Le caoutchouc de silicone est inodore et non toxique, il ne craint pas les températures élevées et les caractéristiques du froid, à 300 degrés Celsius et à moins 90 degrés Celsius, il est "calme", "le visage ne change pas de couleur", et il conserve une bonne résistance et une bonne élasticité.

Le caoutchouc de silicone présente également une bonne isolation électrique, une bonne résistance à l'oxygène et au vieillissement, une bonne résistance à la lumière et au vieillissement, ainsi qu'une bonne résistance aux moisissures, une bonne stabilité chimique, etc.

Depuis l'introduction du caoutchouc silicone diméthyle vulcanisé à haute température, le développement rapide du caoutchouc silicone, fabrication de caoutchouc de silicone largement utilisé.

Caractéristiques structurelles et excellentes performances du caoutchouc de silicone

1. Énergie de liaison moléculaire élevée

L'énergie de la liaison C-C est de 348 KJ/mol ; l'énergie de la liaison Si-O atteint 444 KJ/mol ; tandis que l'énergie de l'ultraviolet (300 nm) n'est que de 400 KJ/mol. La chaîne moléculaire est hélicoïdale, l'angle de liaison du silicone est plus grand (130°- 160°) et la force intermoléculaire est faible.

2. Les propriétés uniques du caoutchouc de silicone

Excellente résistance aux intempéries, aux UV, à l'O2, à l'O3, au brouillard salin, etc.

Faible énergie de surface, excellente hydrophobie et migration hydrophobe.

Excellentes performances d'isolation et propriétés diélectriques stables sur une large gamme de températures et de fréquences. Très bonne résistance à l'arc et aux fuites.

Une bonne résistance aux températures élevées peut être utilisée en continu à 180-200℃. Bien que la résistance du caoutchouc de silicone à température ambiante ne soit que la moitié de celle du caoutchouc naturel ou de certains caoutchoucs synthétiques, dans un environnement à haute température supérieur à 200℃, caoutchouc de silicone peut encore conserver un certain degré de flexibilité, de résilience et de dureté superficielle, et aucune modification significative des propriétés mécaniques.

Bonne élasticité, et flexibilité à basse température, peut être utilisé à -50 ℃. La température de transition vitreuse du caoutchouc silicone est généralement de -70~-50℃, et la formulation spéciale peut atteindre -100℃, ce qui indique son excellente performance à basse température. Ceci est significatif pour les lignes industrielles de l'aviation et de l'aérospatiale.

Bonne performance en matière d'ignifugation, la combustion ne libère pratiquement pas de gaz toxiques et nocifs. Il peut être transformé en produits transparents, et les défauts tels que les bulles ou les impuretés peuvent être facilement détectés par inspection visuelle.

Par rapport aux caoutchoucs à usage général, les trois principaux types de caoutchoucs silicones ont des composants d'accouplement relativement simples, tout comme les caoutchoucs vulcanisés à chaud.

Outre le caoutchouc brut, l'agent d'appariement comprend principalement un agent de renforcement, un agent de vulcanisation et certains additifs spéciaux. En général, seuls 5 à 6 composants forment une formule pratique.

La formulation des caoutchoucs de silicone doit tenir compte des points suivants :

(1) Le caoutchouc silicone pour une saturation élevée du caoutchouc brut, ne peut généralement pas utiliser la vulcanisation jaune de soufre, et l'utilisation de la vulcanisation à chaud.

La vulcanisation à chaud utilise le peroxyde organique comme agent de vulcanisation. Le caoutchouc ne doit donc pas contenir de substances actives susceptibles d'interagir avec les produits de décomposition du peroxyde, sous peine d'affecter la vulcanisation. 

(2) Produits en caoutchouc de silicone sont généralement utilisés à des températures élevées, le composé doit rester stable à des températures élevées, c'est pourquoi les oxydes inorganiques sont généralement utilisés comme agents de renforcement. 

(3) La présence de traces d'acide ou d'alcali et d'autres réactifs chimiques polaires dans le caoutchouc de silicone peut facilement provoquer le clivage et le réarrangement de la liaison silicone, ce qui entraîne une réduction de la résistance à la chaleur du caoutchouc de silicone.

La sélection des agents d'appariement doit donc tenir compte de leur acidité et de leur alcalinité, ainsi que de l'acidité des produits de décomposition du peroxyde, afin de ne pas affecter les performances du caoutchouc vulcanisé.

Sélection du caoutchouc brut

Lors de la conception de la formule, les caoutchoucs bruts présentant différentes caractéristiques doivent être sélectionnés en fonction des performances et des conditions d'utilisation du produit.

