{"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\/pl\/projekt-formuly-gumy-silikonowej\/","title":{"rendered":"Doskona\u0142a wydajno\u015b\u0107 gumy silikonowej i projektowanie receptur"},"content":{"rendered":"

Kauczuk silikonowy jest bezwonny i nietoksyczny, nie boi si\u0119 wysokich temperatur i niskich temperatur, w temperaturze 300 stopni Celsjusza i minus 90 stopni Celsjusza jest \"spokojny\", \"twarz nie zmienia koloru\" i nadal ma dobr\u0105 wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 i elastyczno\u015b\u0107.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Kauczuk silikonowy ma r\u00f3wnie\u017c dobr\u0105 izolacj\u0119 elektryczn\u0105, odporno\u015b\u0107 na tlen i odporno\u015b\u0107 na starzenie, odporno\u015b\u0107 na \u015bwiat\u0142o i odporno\u015b\u0107 na starzenie, a tak\u017ce odporno\u015b\u0107 na ple\u015b\u0144, stabilno\u015b\u0107 chemiczn\u0105 itp.<\/p>\n\n\n\n

Od czasu wprowadzenia wysokotemperaturowego wulkanizowanego kauczuku dimetylosilikonowego nast\u0105pi\u0142 szybki rozw\u00f3j kauczuku silikonowego, produkcja gumy silikonowej<\/a> szeroko stosowany.<\/p>\n\n\n\n

\n
\n
\"\"<\/figure>\n<\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

W\u0142a\u015bciwo\u015bci strukturalne i doskona\u0142a wydajno\u015b\u0107 gumy silikonowej<\/mark><\/h2>\n\n\n\n

1. Wysoka energia wi\u0105zania molekularnego<\/mark><\/h3>\n\n\n\n

Energia wi\u0105zania C-C wynosi 348 KJ\/mol; energia wi\u0105zania Si-O wynosi a\u017c 444 KJ\/mol; podczas gdy energia ultrafioletu (300 nm) wynosi tylko 400 KJ\/mol. \u0141a\u0144cuch molekularny jest spiralny, k\u0105t wi\u0105zania silikonu jest wi\u0119kszy (130\u00b0-160\u00b0), a si\u0142a mi\u0119dzycz\u0105steczkowa jest niewielka.<\/p>\n\n\n\n

2. Unikalne w\u0142a\u015bciwo\u015bci gumy silikonowej<\/mark><\/h3>\n\n\n\n

Doskona\u0142a odporno\u015b\u0107 na warunki atmosferyczne, promieniowanie UV, O2, O3, mg\u0142\u0119 soln\u0105 itp.<\/p>\n\n\n\n

Niska energia powierzchniowa, doskona\u0142a hydrofobowo\u015b\u0107 i migracja hydrofobowa.<\/p>\n\n\n\n

Doskona\u0142e w\u0142a\u015bciwo\u015bci izolacyjne i stabilne w\u0142a\u015bciwo\u015bci dielektryczne w szerokim zakresie temperatur i cz\u0119stotliwo\u015bci. Bardzo dobra odporno\u015b\u0107 na \u0142uk elektryczny i up\u0142yw pr\u0105du.<\/p>\n\n\n\n

Dobra odporno\u015b\u0107 na wysokie temperatury mo\u017ce by\u0107 u\u017cywana w spos\u00f3b ci\u0105g\u0142y w temperaturze 180-200 \u2103. Chocia\u017c wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 kauczuku silikonowego w temperaturze pokojowej jest tylko o po\u0142ow\u0119 ni\u017csza ni\u017c w przypadku kauczuku naturalnego lub niekt\u00f3rych kauczuk\u00f3w syntetycznych, w \u015brodowisku o wysokiej temperaturze powy\u017cej 200 \u2103, guma silikonowa<\/a> mo\u017ce nadal zachowa\u0107 pewien stopie\u0144 elastyczno\u015bci, spr\u0119\u017cysto\u015bci i twardo\u015bci powierzchni, bez znacz\u0105cych zmian w\u0142a\u015bciwo\u015bci mechanicznych.<\/p>\n\n\n\n

