La gomma siliconica è inodore e atossica, non teme le alte temperature e le caratteristiche del freddo, a 300 gradi Celsius e a meno 90 gradi Celsius è "calma", "la faccia non cambia colore", e ha ancora una buona resistenza ed elasticità.

La gomma siliconica presenta inoltre buone caratteristiche di isolamento elettrico, resistenza all'ossigeno e all'invecchiamento, resistenza alla luce e all'invecchiamento, nonché resistenza allo stampo, stabilità chimica, ecc.

Dall'introduzione della gomma siliconica dimetilica vulcanizzata ad alta temperatura, il rapido sviluppo della gomma siliconica, produzione di gomma siliconica ampiamente utilizzato.

Caratteristiche strutturali e prestazioni eccellenti della gomma siliconica

1. Elevata energia di legame molecolare

L'energia del legame C-C è di 348 KJ/mol; l'energia del legame Si-O raggiunge i 444 KJ/mol, mentre l'energia ultravioletta (300 nm) è di soli 400 KJ/mol. La catena molecolare è elicoidale, l'angolo di legame del silicone è maggiore (130°-160°) e la forza intermolecolare è piccola.

2. Le proprietà uniche della gomma siliconica

Eccellenti prestazioni agli agenti atmosferici, resistenza ai raggi UV, O2, O3, alla nebbia salina, ecc.

Bassa energia superficiale, eccellente idrorepellenza e migrazione idrorepellente.

Eccellenti prestazioni di isolamento e proprietà dielettriche stabili in un'ampia gamma di temperature e frequenze. Ottima resistenza all'arco e alle perdite.

La buona resistenza alle alte temperature può essere utilizzata in modo continuativo a 180-200℃. Sebbene la resistenza della gomma siliconica a temperatura ambiente sia solo la metà di quella della gomma naturale o di alcune gomme sintetiche, in un ambiente ad alta temperatura superiore a 200℃, gomma siliconica possono ancora mantenere un certo grado di flessibilità, resilienza e durezza superficiale e non subiscono cambiamenti significativi nelle proprietà meccaniche.

Buona elasticità e flessibilità a bassa temperatura, può essere utilizzata a -50 ℃. La temperatura di transizione vetrosa della gomma siliconica è generalmente di -70~-50℃, mentre la formulazione speciale può raggiungere i -100℃, indicando le sue eccellenti prestazioni a bassa temperatura. Ciò è importante per le linee industriali dell'aviazione e dell'aerospazio.

Buone prestazioni ignifughe, durante la combustione non vengono rilasciati gas tossici e nocivi. Può essere trasformato in prodotti trasparenti e i difetti, come bolle o impurità, possono essere facilmente individuati con un'ispezione visiva.

Rispetto alla gomma per usi generici, tutti e tre i principali tipi di gomma siliconica presentano componenti di accoppiamento relativamente semplici, così come i tipi vulcanizzati a caldo.

Oltre alla gomma grezza, l'agente di accoppiamento comprende principalmente un agente rinforzante, un agente vulcanizzante e alcuni additivi speciali, in genere solo 5-6 componenti per formare una formula pratica.

La progettazione della formulazione della gomma siliconica deve tenere conto dei seguenti punti:

(1) La gomma siliconica per l'alta saturazione della gomma grezza, di solito non può utilizzare la vulcanizzazione gialla allo zolfo e l'uso della vulcanizzazione a caldo.

La vulcanizzazione a caldo utilizza il perossido organico come agente vulcanizzante, pertanto la gomma non deve contenere sostanze attive che possano interagire con i prodotti di decomposizione del perossido, altrimenti la vulcanizzazione ne risentirà. 

(2) Prodotti in gomma siliconica sono generalmente utilizzati ad alte temperature, il composto deve rimanere stabile alle alte temperature; per questo motivo, gli ossidi inorganici sono solitamente utilizzati come agenti rinforzanti. 

(3) La gomma siliconica in tracce di acido o alcali e altri reagenti chimici polari può facilmente causare la scissione e il riarrangiamento del legame siliconico, con conseguente riduzione della resistenza al calore della gomma siliconica.

Pertanto, la scelta degli agenti di abbinamento deve tenere conto della loro acidità e alcalinità, nonché dell'acidità dei prodotti di decomposizione del perossido, in modo da non influire sulle prestazioni della gomma vulcanizzata.

Selezione della gomma grezza

Quando si progetta la formula, la gomma grezza con caratteristiche diverse deve essere selezionata in base alle prestazioni e alle condizioni di utilizzo del prodotto.

