{"id":5221,"date":"2022-10-09T00:04:25","date_gmt":"2022-10-09T08:04:25","guid":{"rendered":"https:\/\/zetarmoulding.com\/?p=5221"},"modified":"2022-10-09T01:10:20","modified_gmt":"2022-10-09T09:10:20","slug":"silicone-rubber-formulation-design","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/zetarmoulding.com\/fr\/conception-de-la-formulation-du-caoutchouc-de-silicone\/","title":{"rendered":"Excellentes performances du caoutchouc de silicone et conception de la formulation"},"content":{"rendered":"

Le caoutchouc de silicone est inodore et non toxique, il ne craint pas les temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es et les caract\u00e9ristiques du froid, \u00e0 300 degr\u00e9s Celsius et \u00e0 moins 90 degr\u00e9s Celsius, il est \"calme\", \"le visage ne change pas de couleur\", et il conserve une bonne r\u00e9sistance et une bonne \u00e9lasticit\u00e9.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Le caoutchouc de silicone pr\u00e9sente \u00e9galement une bonne isolation \u00e9lectrique, une bonne r\u00e9sistance \u00e0 l'oxyg\u00e8ne et au vieillissement, une bonne r\u00e9sistance \u00e0 la lumi\u00e8re et au vieillissement, ainsi qu'une bonne r\u00e9sistance aux moisissures, une bonne stabilit\u00e9 chimique, etc.<\/p>\n\n\n\n

Depuis l'introduction du caoutchouc silicone dim\u00e9thyle vulcanis\u00e9 \u00e0 haute temp\u00e9rature, le d\u00e9veloppement rapide du caoutchouc silicone, fabrication de caoutchouc de silicone<\/a> largement utilis\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

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Caract\u00e9ristiques structurelles et excellentes performances du caoutchouc de silicone<\/mark><\/h2>\n\n\n\n

1. \u00c9nergie de liaison mol\u00e9culaire \u00e9lev\u00e9e<\/mark><\/h3>\n\n\n\n

L'\u00e9nergie de la liaison C-C est de 348 KJ\/mol ; l'\u00e9nergie de la liaison Si-O atteint 444 KJ\/mol ; tandis que l'\u00e9nergie de l'ultraviolet (300 nm) n'est que de 400 KJ\/mol. La cha\u00eene mol\u00e9culaire est h\u00e9lico\u00efdale, l'angle de liaison du silicone est plus grand (130\u00b0- 160\u00b0) et la force intermol\u00e9culaire est faible.<\/p>\n\n\n\n

2. Les propri\u00e9t\u00e9s uniques du caoutchouc de silicone<\/mark><\/h3>\n\n\n\n

Excellente r\u00e9sistance aux intemp\u00e9ries, aux UV, \u00e0 l'O2, \u00e0 l'O3, au brouillard salin, etc.<\/p>\n\n\n\n

Faible \u00e9nergie de surface, excellente hydrophobie et migration hydrophobe.<\/p>\n\n\n\n

Excellentes performances d'isolation et propri\u00e9t\u00e9s di\u00e9lectriques stables sur une large gamme de temp\u00e9ratures et de fr\u00e9quences. Tr\u00e8s bonne r\u00e9sistance \u00e0 l'arc et aux fuites.<\/p>\n\n\n\n

Une bonne r\u00e9sistance aux temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es peut \u00eatre utilis\u00e9e en continu \u00e0 180-200\u2103. Bien que la r\u00e9sistance du caoutchouc de silicone \u00e0 temp\u00e9rature ambiante ne soit que la moiti\u00e9 de celle du caoutchouc naturel ou de certains caoutchoucs synth\u00e9tiques, dans un environnement \u00e0 haute temp\u00e9rature sup\u00e9rieur \u00e0 200\u2103, caoutchouc de silicone<\/a> peut encore conserver un certain degr\u00e9 de flexibilit\u00e9, de r\u00e9silience et de duret\u00e9 superficielle, et aucune modification significative des propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques.<\/p>\n\n\n\n