Dobra elastyczno\u015b\u0107 i elastyczno\u015b\u0107 w niskich temperaturach mog\u0105 by\u0107 stosowane w temperaturze -50 \u2103. Temperatura zeszklenia kauczuku silikonowego wynosi zazwyczaj -70 ~ -50 \u2103, a specjalna formu\u0142a mo\u017ce osi\u0105gn\u0105\u0107 -100 \u2103, co wskazuje na jego doskona\u0142\u0105 wydajno\u015b\u0107 w niskich temperaturach. Jest to istotne dla linii przemys\u0142owych lotnictwa i kosmonautyki.<\/p>\n\n\n\n

Dobre w\u0142a\u015bciwo\u015bci zmniejszaj\u0105ce palno\u015b\u0107, podczas spalania prawie nie uwalniaj\u0105 si\u0119 toksyczne i szkodliwe gazy. Mo\u017cna z niego wytwarza\u0107 przezroczyste produkty, a wady, takie jak p\u0119cherzyki lub zanieczyszczenia, mo\u017cna \u0142atwo wykry\u0107 za pomoc\u0105 kontroli wzrokowej.<\/p>\n\n\n\n

W por\u00f3wnaniu z gum\u0105 og\u00f3lnego przeznaczenia, wszystkie trzy g\u0142\u00f3wne typy gumy silikonowej maj\u0105 stosunkowo proste elementy wsp\u00f3\u0142pracuj\u0105ce, podobnie jak typy wulkanizowane na gor\u0105co.<\/p>\n\n\n\n

Opr\u00f3cz surowej gumy, \u015brodek dopasowuj\u0105cy zawiera g\u0142\u00f3wnie \u015brodek wzmacniaj\u0105cy, \u015brodek wulkanizuj\u0105cy i niekt\u00f3re specjalne dodatki, zazwyczaj tylko 5 do 6 sk\u0142adnik\u00f3w tworz\u0105cych praktyczn\u0105 formu\u0142\u0119.<\/p>\n\n\n\n

\n
\n
\"\"<\/figure>\n<\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

Projekt formu\u0142y gumy silikonowej powinien uwzgl\u0119dnia\u0107 nast\u0119puj\u0105ce punkty:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

(1) Kauczuk silikonowy do wysokiego nasycenia surowej gumy, zwykle nie mo\u017ce u\u017cywa\u0107 \u017c\u00f3\u0142tej wulkanizacji siarki i stosowania wulkanizacji na gor\u0105co.<\/p>\n\n\n\n

Wulkanizacja na gor\u0105co wykorzystuje nadtlenek organiczny jako czynnik wulkanizuj\u0105cy, wi\u0119c guma nie mo\u017ce zawiera\u0107 substancji aktywnych, kt\u00f3re mog\u0105 wchodzi\u0107 w interakcje z produktami rozk\u0142adu nadtlenku, w przeciwnym razie wp\u0142ynie to na wulkanizacj\u0119. <\/p>\n\n\n\n

(2) Produkty z gumy silikonowej<\/a> s\u0105 zwykle stosowane w wysokich temperaturach, zwi\u0105zek powinien pozosta\u0107 stabilny w wysokich temperaturach, z tego powodu tlenki nieorganiczne s\u0105 zwykle stosowane jako \u015brodki wzmacniaj\u0105ce.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

(3) Kauczuk silikonowy w \u015bladowych ilo\u015bciach kwasu lub zasady i innych polarnych odczynnik\u00f3w chemicznych \u0142atwo powoduje rozszczepienie i przegrupowanie wi\u0105zania silikonowego, co skutkuje zmniejszeniem odporno\u015bci gumy silikonowej na ciep\u0142o.<\/p>\n\n\n\n