En général produits en caoutchouc de silicone Lorsque les produits doivent être utilisés à des températures comprises entre -70 ℃ et 250 ℃, on peut utiliser du caoutchouc silicone vinylique ; lorsque les produits doivent être utilisés à des températures plus élevées (-90 ~ 300 ℃), on peut utiliser du caoutchouc silicone à faible teneur en phényle ; lorsque les produits doivent être résistants à des températures élevées et basses et doivent résister aux carburants ou aux solvants, on peut utiliser du caoutchouc silicone fluoré. 

Agent de vulcanisation

L'agent de vulcanisation utilisé pour le caoutchouc silicone vulcanisé à chaud est principalement un peroxyde organique, des composés azoïques aliphatiques, des composés inorganiques, des rayons à haute énergie, etc.

En effet, les peroxydes organiques sont généralement plus stables à température ambiante, mais à des températures de vulcanisation plus élevées, ils peuvent se décomposer rapidement pour produire des radicaux libres, ce qui entraîne la réticulation du caoutchouc de silicone. 

Les peroxydes peuvent être divisés en deux catégories en fonction de leur niveau d'activité. Le premier type est d'usage général, c'est-à-dire qu'il s'agit d'un produit à haute activité qui peut être vulcanisé pour tous les types de matériaux. caoutchouc de silicone; l'autre type est spécifique au vinyle, c'est-à-dire à faible activité, qui ne peut être vulcanisé que pour le caoutchouc de silicone contenant du vinyle. 

Outre les différences générales susmentionnées entre les deux types de peroxydes, chaque peroxyde a ses propres caractéristiques. L'agent de vulcanisation BP est l'agent de vulcanisation le plus couramment utilisé pour les produits moulés, avec une vitesse de vulcanisation rapide et une efficacité de production élevée, mais il ne convient pas à la production de produits épais.

L'agent de vulcanisation DCBP, parce que ses produits ne sont pas faciles à volatiliser, la vulcanisation sans pression produira également des bulles, convient particulièrement aux produits pressés de la vulcanisation continue à l'air chaud, mais sa température de décomposition est basse, facile à provoquer des brûlures, le temps de stockage du caoutchouc est court.

Les agents de vulcanisation BP et DCBP sont des poudres cristallines, explosives, sûres et adaptées à la dispersion. Ils sont généralement utilisés pour être dispersés dans de l'huile de silicone ou de l'huile d'olive. caoutchouc de silicone dans le passé, qu'un contenu général de 50%. Le point d'ébullition de l'agent de vulcanisation est 110℃ qui est très volatile.

L'agent de vulcanisation s'évapore lorsque le caoutchouc est stocké à température ambiante et il est préférable de l'utiliser sous la forme d'un tamis moléculaire comme support. L'agent de vulcanisation DTBP ne réagit pas avec l'air ou le noir de carbone et peut être utilisé dans la fabrication de caoutchouc conducteur et de produits avec des opérations de moulage difficiles.

L'agent de vulcanisation DBPMH est similaire au DTBP, mais il ne se volatilise pas à température ambiante et ses produits de décomposition sont volatils, ce qui peut raccourcir le temps de vulcanisation de la deuxième étape.

L'agent de vulcanisation DCP ne se volatilise pas à température ambiante, il présente les caractéristiques d'un type spécial de vinyle, tandis que la volatilité du produit de décomposition est également faible, et il peut être utilisé pour la vulcanisation de petites pressions externes. L'agent de vulcanisation TBPB est utilisé dans la fabrication de produits spongieux. 

La quantité de peroxyde est influencée par divers facteurs. Par exemple, l'espèce de caoutchouc brut, le type et la quantité de charge, la technologie de traitement, etc. D'une manière générale, la quantité d'agent de vulcanisation doit être aussi faible que possible tant que la réticulation souhaitée peut être obtenue.

Mais la quantité réelle est beaucoup plus élevée que la quantité théorique parce qu'il faut tenir compte de divers facteurs de transformation, tels que le mélange inégal, la perte de peroxyde lors du stockage du caoutchouc, la vulcanisation de l'air et le blocage d'autres agents de compoundage.

Pour le vinyle produits moulés en caoutchouc de silicone avec le caoutchouc, une variété de peroxydes courants dont les poids sont les suivants.

Poids du composant

Agent thixotrope BP 0,5 ~ 1

Agent thixotrope DCBP 1～2

Agent thixotrope DTBP 1～2

Agent thixotrope DCP 0.5～1

Agent sulfurisant DBPMH 0.5～1

Agent thixotrope TBPB 0,5～1

Avec l'augmentation de la teneur en vinyle, la quantité de peroxyde doit être réduite. La quantité de peroxyde dans la pâte adhésive, l'adhésif pressé et l'adhésif doit être plus élevée que dans l'adhésif moulé.

