Nanošenje silike u silikonskoj gumi

Nanošenje silike u silikonskoj gumi

Silika je jedan od najvažnijih visokotehnoloških ultrafinih anorganskih materijala, zbog svoje male veličine čestica, ima veliku specifičnu površinu, jaku površinsku adsorpciju, veliku površinsku energiju, visoku hemijsku čistoću, dobre disperzijske karakteristike, toplotnu otpornost, električnu otpornost i druga posebna svojstva. Sa svojom vrhunskom stabilnošću, ojačanjem, zadebljanjem i tiksotropijom, ima jedinstvene karakteristike u mnogim disciplinama i poljima i igra nezamjenjivu ulogu.

Upotrebasilicijum dioksidmogu se podijeliti na silikonske materijale i druga polja, u kojima količina silikonskih materijala čini gotovo 60% ukupne količine dimljenog silicijevog dioksida. Silikonska guma je najčešće korišten materijal u silikonskim materijalima, a količina njenog dodavanja može doseći više od 50%. Dimljeni silicijum dioksid uglavnom igra ojačavajuću ulogu u HVT silikonskoj gumi. Budući da je molekularni lanac silikonske gume vrlo fleksibilan i interakcija između lanaca je slaba, čvrstoća silikonske gume bez ojačanja je vrlo niska (ne više od 0,4MPa) i nema korisnu vrijednost. Može se primijeniti samo nakon ojačanja. Međutim, čvrstoća silikonske gume ojačane dimljenim silicijevim dioksidom može se povećati za 40 puta.

Uticaj dimljenog silicijum dioksida na mehanička svojstva HTV silikonske gume

Na učinak pojačanja dimljenog silicijevog dioksida na HTV silikonskoj gumi utječu veličina čestica, uporedna površina i struktura. Općenito, što je manja veličina čestica, to su veća specifična površina i struktura, to je bolji efekt pojačanja i veća čvrstoća i tvrdoća vulkanizata. Pored toga, količina isparenog silicijum dioksida i njegova disperzija u matrici takođe imaju veliki uticaj na svojstva vulkanizata. Na slici 1. prikazan je učinak količine dimljenog silicijevog dioksida na vlačnu čvrstoću vulkanizata. Iz slike se vidi da se s porastom količine dimljenog silicijevog dioksida povećava snaga vulkanizata, koji obično dostiže vrhunac od 35-50 phr. Takođe postoje mnogi mehanizmi za ojačanje i modeli dimljenog silicijum dioksida za silikonsku gumu. Prihvatljivije objašnjenje je da slobodne hidroksilne skupine na površini dimljenog silicijevog dioksida formiraju fizičku ili kemijsku kombinaciju s molekulama silikonske gume, formirajući adsorpcijski sloj molekula silikonske gume na površini silicijevog dioksida, tvoreći trodimenzionalnu mrežnu strukturu dimljenog silicijevog dioksida. i molekule silikonske gume, čime efikasno ograničava silikonsku gumu. Deformacija molekularnog lanca dovodi do ojačanja. Promjena puzne čvrstoće vulkanizata slična je onoj kod vlačne čvrstoće, koja se povećava s pojačavanjem dimljenog silicijevog dioksida. S povećanjem količine isparenog silicijevog dioksida, čvrstoća na kidanje prvo se povećava, dostiže vrhunac, a zatim lagano opada.