Bonne \u00e9lasticit\u00e9, et flexibilit\u00e9 \u00e0 basse temp\u00e9rature, peut \u00eatre utilis\u00e9 \u00e0 -50 \u2103. La temp\u00e9rature de transition vitreuse du caoutchouc silicone est g\u00e9n\u00e9ralement de -70~-50\u2103, et la formulation sp\u00e9ciale peut atteindre -100\u2103, ce qui indique son excellente performance \u00e0 basse temp\u00e9rature. Ceci est significatif pour les lignes industrielles de l'aviation et de l'a\u00e9rospatiale.<\/p>\n\n\n\n

Bonne performance en mati\u00e8re d'ignifugation, la combustion ne lib\u00e8re pratiquement pas de gaz toxiques et nocifs. Il peut \u00eatre transform\u00e9 en produits transparents, et les d\u00e9fauts tels que les bulles ou les impuret\u00e9s peuvent \u00eatre facilement d\u00e9tect\u00e9s par inspection visuelle.<\/p>\n\n\n\n

Par rapport aux caoutchoucs \u00e0 usage g\u00e9n\u00e9ral, les trois principaux types de caoutchoucs silicones ont des composants d'accouplement relativement simples, tout comme les caoutchoucs vulcanis\u00e9s \u00e0 chaud.<\/p>\n\n\n\n

Outre le caoutchouc brut, l'agent d'appariement comprend principalement un agent de renforcement, un agent de vulcanisation et certains additifs sp\u00e9ciaux. En g\u00e9n\u00e9ral, seuls 5 \u00e0 6 composants forment une formule pratique.<\/p>\n\n\n\n

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La formulation des caoutchoucs de silicone doit tenir compte des points suivants :<\/strong><\/p>\n\n\n\n

(1) Le caoutchouc silicone pour une saturation \u00e9lev\u00e9e du caoutchouc brut, ne peut g\u00e9n\u00e9ralement pas utiliser la vulcanisation jaune de soufre, et l'utilisation de la vulcanisation \u00e0 chaud.<\/p>\n\n\n\n

La vulcanisation \u00e0 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 d\u00e9composition du peroxyde, sous peine d'affecter la vulcanisation. <\/p>\n\n\n\n

(2) Produits en caoutchouc de silicone<\/a> sont g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9s \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es, le compos\u00e9 doit rester stable \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es, c'est pourquoi les oxydes inorganiques sont g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9s comme agents de renforcement.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

(3) La pr\u00e9sence de traces d'acide ou d'alcali et d'autres r\u00e9actifs chimiques polaires dans le caoutchouc de silicone peut facilement provoquer le clivage et le r\u00e9arrangement de la liaison silicone, ce qui entra\u00eene une r\u00e9duction de la r\u00e9sistance \u00e0 la chaleur du caoutchouc de silicone.<\/p>\n\n\n\n

La s\u00e9lection des agents d'appariement doit donc tenir compte de leur acidit\u00e9 et de leur alcalinit\u00e9, ainsi que de l'acidit\u00e9 des produits de d\u00e9composition du peroxyde, afin de ne pas affecter les performances du caoutchouc vulcanis\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

S\u00e9lection du caoutchouc brut<\/mark><\/h2>\n\n\n\n

Lors de la conception de la formule, les caoutchoucs bruts pr\u00e9sentant diff\u00e9rentes caract\u00e9ristiques doivent \u00eatre s\u00e9lectionn\u00e9s en fonction des performances et des conditions d'utilisation du produit.<\/p>\n\n\n\n

En g\u00e9n\u00e9ral produits en caoutchouc de silicone<\/a> Lorsque les produits doivent \u00eatre utilis\u00e9s \u00e0 des temp\u00e9ratures comprises entre -70 \u2103 et 250 \u2103, on peut utiliser du caoutchouc silicone vinylique ; lorsque les produits doivent \u00eatre utilis\u00e9s \u00e0 des temp\u00e9ratures plus \u00e9lev\u00e9es (-90 ~ 300 \u2103), on peut utiliser du caoutchouc silicone \u00e0 faible teneur en ph\u00e9nyle ; lorsque les produits doivent \u00eatre r\u00e9sistants \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es et basses et doivent r\u00e9sister aux carburants ou aux solvants, on peut utiliser du caoutchouc silicone fluor\u00e9.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

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Agent de vulcanisation<\/mark><\/h2>\n\n\n\n