Dans certains cas, l'utilisation de deux peroxydes permet de réduire la quantité d'agent de vulcanisation et de réduire de manière appropriée la température de vulcanisation, améliorant ainsi l'effet de la vulcanisation. 

Agent de renforcement

La résistance du caoutchouc de silicone vulcanisé non renforcé est très faible, environ 0,3 MPa seulement, ce qui n'a aucune valeur pratique. L'utilisation d'un agent de renforcement approprié peut porter la résistance du caoutchouc silicone vulcanisé à 3,9-9,8 MPa, ce qui est extrêmement important pour améliorer les performances du caoutchouc silicone et prolonger la durée de vie des produits.

Le choix de la charge de renforcement du caoutchouc silicone doit tenir compte de l'utilisation à haute température du caoutchouc silicone et de la vulcanisation au peroxyde, en particulier des effets négatifs des substances acides et alcalines sur le caoutchouc silicone. 

Le premier a un diamètre de 10-50 nm et une surface spécifique de 70-400m²/g, avec un meilleur effet de renforcement ; le second a un diamètre de 300-10000 nm, avec une surface spécifique de 30m²/g ou moins, avec un moins bon effet de renforcement. 

Remplissage pour le renforcement

(1) Le type et les caractéristiques de la silice, la charge de renforcement du caoutchouc silicone, se réfèrent principalement à la silice synthétique, également connue sous le nom de silice. La silice se divise en deux catégories : la silice pyrogénée et la silice précipitée. 

a. La taille, la surface spécifique, les propriétés de surface et la structure des particules de silice pyrogénée sont liées à la proportion de gaz de matières premières, à la vitesse de combustion, au temps de séjour des noyaux de SiO2 dans la chambre de combustion et à d'autres facteurs. 

Plus les particules de silice pyrogénée sont fines, plus leur surface spécifique est grande et meilleur est l'effet de renforcement, mais moins bonne est la performance opérationnelle. Au contraire, si les particules sont plus grossières et que la surface spécifique est plus petite, l'effet de renforcement est médiocre, mais l'opérabilité est meilleure. 

La silice pyrogénée est l'un des agents de renforcement les plus couramment utilisés pour les produits suivants caoutchouc de siliconeLa silice pyrogénée peut également être utilisée avec d'autres agents de renforcement ou des agents de renforcement faibles pour répondre à différentes exigences d'utilisation du caoutchouc. La silice pyrogénée peut également être utilisée avec d'autres agents de renforcement ou des agents de renforcement faibles pour répondre à différentes exigences en matière d'utilisation du caoutchouc. 

Silice précipitée

La performance de la silice précipitée est affectée par les conditions de précipitation telles que l'acidité et la température. 

Par rapport à la composé de caoutchouc de silicone renforcé par de la silice pyrogénée, la résistance mécanique du composé renforcé par de la silice précipitée est légèrement inférieure, et les propriétés diélectriques, en particulier après l'humidité, sont moins bonnes, mais les propriétés de résistance à la chaleur et au vieillissement sont meilleures, et le coût du composé est beaucoup plus faible. Lorsque la résistance mécanique du produit n'est pas élevée, la silice précipitée peut être utilisée ou associée à la silice pyrogénée. 

La silice peut être traitée avec des composés appropriés pour en faire une substance hydrophobe en surface. Il existe deux méthodes principales de traitement : la phase liquide et la phase gazeuse.

La méthode en phase liquide permet de contrôler facilement les conditions, la qualité du produit est stable et l'effet du traitement est bon, mais le processus est compliqué et le solvant doit être récupéré ; la méthode en phase gazeuse est simple, mais la qualité du produit n'est pas suffisamment stable et l'effet du traitement est médiocre. 

Les substances utilisées comme agents de traitement de surface sont, en principe, les substances suivantes qui peuvent interagir avec les groupes hydroxyles à la surface de la silice.

• Alcools

• Chlorosilanes

• Alkoxysilane

• Éther hexaméthyldisilylique

• Silazane

(2) Mécanisme de renforcement de la silice, chimie de la surface de la silice sur le sol. caoutchouc de silicone. On pense qu'il en existe deux sortes, comme suit. 

Adsorption du caoutchouc par le polymère d'adsorption des particules de charge, de sorte que les segments de la chaîne moléculaire du caoutchouc sont directement fixés à proximité des particules de charge ou orientés le long de la surface de la charge ou retenus par les agrégats de la charge. 

b. Particules de caoutchouc et de charge combinées à des particules de charge et à des segments de chaîne polymère combinés pour produire une réticulation efficace et un enchevêtrement des particules de charge dans le polymère. 

Sur la base des deux effets susmentionnés, la silice a un effet de renforcement sur le caoutchouc de silicone. 