Tak wi\u0119c dob\u00f3r \u015brodk\u00f3w dopasowuj\u0105cych musi uwzgl\u0119dnia\u0107 ich kwasowo\u015b\u0107 i zasadowo\u015b\u0107, a tak\u017ce powinien uwzgl\u0119dnia\u0107 kwasowo\u015b\u0107 produkt\u00f3w rozk\u0142adu nadtlenk\u00f3w, aby nie wp\u0142ywa\u0107 na wydajno\u015b\u0107 wulkanizowanej gumy.<\/p>\n\n\n\n

Wyb\u00f3r surowej gumy<\/mark><\/h2>\n\n\n\n

Podczas projektowania formu\u0142y nale\u017cy wybra\u0107 surow\u0105 gum\u0119 o r\u00f3\u017cnych w\u0142a\u015bciwo\u015bciach w zale\u017cno\u015bci od wydajno\u015bci i warunk\u00f3w u\u017cytkowania produktu.<\/p>\n\n\n\n

Og\u00f3lnie produkty z gumy silikonowej<\/a> wymagaj\u0105 u\u017cycia temperatury w zakresie -70 \u2103 ~ 250 \u2103, mo\u017cna u\u017cy\u0107 kauczuku winylosilikonowego; gdy u\u017cycie produkt\u00f3w wymaga wy\u017cszej temperatury (-90 ~ 300 \u2103), mo\u017cna u\u017cy\u0107 kauczuku silikonowego o niskiej zawarto\u015bci fenylu; gdy produkty wymagaj\u0105 odporno\u015bci na wysokie i niskie temperatury oraz musz\u0105 by\u0107 odporne na paliwo lub rozpuszczalnik, nale\u017cy u\u017cy\u0107 kauczuku fluorosilikonowego.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

\n
\n
\"\"<\/figure>\n<\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

\u015arodek wulkanizuj\u0105cy<\/mark><\/h2>\n\n\n\n

\u015arodek wulkanizuj\u0105cy stosowany do wulkanizowanej na gor\u0105co gumy silikonowej to g\u0142\u00f3wnie nadtlenek organiczny, alifatyczne zwi\u0105zki azowe, zwi\u0105zki nieorganiczne, promienie wysokoenergetyczne itp.<\/p>\n\n\n\n

Wynika to z faktu, \u017ce nadtlenki organiczne s\u0105 generalnie bardziej stabilne w temperaturze pokojowej, ale w wy\u017cszych temperaturach wulkanizacji mog\u0105 szybko rozk\u0142ada\u0107 si\u0119, wytwarzaj\u0105c wolne rodniki, powoduj\u0105c w ten spos\u00f3b usieciowanie gumy silikonowej. <\/p>\n\n\n\n

Nadtlenki mo\u017cna podzieli\u0107 na dwie kategorie w zale\u017cno\u015bci od ich poziomu aktywno\u015bci. Jeden typ jest og\u00f3lnego przeznaczenia, tj. o wysokiej aktywno\u015bci, kt\u00f3ry mo\u017ce by\u0107 wulkanizowany dla wszystkich rodzaj\u00f3w materia\u0142\u00f3w. guma silikonowa<\/a>Drugi typ jest specyficzny dla winylu, tj. o niskiej aktywno\u015bci, kt\u00f3ry mo\u017ce by\u0107 wulkanizowany tylko w przypadku gumy silikonowej zawieraj\u0105cej winyl.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Opr\u00f3cz powy\u017cszych og\u00f3lnych r\u00f3\u017cnic mi\u0119dzy dwoma rodzajami nadtlenk\u00f3w, ka\u017cdy nadtlenek ma swoj\u0105 charakterystyk\u0119. \u015arodek wulkanizuj\u0105cy BP jest najcz\u0119\u015bciej stosowanym \u015brodkiem wulkanizuj\u0105cym do produkt\u00f3w formowanych, z du\u017c\u0105 pr\u0119dko\u015bci\u0105 wulkanizacji i wysok\u0105 wydajno\u015bci\u0105 produkcji, ale nie nadaje si\u0119 do produkcji grubych produkt\u00f3w.<\/p>\n\n\n\n