L'agent de vulcanisation utilis\u00e9 pour le caoutchouc silicone vulcanis\u00e9 \u00e0 chaud est principalement un peroxyde organique, des compos\u00e9s azo\u00efques aliphatiques, des compos\u00e9s inorganiques, des rayons \u00e0 haute \u00e9nergie, etc.<\/p>\n\n\n\n

En effet, les peroxydes organiques sont g\u00e9n\u00e9ralement plus stables \u00e0 temp\u00e9rature ambiante, mais \u00e0 des temp\u00e9ratures de vulcanisation plus \u00e9lev\u00e9es, ils peuvent se d\u00e9composer rapidement pour produire des radicaux libres, ce qui entra\u00eene la r\u00e9ticulation du caoutchouc de silicone. <\/p>\n\n\n\n

Les peroxydes peuvent \u00eatre divis\u00e9s en deux cat\u00e9gories en fonction de leur niveau d'activit\u00e9. Le premier type est d'usage g\u00e9n\u00e9ral, c'est-\u00e0-dire qu'il s'agit d'un produit \u00e0 haute activit\u00e9 qui peut \u00eatre vulcanis\u00e9 pour tous les types de mat\u00e9riaux. caoutchouc de silicone<\/a>; l'autre type est sp\u00e9cifique au vinyle, c'est-\u00e0-dire \u00e0 faible activit\u00e9, qui ne peut \u00eatre vulcanis\u00e9 que pour le caoutchouc de silicone contenant du vinyle.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Outre les diff\u00e9rences g\u00e9n\u00e9rales susmentionn\u00e9es entre les deux types de peroxydes, chaque peroxyde a ses propres caract\u00e9ristiques. L'agent de vulcanisation BP est l'agent de vulcanisation le plus couramment utilis\u00e9 pour les produits moul\u00e9s, avec une vitesse de vulcanisation rapide et une efficacit\u00e9 de production \u00e9lev\u00e9e, mais il ne convient pas \u00e0 la production de produits \u00e9pais.<\/p>\n\n\n\n

L'agent de vulcanisation DCBP, parce que ses produits ne sont pas faciles \u00e0 volatiliser, la vulcanisation sans pression produira \u00e9galement des bulles, convient particuli\u00e8rement aux produits press\u00e9s de la vulcanisation continue \u00e0 l'air chaud, mais sa temp\u00e9rature de d\u00e9composition est basse, facile \u00e0 provoquer des br\u00fblures, le temps de stockage du caoutchouc est court.<\/p>\n\n\n\n

Les agents de vulcanisation BP et DCBP sont des poudres cristallines, explosives, s\u00fbres et adapt\u00e9es \u00e0 la dispersion. Ils sont g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9s pour \u00eatre dispers\u00e9s dans de l'huile de silicone ou de l'huile d'olive. caoutchouc de silicone<\/a> dans le pass\u00e9, qu'un contenu g\u00e9n\u00e9ral de 50%. Le point d'\u00e9bullition de l'agent de vulcanisation est 110\u2103 qui est tr\u00e8s volatile.<\/p>\n\n\n\n

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L'agent de vulcanisation s'\u00e9vapore lorsque le caoutchouc est stock\u00e9 \u00e0 temp\u00e9rature ambiante et il est pr\u00e9f\u00e9rable de l'utiliser sous la forme d'un tamis mol\u00e9culaire comme support. L'agent de vulcanisation DTBP ne r\u00e9agit pas avec l'air ou le noir de carbone et peut \u00eatre utilis\u00e9 dans la fabrication de caoutchouc conducteur et de produits avec des op\u00e9rations de moulage difficiles.<\/p>\n\n\n\n

L'agent de vulcanisation DBPMH est similaire au DTBP, mais il ne se volatilise pas \u00e0 temp\u00e9rature ambiante et ses produits de d\u00e9composition sont volatils, ce qui peut raccourcir le temps de vulcanisation de la deuxi\u00e8me \u00e9tape.<\/p>\n\n\n\n

L'agent de vulcanisation DCP ne se volatilise pas \u00e0 temp\u00e9rature ambiante, il pr\u00e9sente les caract\u00e9ristiques d'un type sp\u00e9cial de vinyle, tandis que la volatilit\u00e9 du produit de d\u00e9composition est \u00e9galement faible, et il peut \u00eatre utilis\u00e9 pour la vulcanisation de petites pressions externes. L'agent de vulcanisation TBPB est utilis\u00e9 dans la fabrication de produits spongieux. <\/p>\n\n\n\n

