가황 중합체 사슬 사이에 가교를 형성하여 원시 실리콘을 강력하고 탄성 물질로 변형시키는 화학 공정입니다.. 이 과정은 기계적 강도를 크게 향상시키기 때문에 매우 중요합니다., 열 저항, 실리콘 제품의 전반적인 내구성. 본질적으로, 가황은 소프트를 변환하는 것입니다, 까다로운 실리콘은 고성능 재료로 까다로운 응용 분야에 안정적으로 제공 할 수 있습니다..
프로세스는 일반적으로 일련의 정의 된 단계를 통해 전개됩니다.. 처음에, 원시 실리콘은 특정 경화제 또는 촉매와 혼합됩니다.. 다음, 혼합물은 열을 적용하여 제어 된 조건에 노출됩니다., 방사능, 또는 수분-가교 반응을 유발합니다. 이 경화 단계는 실리콘의 구조를 단성화합니다, 후속 냉각 또는 치료 후 단계는 물리적 특성을 마무리하는 데 도움이됩니다.. 균일을 보장하려면 각 단계를 세 심하게 제어해야합니다., 결함없는 제품.
여기서 우리는 고온 vulcanizing의 vulcanization을 소개 할 것입니다 (HTV) 실리콘, 실온 가황 (RTV) 실리콘, 액체 실리콘 고무 (LSR).
고온 vulcanizing (HTV) 실리콘
- 촉매 및 반응 조건 HTV 실리콘은 일반적으로 유기 과산화물 또는 백금 기반 화합물과 같은 촉매에 의존하여 경화 과정을 시작합니다.. 많은 경우에, 고온에서 자유 라디칼을 생성하는 능력으로 인해 유기 과산화물이 선호됩니다..
- HTV 실리콘의 반응 조건에는 150 ° C ~ 230 ° C 이상의 범위에서 1/2, 실리콘이 곰팡이를 완전히 채우고 균일하게 치료할 수 있도록 상당한 압력이 포함됩니다..
- 경화 온도와 압력에 대한 정확한 제어가 중요합니다.; 약간의 편차조차도 최종 제품의 불완전한 가교 또는 결함으로 이어질 수 있습니다.. 고급 경화 오븐 또는 고압 오토 클레이브는 일반적으로 공정 전반에 걸쳐 일관된 조건을 유지하기 위해 산업 환경에서 사용됩니다..
- 반응 메커니즘
- HTV 실리콘 vulcanization의 주요 메커니즘은 자유 라디칼 개시입니다.. 유기 퍼 옥사이드가 고열에서 분해 될 때, 실리콘 폴리머 사슬을 공격하는 자유 라디칼을 생성합니다..
- 이 자유 라디칼은 연쇄 반응을 유발합니다, 채권을 깨고 개혁합니다, 이는 중합체 사슬 사이의 가교가 형성됩니다..
- 이 과정에서 생성 된 광범위한 가교 네트워크는 실리콘을 소프트에서 변환합니다., 가단성 물질로 단단합니다, 가혹한 조건을 견딜 수있는 고성능 엘라스토머.
- 장점:
HTV 실리콘은 극한 조건에서 내구성과 안정성으로 알려진 고성능 재료입니다.. 주요 장점은 다음과 같습니다:
- 높은 내열 저항 - 극한 온도에서도 강하고 안정적으로 유지됩니다.
- 튼튼한 & 힘든 -오래 지속되는 성능을위한 뛰어난 기계적 강도를 제공합니다.
- 큰 화학 저항 - 무너지지 않고 가혹한 화학 물질을 견딜 수 있습니다.
- 낮은 압축 세트 - 압축 후 원래 모양으로 빠르게 돌아갑니다..
- 제한:
HTV 실리콘은 많은 이점을 제공합니다, 고려해야 할 몇 가지 제한 사항이 있습니다:
- 고 에너지 소비 - 공정에는 고온과 압력이 필요합니다, 에너지 집약적으로 만듭니다.
- 특수 장비 - 제조 HTV 실리콘은 종종 고급 기계를 요구합니다, 생산 비용 증가.
- 프로세스 감도 - 경화 조건의 작은 변화는 제품 품질에 영향을 줄 수 있습니다., 엄격한 제어가 필요합니다.
- HTV 실리콘의 일반적인 응용
HTV 실리콘은 열과 화학 저항으로 인해 까다로운 환경에 이상적입니다.. 주요 응용 프로그램에는 포함됩니다:
- 자동차 산업
- 엔진 개스킷
- 고온 씰
- 배기 시스템 구성 요소
- 산업 용도
- 열 내성 컨베이어 벨트
- 보호 기계 구성 요소
- 화학 처리 장비를위한 씰
- 항공 우주 부문
- 열 방지 부품
- 극한 조건을위한 물개 및 개스킷
실온 가황 (RTV) 실리콘
1. 촉매 및 반응 조건
- RTV 실리콘.
