک سیلیکونی ویسکوزیته و روش به کار گرفته شده برای فرآوری آن است. لاستیک سیلیکون به سه شکل اصلی موجود است:
 
لاستیک سیلیکونی جامد یا ولکانیزه شده با دمای بالا، HTV - لاستیک سیلیکونی جامد حاوی پلیمرهایی با وزن مولکولی بالا و زنجیره های پلیمری نسبتاً طولانی است. آنها به شکل خشک نشده در دسترس هستند و به تکنیک های سنتی پردازش لاستیک نیاز دارند.
لاستیک سیلیکون مایع، LSR - لاستیک سیلیکون مایع حاوی پلیمرهایی با وزن مولکولی پایین تر و در نتیجه زنجیره های کوتاه تر است. خواص جریان بهتری دارد. این بر روی تجهیزات قالب گیری تزریقی و اکستروژن طراحی شده خاص پردازش می شود.
لاستیک سیلیکونی RTV - RTV نوعی لاستیک سیلیکونی ساخته شده از سیستم های یک قسمتی (RTV-1) یا دو جزئی (RTV-2) است که محدوده سختی آنها بسیار نرم تا متوسط ​​است.
آنها برای گلدان، کپسولاسیون، درزگیر و غیره در دسترس هستند.
لاستیک سیلیکون مایع خواص مکانیکی را در طیف وسیعی از دماها (از -50 درجه سانتیگراد تا 250 درجه سانتیگراد) حفظ می کند. این الاستومر با حرارت پخت شفافیت نوری عالی، دوام و آزادی طراحی را فراهم می کند. این ماده شفاف خلاقانه کاربردهای متنوعی مانند نورپردازی LED پرقدرت، الکترونیک، روشنایی خودرو و بسیاری موارد دیگر را ارائه می دهد.
 
روش سنتز
به طور کلی، سنتز لاستیک های سیلیکونی عمدتاً شامل سه مرحله است، یعنی آماده سازی کلروسیلان ها به دنبال هیدرولیز و سپس پلیمریزاسیون و تولید الاستومرهای سیلیکونی.
 
امروزه سیلیکون ها به صورت تجاری از کلروسیلان های تهیه شده به دنبال فرآیند مستقیم روچو به دست می آیند. واکنش تولید کلروسیلان در بستر سیال پودر فلز سیلیکون که در آن جریانی از متیل کلراید، معمولاً در دمای 250 تا 350 درجه سانتیگراد و در فشارهای 1 تا 5 بار در آن جریان دارد، انجام می شود. یک کاتالیزور مبتنی بر مس استفاده می شود.
مخلوطی از سیلان های مختلف به دست می آید که عمدتاً حاوی دی متیل دی کلروسیلان، Me2SiCl2 است.

 
 
مخلوطی از سیلان های مختلف
 

دی متیل دی کلروسیلان از طریق تقطیر جدا می شود و به عنوان مونومر برای تولید پلی دی متیل سیلوکسان ها با هیدرولیز دی متی دی کلروسیلان در حضور آب اضافی استفاده می شود.

این واکنش ناهمگن و گرمازا به طور رسمی یک دیسیلانول "Me2Si(OH)2" [2] می دهد که به آسانی متراکم می شود، با HCl که به عنوان یک کاتالیزور عمل می کند، و مخلوطی از الیگومرهای خطی [3] یا حلقوی [4] را توسط بین یا درون مولکولی ایجاد می کند. متراکم شدن

الیگومرهای خطی و حلقوی به دست آمده از هیدرولیز دی متیل دی کلروسیلان برای اکثر کاربردها دارای زنجیره بسیار کوتاهی هستند. برای بدست آوردن الاستومرها باید متراکم (خطی) یا پلیمریزه (حلقه ای) و اتصال عرضی شوند.