\u015arodek wulkanizuj\u0105cy DCBP, poniewa\u017c jego produkty nie s\u0105 \u0142atwe do ulatniania, wulkanizacja bez ci\u015bnienia b\u0119dzie r\u00f3wnie\u017c wytwarza\u0107 p\u0119cherzyki, szczeg\u00f3lnie nadaje si\u0119 do prasowanych produkt\u00f3w ci\u0105g\u0142ej wulkanizacji gor\u0105cym powietrzem, ale jego temperatura rozk\u0142adu jest niska, \u0142atwo powoduje przypalenie, czas przechowywania gumy jest kr\u00f3tki.<\/p>\n\n\n\n

\u015arodek wulkanizuj\u0105cy BP i DCBP to krystaliczny proszek, wybuchowy, zapewniaj\u0105cy bezpieczn\u0105 prac\u0119 i nadaj\u0105cy si\u0119 do dyspersji, zwykle stosowany do dyspersji w oleju silikonowym lub w olejach silikonowych. guma silikonowa<\/a> w przesz\u0142o\u015bci, \u017ce og\u00f3lna zawarto\u015b\u0107 50%. Temperatura wrzenia \u015brodka wulkanizuj\u0105cego wynosi 110 \u2103, co jest bardzo lotne.<\/p>\n\n\n\n

\n
\n
\"\"<\/figure>\n<\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

\u015arodek wulkanizuj\u0105cy odparowuje, gdy guma jest przechowywana w temperaturze pokojowej i najlepiej stosowa\u0107 go w postaci sita molekularnego jako no\u015bnika. \u015arodek wulkanizuj\u0105cy DTBP nie reaguje z powietrzem ani sadz\u0105 i mo\u017ce by\u0107 stosowany w produkcji gumy przewodz\u0105cej i produkt\u00f3w o trudnych operacjach formowania.<\/p>\n\n\n\n

\u015arodek wulkanizuj\u0105cy DBPMH jest podobny do DTBP, ale nie ulatnia si\u0119 w temperaturze pokojowej, a jego produkty rozk\u0142adu s\u0105 lotne, co mo\u017ce skr\u00f3ci\u0107 czas drugiego etapu wulkanizacji.<\/p>\n\n\n\n

\u015arodek wulkanizuj\u0105cy DCP nie ulatnia si\u0119 w temperaturze pokojowej, ma w\u0142a\u015bciwo\u015bci specjalnego typu winylu, a lotno\u015b\u0107 produktu rozk\u0142adu jest r\u00f3wnie\u017c niska i mo\u017ce by\u0107 stosowany do wulkanizacji w przypadku niewielkiego ci\u015bnienia zewn\u0119trznego. \u015arodek wulkanizuj\u0105cy TBPB jest stosowany w produkcji wyrob\u00f3w g\u0105bczastych. <\/p>\n\n\n\n

Na ilo\u015b\u0107 nadtlenku ma wp\u0142yw wiele czynnik\u00f3w. Na przyk\u0142ad gatunek surowej gumy, rodzaj i ilo\u015b\u0107 wype\u0142niacza, technologia przetwarzania itp. Og\u00f3lnie rzecz bior\u0105c, \u015brodek wulkanizuj\u0105cy powinien by\u0107 jak najmniejszy, o ile mo\u017cna osi\u0105gn\u0105\u0107 po\u017c\u0105dane sieciowanie.<\/p>\n\n\n\n

Rzeczywista ilo\u015b\u0107 jest jednak znacznie wy\u017csza ni\u017c teoretyczna, poniewa\u017c nale\u017cy wzi\u0105\u0107 pod uwag\u0119 r\u00f3\u017cne czynniki przetwarzania, takie jak nier\u00f3wnomierne mieszanie, utrata nadtlenku podczas przechowywania gumy, wulkanizacja powietrza i blokowanie innych \u015brodk\u00f3w mieszaj\u0105cych.<\/p>\n\n\n\n