In generale prodotti in gomma siliconica Quando i prodotti richiedono temperature comprese tra -70 ℃ e 250 ℃, si può utilizzare la gomma vinilica; quando i prodotti richiedono temperature più elevate (-90 ~ 300 ℃), si può utilizzare la gomma siliconica a basso contenuto di fenile; quando i prodotti richiedono resistenza alle alte e basse temperature e devono resistere a carburanti o solventi, si deve utilizzare la gomma fluorosiliconica. 

Agente vulcanizzante

L'agente vulcanizzante utilizzato per la gomma siliconica vulcanizzata a caldo è costituito principalmente da perossido organico, composti azoici alifatici, composti inorganici, raggi ad alta energia, ecc.

Questo perché i perossidi organici sono generalmente più stabili a temperatura ambiente, ma a temperature di vulcanizzazione più elevate possono decomporsi rapidamente per produrre radicali liberi, rendendo così la gomma siliconica reticolata. 

I perossidi possono essere suddivisi in due categorie in base al loro livello di attività. Un tipo è di tipo generale, cioè ad alta attività, che può essere vulcanizzato per tutti i tipi di gomma siliconicaL'altro tipo è quello specifico per il vinile, cioè a bassa attività, che può essere vulcanizzato solo per le gomme siliconiche contenenti vinile. 

Oltre alle differenze generali di cui sopra tra i due tipi di perossidi, ogni perossido ha le sue caratteristiche. L'agente vulcanizzante BP è l'agente vulcanizzante più comunemente utilizzato per i prodotti stampati, con una rapida velocità di vulcanizzazione e un'elevata efficienza produttiva, ma non è adatto alla produzione di prodotti spessi.

L'agente vulcanizzante DCBP, poiché i suoi prodotti non sono facili da volatilizzare, la vulcanizzazione senza pressione produrrà anche bolle, è particolarmente adatto per i prodotti pressati della vulcanizzazione continua ad aria calda, ma la sua temperatura di decomposizione è bassa, facile da causare bruciature, il tempo di stoccaggio della gomma è breve.

L'agente vulcanizzante BP e DCBP è una polvere cristallina, esplosiva, per un funzionamento sicuro e adatto alla dispersione, di solito viene utilizzato per disperdere in olio di silicone o in un liquido di raffreddamento. gomma siliconica in passato, che un contenuto generale di 50%. Il punto di ebollizione dell'agente vulcanizzante è 110℃, molto volatile.

L'agente vulcanizzante evapora quando la gomma viene conservata a temperatura ambiente e viene utilizzato preferibilmente sotto forma di setaccio molecolare come supporto. L'agente vulcanizzante DTBP non reagisce con l'aria o il nerofumo e può essere utilizzato nella produzione di gomma conduttiva e di prodotti con operazioni di stampaggio difficili.

L'agente vulcanizzante DBPMH è simile al DTBP, ma non volatilizza a temperatura ambiente e i suoi prodotti di decomposizione sono volatili, il che può ridurre il tempo di vulcanizzazione del secondo stadio.

L'agente vulcanizzante DCP non volatilizza a temperatura ambiente, ha le caratteristiche di un tipo speciale di vinile, mentre la volatilità del prodotto di decomposizione è anch'essa bassa e può essere utilizzato per la vulcanizzazione di piccole occasioni di pressione esterna. L'agente vulcanizzante TBPB è utilizzato nella fabbricazione di prodotti in spugna. 

La quantità di perossido è influenzata da diversi fattori. Ad esempio, le specie di gomma grezza, il tipo e la quantità di riempitivo, la tecnologia di lavorazione, ecc. In generale, la quantità di agente vulcanizzante dovrebbe essere la minore possibile, purché si possa ottenere la reticolazione desiderata.

Ma la quantità effettiva è molto più alta di quella teorica perché bisogna tenere conto di una serie di fattori di lavorazione, come la miscelazione non uniforme, la perdita di perossido nello stoccaggio della gomma, la vulcanizzazione dell'aria e il blocco di altri agenti di compoundazione.

Per il vinile prodotti stampati in gomma siliconica con la gomma, una varietà di perossido comune gamma di parti di peso sono come segue.

Peso del componente

Agente tixotropico BP 0,5 ~ 1

Agente tixotropico DCBP 1～2

Agente tixotropico DTBP 1～2

Agente tixotropico DCP 0,5～1

Agente solforante DBPMH 0,5～1

Agente tixotropico TBPB 0,5～1

Con l'aumento del contenuto di vinile, la quantità di perossido deve essere ridotta. La quantità di perossido nell'adesivo in pasta pressato e nell'adesivo deve essere superiore a quella dell'adesivo stampato.