لاستیک سیلیکونی مایع

لاستیک سیلیکون مایع یک الاستومر ترموست با ویسکوزیته کم و خلوص بالا است که خواص مکانیکی را در طیف وسیعی از دماها (از -50 درجه سانتیگراد تا 250 درجه سانتیگراد) حفظ می کند. اگر به دنبال شفافیت نوری بالا همراه با دوام طولانی مدت در محیط های خشن (درجه حرارت بالا، اشعه ماوراء بنفش، و غیره) هستید، این الاستومر حرارت دیده راه حلی عالی است که باید در نظر بگیرید.

لاستیک سیلیکون مایع منحصراً توسط قالب گیری تزریقی پردازش می شود و در طول فرآیند قالب گیری با حرارت پخت می شود. مزیت اصلی LSR امکان ادغام چند قسمت در یک قطعه است که امکان کاهش شدید هزینه را فراهم می کند. این ماده با کاهش زمان چرخه، کاهش ضایعات مواد و استفاده از ماشین های کوچکتر، بهره وری را به شدت افزایش می دهد.
ولکانیزاسیون با دمای بالا (HTV)
الاستومرهای حرارت پذیر و ولکانیزه کننده در دمای بالا (HTV) لاستیک هایی با ویسکوزیته بالاتر هستند که مانند سایر الاستومرها مخلوط و پردازش می شوند. آنها در دماهای بالا، یا با استفاده از پراکسیدهای آلی یا با کاتالیزور پلاتین پخت می شوند.
خواص کلیدی لاستیک های سیلیکونی
ساختار شیمیایی قوی Si-O و انرژی پیوند بالا به الاستومرهای Si خواص عملکردی منحصر به فرد آنها را می دهد. چندین مزیت لاستیک های سیلیکونی عبارتند از:محدوده دمای خدمات گسترده - مقاومت حرارتی و حرارتی عالی (انرژی اتصال -Si-O-Si- بالاتر از پیوندهای C-C است)
مقاومت عالی در برابر حمله اکسیژن، ازن و نور خورشید
مقاوم در برابر اشعه الکترومغناطیسی و ذرات (اشعه UV، آلفا، بتا و گاما)
خواص نچسب و نچسب عالی
سمیت کم
به دلیل دمای انتقال شیشه ای پایین (Tg) در دماهای پایین انعطاف پذیر هستند.
شفافیت نوری
خواص عایق عالی خوب
واکنش شیمیایی کم
سازگاری زیستی بالا
خواص مکانیکی عالی (استحکام پارگی بالا، کشیدگی زیاد)
 

مقایسه خواص لاستیک های مختلف با استفاده از لاستیک طبیعی به عنوان مرجع
مواد افزودنی و پرکننده برای لاستیک سیلیکونی
لاستیک سیلیکونی به طور کلی حاوی مواد افزودنی، اتصال دهنده های عرضی و پرکننده های مختلف برای به دست آوردن مواد با کارایی بالا برای کاربرد مورد نظر است.
اتصالات عرضی - لاستیک های سیلیکونی با اتصالات عرضی پراکسید (بنزوئیل پراکسید، 2،4-دی کلروبنزوئیل پراکسید، تی بوتیل پربنزوات و دی کومیل پراکسید) یا کاتالیزورهای پلاتین که منجر به یک محصول پخت شده از نظر مکانیکی پایدار می شود، سخت می شوند.
 
پرکننده ها - سیلیس پیروژنیک با سطح BET بسیار بالا و کوارتز به ترتیب پرکننده های تقویت کننده و غیر تقویت کننده هستند. پرکننده ها برای تولید لاستیک سیلیکونی اصلاح شده با قدرت پارگی بالا یا افزایش رفتار هدایت (کربن سیاه) استفاده می شوند.
 
تثبیت کننده ها - آنها عمدتاً به لاستیک سیلیکونی اضافه می شوند تا مقاومت حرارتی آن را افزایش دهند.
 
مواد افزودنی مانند ترکیبات پلاتین، کربن سیاه، تری هیدرات آلومینیوم، روی یا ترکیبات سریک برای افزایش مقاومت در برابر آتش لاستیک های سیلیکونی استفاده می شود.
 
