VULCANIZATION adalah proses kimia yang mengubah silikon mentah menjadi bahan yang mantap dan elastik dengan membentuk pautan silang antara rantai polimernya. Proses ini sangat penting kerana ia meningkatkan kekuatan mekanikal dengan ketara, Rintangan terma, dan ketahanan keseluruhan produk silikon. Pada asasnya, pembubaran adalah apa yang menukarkan lembut, silikon yang mudah dibentuk ke dalam bahan berprestasi tinggi yang boleh dipercayai dalam menuntut aplikasi.
Proses biasanya dibentangkan melalui satu siri langkah yang ditetapkan. Pada mulanya, silikon mentah dicampur dengan ejen pengawetan tertentu atau pemangkin. Seterusnya, Campuran tertakluk kepada keadaan terkawal -sama ada dengan menggunakan haba, sinaran, atau kelembapan-untuk mencetuskan reaksi silang silang. Fasa pengawetan ini menguatkan struktur silikon, dan langkah penyejukan atau selepas rawatan yang berikutnya membantu memuktamadkan sifat fizikalnya. Setiap peringkat mesti dikawal dengan teliti untuk memastikan pakaian seragam, produk bebas kecacatan.
Di sini kita akan memperkenalkan pembubaran perubahan suhu tinggi (HTV) silikon, Pemvulkanan Suhu Bilik (RTV) silikon, dan getah silikon cecair (LSR).
Mengubah suhu tinggi (HTV) silikon
- Pemangkin dan keadaan tindak balas Silikon HTV biasanya bergantung kepada pemangkin seperti peroksida organik atau sebatian berasaskan platinum untuk memulakan proses pengawetan. Dalam banyak kes, Peroksida organik lebih disukai kerana keupayaan mereka untuk menjana radikal bebas pada suhu tinggi.
- Keadaan tindak balas untuk silikon HTV melibatkan suhu tinggi -selalunya dalam julat 150 ° C hingga 230 ° C atau tekanan yang lebih tinggi dan lebih tinggi untuk memastikan silikon sepenuhnya mengisi acuan dan menyembuhkan secara seragam.
- Kawalan yang tepat ke atas suhu pengawetan dan tekanan adalah kritikal; Malah sedikit penyimpangan boleh menyebabkan silang silang atau kecacatan yang tidak lengkap dalam produk akhir. Ketuhar pengawetan lanjutan atau autoklaf tekanan tinggi biasanya digunakan dalam tetapan perindustrian untuk mengekalkan keadaan yang konsisten sepanjang proses.
- Mekanisme tindak balas
- Mekanisme utama dalam pembubaran silikon HTV adalah permulaan radikal bebas. Apabila peroksida organik terurai di bawah api yang tinggi, ia menghasilkan radikal bebas yang menyerang rantai polimer silikon.
- Radikal bebas ini mendorong reaksi rantai, memecahkan dan memperbaharui ikatan, yang mengakibatkan pembentukan silang silang antara rantai polimer.
- Rangkaian silang silang yang dibuat semasa proses ini mengubah silikon dari lembut, bahan yang mudah dibentuk menjadi tegar, elastomer berprestasi tinggi yang mampu menahan keadaan yang keras.
- Kelebihan:
Silikon HTV adalah bahan berprestasi tinggi yang terkenal dengan ketahanan dan kestabilannya di bawah keadaan yang melampau. Berikut adalah kelebihan utamanya:
- Rintangan haba yang tinggi - kekal kuat dan stabil walaupun dalam suhu yang melampau.
- Tahan lama & Sukar -menawarkan kekuatan mekanikal yang sangat baik untuk prestasi jangka panjang.
- Rintangan kimia yang hebat - menahan bahan kimia yang keras tanpa hancur.
- Set mampatan rendah - Cepat kembali ke bentuk asalnya setelah dimampatkan.
- Batasan:
Walaupun silikon HTV menawarkan banyak faedah, Terdapat beberapa batasan untuk dipertimbangkan:
- Penggunaan tenaga yang tinggi - Proses memerlukan suhu dan tekanan yang tinggi, menjadikannya intensif tenaga.
- Peralatan khusus - Pembuatan silikon HTV sering menuntut jentera lanjutan, Meningkatkan kos pengeluaran.
- Sensitiviti proses - Variasi kecil dalam keadaan pengawetan dapat mempengaruhi kualiti produk, memerlukan kawalan ketat.
- Aplikasi biasa silikon HTV
Silikon HTV sangat sesuai untuk menuntut persekitaran kerana haba dan rintangan kimianya. Aplikasi utama termasuk:
- Industri automotif
- Gasket enjin
- Meterai suhu tinggi
- Komponen sistem ekzos
- Penggunaan Perindustrian
- Sabuk penghantar tahan haba
- Komponen Mesin Perlindungan
- Anjing laut untuk peralatan pemprosesan kimia
- Sektor aeroangkasa
- Bahagian tahan haba
- Anjing laut dan gasket untuk keadaan yang melampau
Pemvulkanan Suhu Bilik (RTV) silikon
1. Pemangkin dan keadaan tindak balas
- Silikon RTV biasanya menggunakan sebatian timah organik atau pemangkin khusus lain yang membolehkan bahan menyembuhkan pada suhu ambien.