Dla winylu produkty formowane z gumy silikonowej<\/a> z gum\u0105, r\u00f3\u017cne nadtlenki o wsp\u00f3lnym zakresie cz\u0119\u015bci wagowych s\u0105 nast\u0119puj\u0105ce.<\/p>\n\n\n\n

Waga komponentu<\/mark><\/h2>\n\n\n\n

\u015arodek tiksotropowy BP 0,5 ~ 1<\/p>\n\n\n\n

\u015arodek tiksotropowy DCBP 1\uff5e2<\/p>\n\n\n\n

\u015arodek tiksotropowy DTBP 1\uff5e2<\/p>\n\n\n\n

\u015arodek tiksotropowy DCP 0,5\uff5e1<\/p>\n\n\n\n

\u015arodek siarkuj\u0105cy DBPMH 0,5\uff5e1<\/p>\n\n\n\n

\u015arodek tiksotropowy TBPB 0,5\uff5e1<\/p>\n\n\n\n

Wraz ze wzrostem zawarto\u015bci winylu nale\u017cy zmniejszy\u0107 ilo\u015b\u0107 nadtlenku. Ilo\u015b\u0107 nadtlenku w pa\u015bcie samoprzylepnej, kleju prasowanym i kleju powinna by\u0107 wy\u017csza ni\u017c w kleju formowanym.<\/p>\n\n\n\n

W niekt\u00f3rych przypadkach zastosowanie dw\u00f3ch nadtlenk\u00f3w mo\u017ce zmniejszy\u0107 ilo\u015b\u0107 \u015brodka wulkanizuj\u0105cego i odpowiednio obni\u017cy\u0107 temperatur\u0119 wulkanizacji, poprawiaj\u0105c efekt wulkanizacji. <\/p>\n\n\n\n

\u015arodek wzmacniaj\u0105cy<\/mark><\/h2>\n\n\n\n

Wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 niewzmocnionej wulkanizowanej gumy silikonowej jest bardzo niska, tylko oko\u0142o 0,3 MPa, co nie ma praktycznej warto\u015bci u\u017cytkowej. Zastosowanie odpowiedniego \u015brodka wzmacniaj\u0105cego mo\u017ce zwi\u0119kszy\u0107 wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 wulkanizowanej gumy silikonowej do 3,9-9,8 MPa, co jest niezwykle wa\u017cne dla poprawy wydajno\u015bci gumy silikonowej i wyd\u0142u\u017cenia \u017cywotno\u015bci produkt\u00f3w.<\/p>\n\n\n\n

Wyb\u00f3r wype\u0142niacza wzmacniaj\u0105cego gum\u0119 silikonow\u0105 powinien uwzgl\u0119dnia\u0107 stosowanie gumy silikonowej w wysokich temperaturach i wulkanizacj\u0119 z nadtlenkiem, zw\u0142aszcza niekorzystny wp\u0142yw substancji kwa\u015bnych i zasadowych na gum\u0119 silikonow\u0105. <\/p>\n\n\n\n

Pierwszy z nich ma \u015brednic\u0119 10-50nm i powierzchni\u0119 w\u0142a\u015bciw\u0105 70-400m\u00b2\/g, z lepszym efektem wzmocnienia; drugi ma 300-10000nm, z powierzchni\u0105 w\u0142a\u015bciw\u0105 30m\u00b2\/g lub mniejsz\u0105, z gorszym efektem wzmocnienia.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

\n
\n
\"\"<\/figure>\n<\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

Wype\u0142niacz do zbrojenia<\/mark><\/h2>\n\n\n\n

(1) Rodzaj i w\u0142a\u015bciwo\u015bci krzemionki, wype\u0142niacza wzmacniaj\u0105cego gum\u0119 silikonow\u0105 odnosz\u0105 si\u0119 g\u0142\u00f3wnie do krzemionki syntetycznej, znanej r\u00f3wnie\u017c jako krzemionka. Krzemionka dzieli si\u0119 na krzemionk\u0119 dymion\u0105 i krzemionk\u0119 str\u0105can\u0105.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

a. Rozmiar, powierzchnia w\u0142a\u015bciwa, w\u0142a\u015bciwo\u015bci powierzchni i struktura cz\u0105stek zmatowionej krzemionki s\u0105 zwi\u0105zane ze stosunkiem gazu surowcowego, pr\u0119dko\u015bci\u0105 spalania, czasem przebywania j\u0105der SiO2 w komorze spalania i innymi czynnikami. <\/p>\n\n\n\n