- RTV 실리콘의 경화 과정은 HTV 또는 LSR에 비해 상당히 가벼워졌습니다., 외부 열원이 필요없이 실온에서 종종 발생합니다..
- 이러한 조건은 RTV 실리콘이 특히 고온이 제품을 손상시킬 수 있거나 에너지 효율이 우선 순위가있는 응용 분야에 특히 적합합니다.. 하지만, 습도와 같은 환경 조건은 경화 시간과 균일 성에 영향을 줄 수 있습니다..
2.반응 메커니즘
- RTV 실리콘 vulcanization에서, 가교 반응은 공기 중의 수분에 의해 시작됩니다. (일회성 시스템의 경우) 또는 두 구성 요소를 혼합하여 (두 부분으로 구성된 시스템의 경우) 실온에서.
- 메커니즘은 촉매가 화학 반응을 유발할 때 실리콘 분자들 사이의 가교의 점진적인 형성을 포함한다..
- 반응은 열 또는 방사선 경화 방법보다 더 느리게 진행되지만, 프로세스는 안정적인 결과를 초래합니다, 좋은 전반적인 성능을 제공하는 탄성 네트워크.
3.장점:
- RTV 실리콘은 실온에서 경화의 편리함을 제공합니다., 고 에너지 가열 장비의 필요성을 제거합니다.
- 저온 공정은 열 분해의 위험을 최소화합니다, 접착제 및 실란트와 같은 민감한 응용 분야에 적합합니다..
- 단순성과 사용 편의성은 복잡한 기계가 실용적이지 않은 소규모 또는 현장 응용 프로그램에 매력적입니다..
4.제한:
- 경화 과정이 느릴 수 있습니다, 이는 대량 생산 환경에 이상적이지 않을 수 있습니다.
- RTV 실리콘으로 만든 제품은 HTV 또는 LSR 방법을 통해 생산 된 것과 비교하여 기계적 강도 및 내구성이 약간 낮을 수 있습니다..
- 습도와 같은 주변 조건에 대한 민감도는 제대로 제어되지 않으면 최종 제품 품질의 가변성을 초래할 수 있습니다..
5.신청 사례
- RTV 실리콘은 일반적으로 건설 산업에서 실란트로 사용되며 Windows 용 접착제, 문, 우수한 결합 특성과 유연성으로 인한 기타 건축 요소.
- 구성 요소를 캡슐화하기 위해 전자 제품 필드에 널리 적용됩니다., 수분과 먼지로부터 민감한 부품을 보호합니다.
- 자동차 응용 프로그램에서, RTV 실리콘은 다양한 내부 및 외부 구성 요소를위한 안정적인 접착제 및 실란트 역할을합니다., 특히 높은 열이 중요한 요소가 아닌 경우.
- RTV 실리콘은 DIY 프로젝트 및 적용의 용이성 및 최소 장비 투자가 주요 고려 사항 인 저용량 생산에 인기가 있습니다..
액체 실리콘고무 (LSR)
1.촉매 및 반응 조건
- LSR은 일반적으로 백금 촉매를 사용하여 빠른 가황을 달성하는 2 부 시스템입니다.. 이 촉매 시스템은 매우 일관되고 정확한 부품을 생산하는 능력에 선호됩니다..
- LSR의 반응 조건은 중등도 내지 고온 (특히 160 ° C에서 230 ° C 사이)과 주입 성형 공정 동안의 제어 압력을 포함합니다..
- 경화 전에 액체 상태로 인해, LSR은 두 구성 요소가 올바른 상태로 결합되도록 정확한 계량 및 믹싱 시스템이 필요합니다. 1:1 비율, 이는 최적의 가교 밀도를 달성하는 데 중요합니다.
2.반응 메커니즘
- LSR의 가황은 추가 반응 메커니즘에 의존합니다., 백금 촉매가 부산물을 생성하지 않고 가교의 형성을 시작하는 곳.
- 구성 요소가 혼합되면, 재료가 가열 곰팡이에 주입함에 따라 반응은 빠르게 진행됩니다.. 빠른 가교 공정은 액체 실리콘을 정확한 치수와 우수한 표면 마감으로 고체 엘라스토머로 변형시킵니다..