- Proses pengawetan untuk silikon RTV jauh lebih ringan berbanding dengan HTV atau LSR, sering berlaku pada suhu bilik tanpa memerlukan sumber haba luaran.
- Keadaan ini menjadikan silikon RTV sangat sesuai untuk aplikasi di mana suhu tinggi mungkin merosakkan produk atau di mana kecekapan tenaga adalah keutamaan. Namun begitu, Keadaan alam sekitar seperti kelembapan boleh memberi kesan kepada masa pengawetan dan keseragaman.
2.Mekanisme tindak balas
- Dalam pemvulkanan silikon RTV, Reaksi silang silang dimulakan sama ada dengan kelembapan di udara (untuk sistem satu bahagian) atau dengan mencampurkan dua komponen (untuk sistem dua bahagian) pada suhu bilik.
- Mekanisme ini melibatkan pembentukan silang silang antara molekul silikon secara beransur-ansur sebagai pemangkin mencetuskan reaksi kimia.
- Walaupun reaksi berjalan lebih perlahan daripada kaedah pengawetan haba atau radiasi, prosesnya menghasilkan stabil, rangkaian elastik yang memberikan prestasi keseluruhan yang baik.
3.Kelebihan:
- Silikon rtv menawarkan kemudahan menyembuhkan pada suhu bilik, Menghapuskan keperluan peralatan pemanasan bertenaga tinggi.
- Proses suhu rendah meminimumkan risiko kemerosotan terma, menjadikannya sesuai untuk aplikasi sensitif seperti pelekat dan pengedap.
- Kesederhanaan dan kemudahan penggunaannya menarik untuk aplikasi berskala kecil atau di tempat di mana jentera kompleks tidak praktikal.
4.Batasan:
- Proses pengawetan dapat lebih perlahan, yang mungkin tidak sesuai untuk persekitaran pengeluaran volum tinggi.
- Produk yang diperbuat daripada silikon RTV mungkin mempunyai kekuatan dan ketahanan mekanikal yang sedikit lebih rendah berbanding dengan yang dihasilkan melalui kaedah HTV atau LSR.
- Kepekaan terhadap keadaan ambien seperti kelembapan boleh menyebabkan kebolehubahan dalam kualiti produk akhir jika tidak dikawal dengan betul.
5.Kes permohonan
- Silikon RTV biasanya digunakan dalam industri pembinaan sebagai sealant dan pelekat untuk tingkap, pintu, dan unsur -unsur seni bina yang lain kerana sifat ikatan dan fleksibiliti yang sangat baik.
- Ia digunakan secara meluas dalam medan elektronik untuk komponen yang merangkumi, melindungi bahagian sensitif dari kelembapan dan habuk.
- Dalam aplikasi automotif, Silikon rtv berfungsi sebagai pelekat dan sealant yang boleh dipercayai untuk pelbagai komponen dalaman dan luaran, terutamanya di mana haba yang tinggi bukan faktor kritikal.
- Silikon RTV popular untuk projek DIY dan pengeluaran volum rendah di mana kemudahan aplikasi dan pelaburan peralatan minimum adalah pertimbangan utama.
Getah Silikon Cecair (LSR)
1.Pemangkin dan keadaan tindak balas
- LSR adalah sistem dua bahagian yang biasanya menggunakan pemangkin platinum untuk mencapai vulcanisasi pesat. Sistem pemangkin ini disukai kerana keupayaannya menghasilkan bahagian yang sangat konsisten dan tepat.
- Keadaan tindak balas untuk LSR melibatkan sederhana hingga suhu tinggi -tipikal antara 160 ° C dan 230 ° C dan tekanan terkawal semasa proses pengacuan suntikan.
- Kerana keadaan cair sebelum menyembuhkan, LSR memerlukan sistem pemeteran dan pencampuran yang tepat untuk memastikan bahawa kedua -dua komponen menggabungkan dengan betul 1:1 nisbah, yang penting untuk mencapai ketumpatan silang silang yang optimum.
2.Mekanisme tindak balas
- Pengubahsuaian LSR bergantung pada mekanisme tindak balas tambahan, di mana pemangkin platinum memulakan pembentukan silang silang tanpa menghasilkan produk sampingan.
- Setelah komponen bercampur, Reaksi dengan cepat diteruskan kerana bahan disuntik ke dalam acuan yang dipanaskan. Proses silang silang pesat mengubah silikon cecair menjadi elastomer pepejal dengan dimensi yang tepat dan kemasan permukaan yang sangat baik.
- Kaedah ini meminimumkan berlakunya tekanan sisa dan memastikan tahap terperinci dan konsistensi yang tinggi di bahagian yang dibentuk.
