Clasificación de materias primas de caucho de silicona, principio de vulcanización y proceso.
El caucho de silicona se divide en tipo de vulcanización a alta temperatura (silicona de vulcanización a alta temperatura HTV) y tipo de vulcanización a temperatura ambiente (RTV). Entre ellos, el tipo de vulcanización a temperatura ambiente se divide en tipo de reacción de policondensación. tipo de reacción de adición. El caucho de silicona de alta temperatura se utiliza principalmente para fabricar diversos productos de caucho de silicona, mientras que el caucho de silicona de temperatura ambiente se utiliza principalmente como adhesivos, materiales para encapsular o moldes. El tipo de vulcanización térmica tiene la dosis más grande, y el tipo de vulcanización térmica se divide en caucho de metil silicona (MQ), caucho de metil vinil silicona (VMQ, la marca de producto y dosis más grande), caucho de metil vinil fenil silicona PVMQ (resistencia a bajas temperaturas, Resistencia a la radiación) y otros cauchos de silicona llamativos, caucho de fluorosilicona, etc.
Caucho de silicona vulcanizado a alta temperatura
El caucho de silicona vulcanizado a alta temperatura se refiere al proceso de convertir polisiloxano en elastómero, que se vulcaniza a alta temperatura (110-170 °C). Utiliza principalmente polimetil vinil siloxano de alto peso molecular como caucho en bruto, mezclado con cargas de refuerzo, agentes vulcanizantes, etc., y se vulcaniza en un elastómero bajo calor y presión. Los agentes de refuerzo del caucho de silicona son principalmente varios tipos de sílice, que pueden aumentar la resistencia del caucho vulcanizado decenas de veces. A veces, para reducir costes o mejorar el rendimiento de los materiales de caucho y conferir al caucho vulcanizado diversas propiedades especiales, también se añaden los aditivos correspondientes. Los agentes vulcanizantes son diversos peróxidos orgánicos o catalizadores para reacciones de adición. [1]
Tipos de caucho en bruto y preparación
Los tipos de caucho en bruto incluyen principalmente caucho de metil silicona, caucho de metil vinil silicona, caucho de metilfenil vinil silicona y caucho de fluorosilicona, como se muestra. Además, en la cadena principal también se pueden introducir grupos fenileno. El más utilizado es el caucho de silicona de metil vinil. El vinilo es un grupo activo utilizado para la reticulación y su introducción mejora en gran medida la eficiencia de la reticulación del caucho de silicona reticulado con peróxido. Casi todos los cauchos de silicona comerciales contienen cierta cantidad de vinilo. [1]
La producción industrial de caucho de silicona utiliza principalmente polimerización catalizada por álcalis y polimerización catalizada por ácidos. Con mayor frecuencia se utilizan KOH y catalizadores temporales [(CH3)4NOH, (n-C4H9)4POH]. [1]
Procesamiento y conformación
El método de procesamiento y conformación se muestra en la figura. El propósito de la vulcanización primaria es llevar a cabo la reacción de reticulación de la cadena polimérica; el propósito de la vulcanización secundaria es realizar una reticulación adicional y expulsar los productos de descomposición del agente vulcanizante y otros compuestos volátiles para estabilizar las propiedades de el caucho vulcanizado. Los equipos más utilizados incluyen molinos abiertos, amasadoras y molinos abiertos al vacío. [1]
Rendimiento principal
(1) Rendimiento a alta temperatura. Una característica notable del caucho de silicona es la estabilidad a altas temperaturas. Aunque la resistencia del caucho de silicona a temperatura ambiente es solo la mitad que la del caucho natural o algunos cauchos sintéticos, el caucho de silicona aún puede mantener un cierto grado de flexibilidad en ambientes de alta temperatura por encima de 200ºC. °C. Resiliencia y dureza superficial, y sin cambios significativos en las propiedades mecánicas. (2) Rendimiento a baja temperatura La temperatura de transición vítrea del caucho de silicona es generalmente de -70~-50 ℃, y la fórmula especial puede alcanzar -100 ℃, lo que indica su excelente rendimiento a baja temperatura. Esto es de gran importancia para las industrias de la aviación y aeroespacial. (3) El enlace Si-O-Si en el caucho de silicona resistente a la intemperie es muy estable al oxígeno, el ozono y los rayos ultravioleta. Tiene una excelente resistencia a la intemperie sin agregar ningún aditivo. (4) Rendimiento eléctrico. El caucho de silicona tiene excelentes propiedades aislantes y también es muy bueno en resistencia a la corona y al arco. (5) Propiedades físicas y mecánicas.