- 이 방법은 잔류 응력의 발생을 최소화하고 성형 부품에서 높은 수준의 디테일과 일관성을 보장합니다..
3.장점:
- LSR의 주입 성형 공정은 치수 정확도가 우수한 매우 빠른 경화 시간과 대량 생산을 허용합니다..
- 경화 전에 점도가 낮 으면 복잡한 금형조차도 채울 수 있습니다., 복잡하고 소규모 구성 요소에 이상적입니다.
- 결과 부품은 우수한 유연성을 나타냅니다, 힘, 열과 같은 환경 적 요인에 대한 저항, 화학, 그리고 UV 방사선.
4.제한:
- 프로세스는 혼합 및 주입 단계에 대한 정확한 제어를 요구합니다.; 불균형은 결함 또는 일관성없는 치료로 이어질 수 있습니다.
- LSR 주입 성형 장비의 초기 설정 비용은 높을 수 있습니다., 대규모 생산 환경에서 이러한 비용이 종종 이러한 비용을 능가하지만.
5.신청 사례
- LSR은 의료 분야에서 카테터와 같은 품목에 널리 사용됩니다., 주사기 스토퍼, 생체 적합성과 성형의 우수한 정밀성으로 인한 이식 가능한 장치.
- 소비자 전자 제품, 키패드 제조에 사용됩니다, 물개, 자세한 기능과 높은 내구성이 필요한 유연한 커넥터.
- 자동차 애플리케이션에는 O- 링과 같은 구성 요소가 포함됩니다, 개스킷, 진동 댐퍼, 온도 변동과 화학 물질에 대한 재료의 내성이 필수적인 곳.
- LSR, 미학, 그리고 탄력성이 필요합니다.
불칸 화 된 실리콘 유형에 대한이 포괄적 인 검사는 촉매 및 반응 조건을 포함합니다., 반응 메커니즘, 장점과 한계, 각 유형에 대한 일반적인 신청 사례. 각 방법에는 뚜렷한 강점이 있습니다, 특정 성능 및 생산 요구 사항을 기반으로 광범위한 응용 프로그램에 적합합니다..
유형 | 촉매 & 정황 | 반응 메커니즘 | 장점 | 제한 | 애플리케이션 |
고온 vulcanizing (HTV) 실리콘 | 유기 과산화물 또는 백금 촉매를 사용합니다. 고압 하에서 150 ° C-230 ° C에서 치료합니다. | 자유 라디칼 개시는 강도와 내구성을위한 가교를 만듭니다. | 고열 및 화학 저항, 강력한 기계적 특성. | 에너지 집약적, 특수 장비가 필요합니다. | 자동차 개스킷, 첨단 씰, 컨베이어 벨트, 항공 우주 부품. |
실온 가황 (RTV) 실리콘 | 주석 기반 또는 수분에 민감한 촉매를 사용합니다. 실온에서 치료됩니다. | 점진적인 가교는 수분 노출 또는 2 부분으로 된 혼합을 통해 발생합니다. | 가열이 필요하지 않습니다, 사용하기 쉽습니다, 실란트 및 접착제에 이상적입니다. | 느린 경화, 더 낮은 강도, 습도에 민감합니다. | 창문 & 도어 실란트, 수분 방지 코팅, 내부 & 외부 결합, 곰팡이 제작, 코팅. |
액체 실리콘고무 (LSR) | 백금 촉매를 사용합니다. 사출 성형하에 160 ° C-230 ° C에서 치료합니다. | 첨가 반응은 부산물이없는 가교를 형성합니다. | 빠른 경화, 정확한 성형, 유연한, 높은 내구성. | 높은 장비 비용, 정확한 믹싱이 필요합니다. | 의료 기기, 키패드, O-링, 개스킷, 주방용품. |
결론
실리콘 vulcanization은 실리콘 재료의 성능을 높이는 초석 기술입니다., 다양한 산업 응용 분야의 엄격한 요구를 충족시킬 수 있습니다.. 신중하게 제어 된 공정을 통해 (고온), 액체 주사, 또는 실내 온도 방법 - 불칸 화 공정은 내열성을 향상시킵니다, 탄력, 및 화학적 안정성. 각 유형의 가황 실리콘, HTV 및 LSR에서 RTV까지, 의도 한 응용 프로그램과 일치 해야하는 독특한 장점과 트레이드 오프를 제공합니다.. 촉매 기술 및 프로세스 제어의 발전으로 계속 발전함에 따라, 가황 실리콘의 다양성과 신뢰성은 더욱 확장 될 것으로 예상됩니다., 현대 제조에서 필수 재료로서의 위치를 강화.