3.Kelebihan:
- Proses pencetakan suntikan LSR membolehkan masa pengawetan yang sangat pesat dan pengeluaran volum tinggi dengan ketepatan dimensi yang sangat baik.
- Kelikatannya yang rendah sebelum menyembuhkan membolehkannya mengisi acuan yang rumit, menjadikannya sesuai untuk komponen kompleks dan kecil.
- Bahagian yang dihasilkan mempamerkan fleksibiliti yang sangat baik, kekuatan, dan penentangan terhadap faktor persekitaran seperti haba, bahan kimia, dan sinaran UV.
4.Batasan:
- Proses ini menuntut kawalan yang tepat ke atas tahap pencampuran dan suntikan; Sebarang ketidakseimbangan boleh menyebabkan kecacatan atau pengawetan yang tidak konsisten.
- Kos persediaan awal untuk peralatan pengacuan suntikan LSR boleh tinggi, Walaupun manfaatnya sering melebihi kos ini dalam persekitaran pengeluaran berskala besar.
5.Kes permohonan
- LSR digunakan secara meluas dalam bidang perubatan untuk barangan seperti kateter, Stoppers suntikan, dan peranti implan disebabkan oleh biokompatibiliti dan ketepatan yang sangat baik dalam membentuk.
- Dalam elektronik pengguna, ia digunakan dalam pembuatan papan kekunci, anjing laut, dan penyambung fleksibel di mana ciri terperinci dan ketahanan yang tinggi diperlukan.
- Aplikasi automotif termasuk komponen seperti O-ring, gasket, dan getaran getaran, di mana rintangan bahan terhadap turun naik suhu dan bahan kimia adalah penting.
- LSR juga popular dalam pengeluaran peralatan dapur dan penjagaan peribadi di mana gabungan keselamatan, estetika, dan daya tahan diperlukan.
Pemeriksaan komprehensif terhadap jenis silikon tervaya meliputi pemangkin dan keadaan tindak balas, mekanisme tindak balas, Kelebihan dan batasan, dan kes aplikasi biasa untuk setiap jenis. Setiap kaedah mempunyai kekuatan yang berbeza, menjadikan mereka sesuai untuk pelbagai aplikasi berdasarkan prestasi dan keperluan pengeluaran tertentu.
| Jenis | Pemangkin & Keadaan | Mekanisme tindak balas | Kelebihan | Batasan | Aplikasi |
| Mengubah suhu tinggi (HTV) silikon | Menggunakan peroksida organik atau pemangkin platinum. Penyembuhan pada 150 ° C-230 ° C di bawah tekanan tinggi. | Permulaan radikal percuma mewujudkan lintas silang untuk kekuatan dan ketahanan. | Panas yang tinggi dan rintangan kimia, sifat mekanikal yang kuat. | Intensif tenaga, Memerlukan peralatan khusus. | Gasket automotif, Meterai Temp Tinggi, tali pinggang penghantar, bahagian aeroangkasa. |
| Pemvulkanan Suhu Bilik (RTV) silikon | Menggunakan pemangkin berasaskan timah atau kelembapan. Penyembuhan pada suhu bilik. | Saluran silang beransur-ansur berlaku melalui pendedahan kelembapan atau pencampuran dua bahagian. | Tiada pemanasan diperlukan, Mudah digunakan, Sesuai untuk pengedap dan pelekat. | Pengawetan yang lebih perlahan, Kekuatan yang lebih rendah, sensitif terhadap kelembapan. | Tetingkap & pengedap pintu, Lapisan kelembapan-bukti, dalaman & ikatan luar, pembuatan acuan, salutan. |
| Getah Silikon Cecair (LSR) | Menggunakan pemangkin platinum. Penyembuhan pada 160 ° C-230 ° C di bawah pengacuan suntikan. | Tambahan reaksi membentuk silang silang tanpa produk sampingan. | Menyembuhkan cepat, pencetakan tepat, fleksibel, Ketahanan yang tinggi. | Kos peralatan yang tinggi, Pencampuran tepat diperlukan. | Peranti perubatan, Keypads, O-cincin, gasket, peralatan dapur. |
Kesimpulan
VULICANISASI SILICONE adalah teknologi asas yang meningkatkan prestasi bahan silikon, membolehkan mereka memenuhi tuntutan yang ketat dari pelbagai aplikasi perindustrian. Melalui proses terkawal dengan teliti-sama ada dengan suhu tinggi, suntikan cecair, atau kaedah suhu bilik -proses vulcanisasi meningkatkan rintangan haba, keanjalan, dan kestabilan kimia. Setiap jenis silikon tervaya, dari HTV dan LSR ke RTV, menawarkan kelebihan dan perdagangan yang berbeza yang mesti dipadankan dengan aplikasi yang dimaksudkan. Sebagai kemajuan dalam teknologi pemangkin dan kawalan proses terus berkembang, Fleksibiliti dan kebolehpercayaan silikon vulcanized dijangka berkembang lebih jauh lagi, memperkukuhkan kedudukannya sebagai bahan penting dalam pembuatan moden.