In alcuni casi, l'uso di due perossidi può ridurre la quantità di agente vulcanizzante e può ridurre opportunamente la temperatura di vulcanizzazione, migliorando l'effetto della vulcanizzazione. 

Agente rinforzante

La resistenza della gomma siliconica vulcanizzata non rinforzata è molto bassa, solo circa 0,3MPa, e non ha alcun valore pratico. L'uso di un agente rinforzante appropriato può portare la resistenza della gomma siliconica vulcanizzata a 3,9-9,8MPa, il che è estremamente importante per migliorare le prestazioni della gomma siliconica e prolungare la durata dei prodotti.

La scelta del riempitivo di rinforzo della gomma siliconica deve tenere conto dell'uso ad alta temperatura della gomma siliconica e della vulcanizzazione con perossido, in particolare degli effetti negativi delle sostanze acide e alcaline sulla gomma siliconica. 

Il primo ha un diametro di 10-50 nm e una superficie specifica di 70-400m²/g, con un migliore effetto di rinforzo; il secondo ha un diametro di 300-10000 nm, con una superficie specifica di 30m²/g o meno, con un effetto di rinforzo più scarso. 

Riempitivo per armatura

(1) Il tipo e le caratteristiche della silice, il riempitivo di rinforzo della gomma siliconica si riferiscono principalmente alla silice sintetica, nota anche come silice. La silice si divide in silice fumata e silice precipitata. 

a. Le dimensioni, l'area superficiale specifica, le proprietà superficiali e la struttura delle particelle di silice pirogenica sono correlate al rapporto tra gas della materia prima, alla velocità di combustione, al tempo di permanenza dei nuclei di SiO2 nella camera di combustione e ad altri fattori. 

Più fini sono le particelle di silice pirogenica, maggiore è la sua superficie specifica e migliore è l'effetto di rinforzo, ma peggiori sono le prestazioni operative. Al contrario, se le particelle sono più grossolane e l'area superficiale specifica è più piccola, l'effetto di rinforzo è scarso, ma l'operatività è migliore. 

La silice pirogenica è uno degli agenti rinforzanti più comunemente utilizzati per gomma siliconicaLa gomma da essa rinforzata presenta un'elevata resistenza meccanica e buone proprietà elettriche della gomma vulcanizzata. La silice fumata può essere utilizzata anche con altri agenti rinforzanti o agenti rinforzanti deboli per produrre diversi requisiti per l'uso della gomma. 

Silice precipitata

Le prestazioni della silice precipitata sono influenzate dalle condizioni di precipitazione, come l'acidità e la temperatura. 

Rispetto al composto di gomma siliconica rinforzato con silice pirogenica, la resistenza meccanica del composto rinforzato con silice pirogenica è leggermente inferiore e le proprietà dielettriche, soprattutto dopo l'umidità, sono più scarse, ma le proprietà di invecchiamento della resistenza al calore sono migliori e il costo del composto è molto più basso. Quando la resistenza meccanica del prodotto non è elevata, è possibile utilizzare la silice precipitata o utilizzarla con la silice pirogenica. 

La silice può essere trattata con composti idonei per ottenere una sostanza idrofoba in superficie. Esistono due metodi principali di trattamento: fase liquida e fase gassosa.

Il metodo in fase liquida è facile da controllare, la qualità del prodotto è stabile e l'effetto del trattamento è buono, ma il processo è complicato e il solvente deve essere recuperato; il metodo in fase gassosa è semplice, ma la qualità del prodotto non è abbastanza stabile e l'effetto del trattamento è scarso. 

Le sostanze utilizzate come agenti di trattamento superficiale sono, in linea di massima, le seguenti sostanze che possono interagire con i gruppi ossidrilici sulla superficie della silice.

• Alcoli

• Clorosilani

• Alcossisilano

• Esametildisililico etere

• Silazane

(2) Meccanismo di rinforzo della silice, chimica di superficie della silice su gomma siliconica. Si ritiene che ne esistano due tipi. 

L'adsorbimento della gomma da parte del polimero di riempimento, per cui i segmenti della catena molecolare di gomma sono fissati direttamente in prossimità delle particelle di riempimento o orientati lungo la superficie del riempimento o trattenuti dagli aggregati di riempimento. 

b. Particelle di gomma e di riempimento combinate con particelle di riempimento e segmenti di catena polimerica combinati per produrre un'efficace reticolazione e un aggrovigliamento polimerico delle particelle di riempimento. 

Sulla base di questi due effetti, la silice ha un effetto rinforzante sulla gomma siliconica. 