La quantit\u00e9 de peroxyde est influenc\u00e9e par divers facteurs. Par exemple, l'esp\u00e8ce de caoutchouc brut, le type et la quantit\u00e9 de charge, la technologie de traitement, etc. D'une mani\u00e8re g\u00e9n\u00e9rale, la quantit\u00e9 d'agent de vulcanisation doit \u00eatre aussi faible que possible tant que la r\u00e9ticulation souhait\u00e9e peut \u00eatre obtenue.<\/p>\n\n\n\n

Mais la quantit\u00e9 r\u00e9elle est beaucoup plus \u00e9lev\u00e9e que la quantit\u00e9 th\u00e9orique parce qu'il faut tenir compte de divers facteurs de transformation, tels que le m\u00e9lange in\u00e9gal, la perte de peroxyde lors du stockage du caoutchouc, la vulcanisation de l'air et le blocage d'autres agents de compoundage.<\/p>\n\n\n\n

Pour le vinyle produits moul\u00e9s en caoutchouc de silicone<\/a> avec le caoutchouc, une vari\u00e9t\u00e9 de peroxydes courants dont les poids sont les suivants.<\/p>\n\n\n\n

Poids du composant<\/mark><\/h2>\n\n\n\n

Agent thixotrope BP 0,5 ~ 1<\/p>\n\n\n\n

Agent thixotrope DCBP 1\uff5e2<\/p>\n\n\n\n

Agent thixotrope DTBP 1\uff5e2<\/p>\n\n\n\n

Agent thixotrope DCP 0.5\uff5e1<\/p>\n\n\n\n

Agent sulfurisant DBPMH 0.5\uff5e1<\/p>\n\n\n\n

Agent thixotrope TBPB 0,5\uff5e1<\/p>\n\n\n\n

Avec l'augmentation de la teneur en vinyle, la quantit\u00e9 de peroxyde doit \u00eatre r\u00e9duite. La quantit\u00e9 de peroxyde dans la p\u00e2te adh\u00e9sive, l'adh\u00e9sif press\u00e9 et l'adh\u00e9sif doit \u00eatre plus \u00e9lev\u00e9e que dans l'adh\u00e9sif moul\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

Dans certains cas, l'utilisation de deux peroxydes permet de r\u00e9duire la quantit\u00e9 d'agent de vulcanisation et de r\u00e9duire de mani\u00e8re appropri\u00e9e la temp\u00e9rature de vulcanisation, am\u00e9liorant ainsi l'effet de la vulcanisation. <\/p>\n\n\n\n

Agent de renforcement<\/mark><\/h2>\n\n\n\n

La r\u00e9sistance du caoutchouc de silicone vulcanis\u00e9 non renforc\u00e9 est tr\u00e8s faible, environ 0,3 MPa seulement, ce qui n'a aucune valeur pratique. L'utilisation d'un agent de renforcement appropri\u00e9 peut porter la r\u00e9sistance du caoutchouc silicone vulcanis\u00e9 \u00e0 3,9-9,8 MPa, ce qui est extr\u00eamement important pour am\u00e9liorer les performances du caoutchouc silicone et prolonger la dur\u00e9e de vie des produits.<\/p>\n\n\n\n

Le choix de la charge de renforcement du caoutchouc silicone doit tenir compte de l'utilisation \u00e0 haute temp\u00e9rature du caoutchouc silicone et de la vulcanisation au peroxyde, en particulier des effets n\u00e9gatifs des substances acides et alcalines sur le caoutchouc silicone. <\/p>\n\n\n\n

Le premier a un diam\u00e8tre de 10-50 nm et une surface sp\u00e9cifique de 70-400m\u00b2\/g, avec un meilleur effet de renforcement ; le second a un diam\u00e8tre de 300-10000 nm, avec une surface sp\u00e9cifique de 30m\u00b2\/g ou moins, avec un moins bon effet de renforcement.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

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Remplissage pour le renforcement<\/mark><\/h2>\n\n\n\n