Las propiedades físicas y mecánicas del caucho de silicona son peores que las del caucho general a temperatura ambiente, pero a altas temperaturas de 150 °C y bajas temperaturas de -50 °C, sus propiedades físicas y mecánicas son mejores que las del caucho general. (6) Resistente al aceite y a los reactivos químicos. El caucho de silicona común tiene una resistencia moderada al aceite y a los solventes. (7) Permeabilidad a los gases. A temperatura ambiente, el caucho de silicona es entre 30 y 50 veces más transpirable que el caucho natural al aire, nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono y otros gases. (8) Inercia fisiológica. El caucho de silicona no es tóxico, es insípido, inodoro, no es pegajoso para el tejido humano, tiene efectos anticoagulantes y tiene muy poca reactividad para el tejido muscular. Especialmente indicado para su uso como material médico. [1]
4 Caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente
La principal diferencia entre el caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente y el caucho de silicona vulcanizado a alta temperatura es que se basa en polisiloxano de pequeño peso molecular. La acción del agente reticulante y el catalizador, se puede vulcanizar en elastómero a temperatura normal o con un ligero calentamiento. El caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente está compuesto de caucho base, agente reticulante, catalizador, relleno, etc. En cuanto a la forma del envase, se puede dividir en dos tipos: monocomponente y dos componentes. [α,ω-dihidroxipolisiloxano es el caucho base de condensación de caucho de silicona de dos componentes y de un componente, generalmente llamado caucho 107 en el mercado. [1]
Caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente de un componente
El caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente de un componente es uno de los principales productos del caucho de silicona de policondensación. Se compone de goma base, cargas, agentes reticulantes, catalizadores, plastificantes, pigmentos, etc. La goma base es α,ω-dihidroxipolisiloxano. Los rellenos desempeñan el papel de reforzar, aumentar la capacidad y conferir propiedades especiales. Existen muchos tipos de agentes reticulantes, catalizadores y otros rellenos según la demanda del mercado y el rendimiento del producto. En la Figura [1] se muestra una receta típica.
Caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente de dos componentes
Excepto por el agente reticulante, los demás ingredientes del caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente de dos componentes son los mismos que los del caucho de silicona monocomponente. El caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente de dos componentes comúnmente utiliza ortosilicato de etilo o silicato de polietilo como agente de reticulación, y este último tiene una alta velocidad de reticulación. La reacción de vulcanización se muestra en la Figura [1].
Aplicaciones del caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente
(1) Industria de la construcción. Se utiliza para unir muros cortina de vidrio y metal, sellar incrustados en techos, sellar puertas y ventanas, varias piscinas y unir y sellar baldosas de cerámica.
(2) Industria electrónica. Materiales de sellado y encapsulado para componentes electrónicos y eléctricos, resistentes a la humedad, impactos, cambios bruscos de temperatura y corrosión química.
(3) Moho. Las excelentes propiedades de simulación y el buen desmoldeo del caucho de silicona lo hacen ampliamente utilizado en la industria de moldes blandos.
(4) Automóviles, barcos y aviación. Se utiliza como juntas automotrices formadas in situ, sellos de ventanas, conectores electrónicos y eléctricos para prevenir corona, etc. [1]
5 Caucho de silicona líquida de tipo adición
El caucho de silicona líquida de tipo adición se basa principalmente en polidimetilsiloxano que contiene extremo vinílico y contiene dimetilo. Es un material de caucho hecho de polimetilsiloxano. con unidades de cadena base y unidades de cadena de metil hidrógeno como agente de reticulación, y complejo de platino como catalizador de reticulación. Bajo la acción de un catalizador, el caucho sufre una reacción de adición a temperatura ambiente o bajo calentamiento para obtener caucho de silicona estructurado en red.