Im drobniejsze cz\u0105stki zmatowionej krzemionki, tym wi\u0119ksza jej powierzchnia w\u0142a\u015bciwa i lepszy efekt wzmocnienia, ale gorsza wydajno\u015b\u0107 operacyjna. Przeciwnie, jego cz\u0105stki s\u0105 grubsze, a powierzchnia w\u0142a\u015bciwa jest mniejsza, efekt wzmocnienia jest s\u0142aby, ale wydajno\u015b\u0107 jest lepsza. <\/p>\n\n\n\n

Zmatowiona krzemionka jest jednym z najcz\u0119\u015bciej stosowanych \u015brodk\u00f3w wzmacniaj\u0105cych dla guma silikonowa<\/a>Wzmocniona nim guma ma wysok\u0105 wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 mechaniczn\u0105 i dobre w\u0142a\u015bciwo\u015bci elektryczne wulkanizowanej gumy. Krzemionka dymiona mo\u017ce by\u0107 r\u00f3wnie\u017c stosowana z innymi \u015brodkami wzmacniaj\u0105cymi lub s\u0142abymi \u015brodkami wzmacniaj\u0105cymi w celu spe\u0142nienia r\u00f3\u017cnych wymaga\u0144 dotycz\u0105cych stosowania gumy.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Wytr\u0105cona krzemionka<\/mark><\/h2>\n\n\n\n

Na wydajno\u015b\u0107 wytr\u0105canej krzemionki maj\u0105 wp\u0142yw warunki wytr\u0105cania, takie jak kwasowo\u015b\u0107 i temperatura. <\/p>\n\n\n\n

W por\u00f3wnaniu z mieszanka gumy silikonowej<\/a> Wzmocniona dymion\u0105 krzemionk\u0105 wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 mechaniczna mieszanki wzmocnionej wytr\u0105con\u0105 krzemionk\u0105 jest nieco ni\u017csza, a w\u0142a\u015bciwo\u015bci dielektryczne, zw\u0142aszcza po zawilgoceniu, s\u0105 gorsze, ale w\u0142a\u015bciwo\u015bci starzenia odporno\u015bci na ciep\u0142o s\u0105 lepsze, a koszt mieszanki jest znacznie ni\u017cszy. Gdy wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 mechaniczna produktu nie jest wysoka, mo\u017cna zastosowa\u0107 krzemionk\u0119 str\u0105can\u0105 lub krzemionk\u0119 dymion\u0105.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Krzemionka mo\u017ce by\u0107 traktowana odpowiednimi zwi\u0105zkami w celu uzyskania powierzchni hydrofobowej. Istniej\u0105 dwie g\u0142\u00f3wne metody obr\u00f3bki: faza ciek\u0142a i faza gazowa.<\/p>\n\n\n\n

Metoda fazy ciek\u0142ej jest \u0142atwa do kontrolowania warunk\u00f3w, jako\u015b\u0107 produktu jest stabilna, a efekt obr\u00f3bki jest dobry, ale proces jest skomplikowany i rozpuszczalnik musi zosta\u0107 odzyskany; metoda fazy gazowej jest prosta, ale jako\u015b\u0107 produktu nie jest wystarczaj\u0105co stabilna, a efekt obr\u00f3bki jest s\u0142aby. <\/p>\n\n\n\n

Substancje stosowane jako \u015brodki do obr\u00f3bki powierzchni to zasadniczo nast\u0119puj\u0105ce substancje, kt\u00f3re mog\u0105 oddzia\u0142ywa\u0107 z grupami hydroksylowymi na powierzchni krzemionki.<\/p>\n\n\n\n