L'acidità e l'alcalinità della silice variano a seconda del metodo di produzione. La silice fumata è acida, mentre quella precipitata è alcalina.

Il valore di pH della silice pirogenica più pura, priva di HCL, è 6, dovuto alla dissociazione dei gruppi ossidrilici sulla superficie della silice in acqua per produrre H+. Il valore di pH inferiore a 4,6 è dovuto all'HCL trattenuto dall'idrolisi ad alta temperatura. 

(3) Metodo di misurazione delle proprietà fisiche e chimiche della silice

Le proprietà fisiche e chimiche della silice riflettono direttamente la qualità, quindi è molto importante misurare accuratamente i diversi requisiti di utilizzo. Attualmente, gli indicatori dei produttori stranieri non sono gli stessi, ma alcuni indicatori importanti sono riconosciuti per essere misurati da ogni famiglia.

Gli indicatori più importanti sono quelli che riflettono la struttura primaria, come la dimensione e la dispersione delle particelle, l'area superficiale specifica; gli indicatori che riflettono la struttura secondaria, come il valore di assorbimento dell'olio, ecc. 

La dimensione delle particelle e la distribuzione delle dimensioni delle particelle sono dovute alle condizioni di generazione e alle differenze di crescita delle particelle, pertanto il diametro delle particelle di silice non è uniforme, il solito diametro delle particelle ha solo il significato di media statistica. 

La determinazione dell'area superficiale specifica è un indicatore della dimensione dell'area superficiale esterna del materiale in polvere; per il materiale in polvere poroso, la sua area superficiale specifica è la somma dell'area superficiale e dell'area superficiale esterna dei pori. 

In generale, la dimensione delle particelle della sostanza in polvere è inversamente correlata alla sua area superficiale specifica, quindi la determinazione dell'area superficiale specifica può riflettere qualitativamente la dimensione delle particelle della polvere. Poiché il microscopio elettronico non è disponibile in tutte le unità industriali, la dimensione delle particelle della polvere non è disponibile, quindi la determinazione dell'area superficiale specifica ha un importante valore di applicazione pratica. 

c. Determinazione del gruppo idrossilico di superficie Sulla superficie della silice sono presenti gruppi silanolici e molte applicazioni della silice sono direttamente correlate a tali gruppi, pertanto è molto importante determinare quantitativamente il gruppo idrossilico di superficie. 

I dati per la determinazione del gruppo idrossilico superficiale della silice includono generalmente il gruppo idrossilico totale, il gruppo idrossilico adiacente e il gruppo idrossilico isolato.

Questi ultimi due si combinano sulla superficie della silice sotto forma di Si-OH, indicati collettivamente come gruppo ossidrilico combinato; il gruppo ossidrilico totale è la somma del gruppo ossidrilico combinato e del gruppo ossidrilico nelle molecole d'acqua adsorbite sulla superficie della silice, e questi dati relativi al gruppo ossidrilico possono essere determinati rispettivamente in diverse condizioni. Le condizioni di misurazione sono. 

(1) Il gruppo ossidrile misurato mediante campionamento diretto dal sacchetto di silice è la quantità totale di ossidrile.

(2) Il gruppo ossidrilico misurato essiccando la silice a 110°C per 3 ore è il gruppo ossidrilico legato.

(3) Il gruppo ossidrilico misurato dopo l'essiccazione della silice a 600°C per 3 ore è il gruppo ossidrilico isolato.

(4) La differenza tra il gruppo ossidrilico combinato e il gruppo isolato è il gruppo ossidrilico adiacente. 

d. La determinazione della struttura secondaria All'estero si ritiene generalmente che il grado della struttura secondaria influisca direttamente sul comportamento del rinforzo di riempimento, quindi anche la determinazione della struttura secondaria è molto importante.

Ma finora non esiste un buon metodo di determinazione, i metodi più utilizzati sono due: uno è quello di determinare il volume specifico apparente sotto compressione; il secondo è quello di determinare il valore di assorbimento dell'olio. 

Stucco debolmente rinforzante

Il riempitivo debole può essere chiamato anche riempitivo inerte, ha solo un piccolo effetto rinforzante sulla gomma siliconica e generalmente non viene utilizzato da solo in gomma siliconicama con il ruolo della silice, per regolare la durezza della gomma siliconica, migliorare le prestazioni di processo della gomma e la resistenza all'olio della gomma vulcanizzata e le proprietà solubili, ridurre il costo della gomma. 

Gli agenti rinforzanti deboli comunemente utilizzati sono la terra di diatomee, la polvere di quarzo, l'ossido di zinco, il biossido di titanio, il silicato di zirconio, il carbonato di calcio, ecc.