رنگدانه‌ها و رنگ‌ها - بر خلاف سایر لاستیک‌ها که مشکی هستند، لاستیک‌های سیلیکونی گزینه‌های شفافیت بالایی را ارائه می‌دهند و از این رو آن را به راحتی با رنگدانه‌ها مطابق با نیازهای کاربردی قابل رنگ‌پذیری می‌کنند.
ادغام LSR با قالب گیری تزریقی ترموپلاستیک
قالب‌گیری تزریقی لاستیک سیلیکون مایع (LSR) اخیرا توجه فزاینده‌ای را به خود جلب کرده است. پردازش این ماده به تجهیزات و ابزار خاصی نیاز دارد زیرا LSR تحت گرما ولکانیزه می شود.
علاوه بر ماشین قالب‌گیری تزریقی، یک سیستم اندازه‌گیری/اختلاط برای دو جزء LSR مورد نیاز است و یک قالب مخصوص طراحی شده برای رسیدگی به مواد مورد نیاز است که در دمای حدود 160 تا 200 درجه سانتی‌گراد پخت می‌شود.
اکثر ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی برای LSR از واحد تزریق پیچی رفت و برگشتی استفاده می‌کنند که عملکردی مشابه با قالب‌گیری تزریقی ترموپلاستیک دارد، اما مجموعه بشکه و پیچ به‌طور خاص برای LSR با نسبت L/D کوتاه‌تر نسبت به ترموپلاستیک طراحی شده است.
ماده دو جزئی LSR با استفاده از یک دستگاه متر/مخلوط با یک میکسر استاتیکی که در گلوگاه تغذیه نصب شده است به واحد تزریق پمپ می شود تا به اختلاط و/یا پراکندگی مواد افزودنی کمک کند.
 
LSR به داخل قالب تزریق می شود که معمولاً توسط چهار تا شش ناحیه گرمایش قالب الکتریکی برای هر نیمه قالب گرم می شود.
نیروی گیره کافی باید در طول چرخه قالب گیری حفظ شود زیرا در طول 100-10 ثانیه پخت، LSR از نظر حجم 1-2 درصد افزایش می یابد که برای ایجاد چشمک زدن کافی است.
 
همچنین باید فشار را حفظ کرد تا مواد مجاز به بازگشت از طریق بوش اسپرو به داخل نازل نباشند.
 
بسیاری از دستگاه های قالب گیری تزریقی LSR دارای صفحات آب خنک یا عایق هستند تا اطمینان حاصل شود که دمای بالای قالب به سایر قسمت های دستگاه قالب گیری تزریقی منتقل نمی شود.
قالب گیری دو شات LSR
 
پیشرفت های مهمی در قالب گیری دو شات LSR در حال انجام است. این فرآیند معمولاً شامل قالب‌گیری تزریقی یک ماده ترموپلاستیک مانند PBT یا نایلون است و به دنبال آن قالب‌گیری یا قالب‌گیری بیش از حد با LSR انجام می‌شود و برای کاربردهایی مانند ادغام واشرها در اتصالات یا سایر کاربردهای مشابه استفاده می‌شود.
 

با این حال، فرآیند ترموپلاستیک/LSR دو شات چالش‌های خاصی را به عنوان فرآیند دو ماده در دماهای بسیار متفاوت ارائه می‌کند. این منجر به فرآیندی می شود که در آن نیمی از قالب برای خشک شدن LSR گرم می شود، در حالی که نیمی دیگر سرد می شود.
 

فرآیند قالب گیری دو شات LSR

یک عامل کلیدی برای موفقیت در این فرآیند جداسازی حرارتی در قالب است. دو واحد تزریق جداگانه و یک میز دوار برای نمایه سازی قالب ها یا یک ربات برای انتقال قالب ها از یک نیمه قالب به دیگری به منظور قالب گیری بیش از حد ترموپلاستیک با LSR مورد نیاز است.
 
درجه لاستیک سیلیکونی مناسب را پیدا کنید
 
طیف گسترده ای از نمرات لاستیک سیلیکونی موجود را مشاهده کنید، داده های فنی هر محصول را تجزیه و تحلیل کنید، کمک فنی دریافت کنید یا نمونه درخواست کنید.