L'acidité et l'alcalinité de la silice varient en fonction de sa méthode de production. La silice pyrogénée est acide et la silice précipitée est alcaline.

Le pH de la silice pyrogénée la plus pure sans HCL est de 6, ce qui est dû à la dissociation des groupes hydroxyles à la surface de la silice dans l'eau pour produire du H+. La valeur du pH inférieure à 4,6 est due au HCL retenu par l'hydrolyse à haute température. 

(3) Méthode de mesure des propriétés physiques et chimiques de la silice

Les propriétés physiques et chimiques de la silice reflètent directement la qualité, il est donc très important de mesurer avec précision les différentes exigences d'utilisation. À l'heure actuelle, les indicateurs des fabricants étrangers ne sont pas les mêmes, mais certains indicateurs importants sont reconnus comme devant être mesurés par chaque famille.

Les indicateurs les plus importants sont les indicateurs reflétant sa structure primaire, tels que la taille et la dispersion des particules, la surface spécifique ; les indicateurs reflétant sa structure secondaire, tels que la valeur d'absorption de l'huile, etc. ; les indicateurs reflétant sa chimie de surface, tels que la concentration de divers groupes hydroxyle à la surface, etc. 

La taille des particules et la distribution de la taille des particules sont dues aux conditions de production et aux différences de croissance des particules, de sorte que le diamètre des particules de silice n'est pas uniforme, le diamètre habituel des particules n'a que la signification d'une moyenne statistique. 

La détermination de la surface spécifique est un indicateur de la taille de la surface externe du matériau en poudre. Pour un matériau en poudre poreux, sa surface spécifique est la somme de la surface et de la surface externe des pores. 

D'une manière générale, la taille des particules de la substance en poudre est inversement liée à sa surface spécifique, de sorte que la détermination de la surface spécifique peut refléter qualitativement la taille des particules de la poudre. Le microscope électronique n'étant pas disponible dans toutes les unités industrielles, la taille des particules de la poudre n'est pas disponible, ce qui confère à la détermination de la surface spécifique une valeur pratique importante. 

c. Détermination du groupe hydroxyle de surface La surface de la silice comporte des groupes silanol et de nombreuses applications de la silice sont directement liées à ces groupes ; il est donc très important de déterminer quantitativement le groupe hydroxyle de surface. 

Les données pour la détermination du groupe hydroxyle de surface de la silice comprennent généralement le groupe hydroxyle total, le groupe hydroxyle adjacent et le groupe hydroxyle isolé.

Ces deux derniers sont combinés à la surface de la silice sous la forme de Si-OH, collectivement appelé groupe hydroxyle combiné ; le groupe hydroxyle total est la somme du groupe hydroxyle combiné et du groupe hydroxyle dans les molécules d'eau adsorbées à la surface de la silice, et ces données sur le groupe hydroxyle peuvent être déterminées dans différentes conditions respectivement. Les conditions de mesure sont les suivantes. 

(1) Le groupe hydroxyle mesuré par échantillonnage direct du sac de silice est la quantité totale d'hydroxyle.

(2) Le groupe hydroxyle mesuré par séchage de la silice à 110°C pendant 3 heures est le groupe hydroxyle lié.

(3) Le groupe hydroxyle mesuré après séchage de la silice à 600°C pendant 3 heures est le groupe hydroxyle isolé.

(4) La différence entre le groupe hydroxyle combiné et le groupe isolé est le groupe hydroxyle adjacent. 

d. La détermination de la structure secondaire À l'étranger, on pense généralement que le degré de la structure secondaire affecte directement le comportement du renforcement de la charge, de sorte que la détermination de la structure secondaire est également très importante.

Mais jusqu'à présent, il n'existe pas de bonne méthode de détermination, les méthodes les plus utilisées sont au nombre de deux : la première consiste à déterminer le volume spécifique apparent sous compression ; la seconde consiste à déterminer la valeur d'absorption de l'huile. 

Remplissage faiblement renforçant

Les charges de renforcement faibles peuvent également être appelées charges inertes. Elles n'ont qu'un faible effet de renforcement sur le caoutchouc de silicone et ne sont généralement pas utilisées seules dans la fabrication de produits en caoutchouc. caoutchouc de siliconeLa silice permet d'ajuster la dureté du caoutchouc silicone, d'améliorer les performances du caoutchouc et la résistance à l'huile du caoutchouc de vulcanisation ainsi que les propriétés solubles, et de réduire le coût du caoutchouc. 

Les agents de renforcement faibles couramment utilisés sont la terre de diatomée, la poudre de quartz, l'oxyde de zinc, le dioxyde de titane, le silicate de zirconium, le carbonate de calcium, etc.