(1) Le type et les caract\u00e9ristiques de la silice, la charge de renforcement du caoutchouc silicone, se r\u00e9f\u00e8rent principalement \u00e0 la silice synth\u00e9tique, \u00e9galement connue sous le nom de silice. La silice se divise en deux cat\u00e9gories : la silice pyrog\u00e9n\u00e9e et la silice pr\u00e9cipit\u00e9e.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

a. La taille, la surface sp\u00e9cifique, les propri\u00e9t\u00e9s de surface et la structure des particules de silice pyrog\u00e9n\u00e9e sont li\u00e9es \u00e0 la proportion de gaz de mati\u00e8res premi\u00e8res, \u00e0 la vitesse de combustion, au temps de s\u00e9jour des noyaux de SiO2 dans la chambre de combustion et \u00e0 d'autres facteurs. <\/p>\n\n\n\n

Plus les particules de silice pyrog\u00e9n\u00e9e sont fines, plus leur surface sp\u00e9cifique est grande et meilleur est l'effet de renforcement, mais moins bonne est la performance op\u00e9rationnelle. Au contraire, si les particules sont plus grossi\u00e8res et que la surface sp\u00e9cifique est plus petite, l'effet de renforcement est m\u00e9diocre, mais l'op\u00e9rabilit\u00e9 est meilleure. <\/p>\n\n\n\n

La silice pyrog\u00e9n\u00e9e est l'un des agents de renforcement les plus couramment utilis\u00e9s pour les produits suivants caoutchouc de silicone<\/a>La silice pyrog\u00e9n\u00e9e peut \u00e9galement \u00eatre utilis\u00e9e avec d'autres agents de renforcement ou des agents de renforcement faibles pour r\u00e9pondre \u00e0 diff\u00e9rentes exigences d'utilisation du caoutchouc. La silice pyrog\u00e9n\u00e9e peut \u00e9galement \u00eatre utilis\u00e9e avec d'autres agents de renforcement ou des agents de renforcement faibles pour r\u00e9pondre \u00e0 diff\u00e9rentes exigences en mati\u00e8re d'utilisation du caoutchouc.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Silice pr\u00e9cipit\u00e9e<\/mark><\/h2>\n\n\n\n

La performance de la silice pr\u00e9cipit\u00e9e est affect\u00e9e par les conditions de pr\u00e9cipitation telles que l'acidit\u00e9 et la temp\u00e9rature. <\/p>\n\n\n\n

Par rapport \u00e0 la compos\u00e9 de caoutchouc de silicone<\/a> renforc\u00e9 par de la silice pyrog\u00e9n\u00e9e, la r\u00e9sistance m\u00e9canique du compos\u00e9 renforc\u00e9 par de la silice pr\u00e9cipit\u00e9e est l\u00e9g\u00e8rement inf\u00e9rieure, et les propri\u00e9t\u00e9s di\u00e9lectriques, en particulier apr\u00e8s l'humidit\u00e9, sont moins bonnes, mais les propri\u00e9t\u00e9s de r\u00e9sistance \u00e0 la chaleur et au vieillissement sont meilleures, et le co\u00fbt du compos\u00e9 est beaucoup plus faible. Lorsque la r\u00e9sistance m\u00e9canique du produit n'est pas \u00e9lev\u00e9e, la silice pr\u00e9cipit\u00e9e peut \u00eatre utilis\u00e9e ou associ\u00e9e \u00e0 la silice pyrog\u00e9n\u00e9e.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

La silice peut \u00eatre trait\u00e9e avec des compos\u00e9s appropri\u00e9s pour en faire une substance hydrophobe en surface. Il existe deux m\u00e9thodes principales de traitement : la phase liquide et la phase gazeuse.<\/p>\n\n\n\n

La m\u00e9thode en phase liquide permet de contr\u00f4ler facilement les conditions, la qualit\u00e9 du produit est stable et l'effet du traitement est bon, mais le processus est compliqu\u00e9 et le solvant doit \u00eatre r\u00e9cup\u00e9r\u00e9 ; la m\u00e9thode en phase gazeuse est simple, mais la qualit\u00e9 du produit n'est pas suffisamment stable et l'effet du traitement est m\u00e9diocre. <\/p>\n\n\n\n

Les substances utilis\u00e9es comme agents de traitement de surface sont, en principe, les substances suivantes qui peuvent interagir avec les groupes hydroxyles \u00e0 la surface de la silice.<\/p>\n\n\n\n