Utjecaj dimljenog silicijevog dioksida na obradivost HTV silikonske gume

Učinak dimljenog silicijum dioksida na obradivost HTV silikonske gume općenito se izražava kao stupanj strukture (△ krep), što je jednako razlici između vrijednosti plastičnosti (P28) spoja čuvanog na sobnoj temperaturi tijekom 28 dana i vrijednost plastičnosti (P0) izmjerena neposredno nakon miješanja. Vrijednost plastičnosti spoja povezana je s količinom isparenog silicijevog dioksida, površinskim svojstvima i strukturom. Strukturni razlog je taj što hidroksilne skupine na površini dimljenog silicijevog dioksida i atomi kiseonika u silikonskoj gumi stvaraju vodikove veze, a silicijska površina adsorbira molekularni lanac silikonske gume, što dovodi do smanjenja fluidnosti spoja sa produženje vremena i stvrdnjavanje smjese, što utječe na performanse obrade. Zbog toga je potrebno dodati sredstvo za kontrolu strukture ili odabrati dimljeni silicijum dioksid nakon obrade površine u procesu upotrebe. Dodavanje agensa za kontrolu strukture i površinska obrada dimljenog silicijevog dioksida odvija se reakcijom mašine za kontrolu strukture ili sredstva za površinsku obradu sa silicijum hidroksilom na površini silicijum dioksida, kako bi se smanjio broj površinskih hidroksila, smanjio broj vodika veze nastale silikonskom gumom i čine smjesu stabilnijom. Vrijeme miješanja se skraćuje, a povećava se plastičnost, što može smanjiti strukturni učinak i poboljšati obradivost i stabilnost skladištenja.

Primena dimljenog silicijum dioksida u RTV silikonskoj gumi

Vulkanizirani silikonski kaučuk sobne temperature (RTV) u pogledu morfologije proizvoda može se podijeliti na jednokomponentni (RTV-1) i dvokomponentni (RTV-2), a u smislu mehanizma vulkanizacije može se podijeliti na tip kondenzacije i dodavanje. Trenutno je dimljeni silicijum dioksid najčešće korišteno i najefikasnije ojačavajuće punilo za RTV silikonsku gumu. Budući da se RTV silikonska guma obično koristi za izlijevanje, zatvaranje, premazivanje i druge brtvene materijale, kako bi se održala viskoznost i fluidnost prije vulkanizacije, količina dimljenog silicijevog dioksida uglavnom je mnogo manja od one u visokotemperaturnoj vulkaniziranoj silikonskoj gumi često se koristi zajedno s drugim armaturnim i polujačajućim ispunima za olakšavanje građevinskih operacija.

Uticaj sadržaja dimljenog silicijum dioksida na vlačnu čvrstoću i tvrdoću RTV silikonske gume

Silika je vrlo efikasno ojačavajuće punilo za RTV silikonsku gumu, koje može značajno poboljšati njegovu čvrstoću. S jedne strane, to je zbog efekta male veličine i velike specifične površine dimljenih čestica silicijevog dioksida; s druge strane, to je zato što na površini ispušenih čestica silicijevog dioksida ima mnogo silicijevih hidroksilnih grupa, koje mogu formirati mrežnu strukturu vodoničnom vezom i van der Waalsovom silom. Istovremeno, čestice silicijevog dioksida imaju snažnu interakciju s molekulama polisiloksana, što poboljšava adheziju na površini. Što je veličina čestica silicijevog dioksida manja, veća je specifična površina, veća je kontaktna površina između čestica i spoja i što je više mjesta vezivanja, to su bolje izvedbe ojačanja RTV silikonske gume i veća vlačna čvrstoća, čvrstoća na kidanje, otpornost na habanje i tvrdoća vulkanizata. Međutim, istovremeno disperzija postaje vrlo teška, elastičnost se smanjuje i obradivost se pogoršava. Stoga RTV silikonska guma uglavnom ima relativno malu specifičnu površinu (manju od 200m2 / g).） Punjeni silicijev dioksid korišten je kao punilo [16]. Silikonska guma bez armature je lomljiva nakon vulkanizacije. Tvrdoća silikonske gume raste s porastom količine silicijevog dioksida.

Uticaj sadržaja silicijum dioksida na reološka svojstva RTV silikonske gume

Silicaagregat ima trodimenzionalnu gransku strukturu koja može formirati interakcijsku mrežu u disperzijskom sistemu. Koristeći ovu karakteristiku, silicijum dioksid u polju zaptivača, kao sredstvo za zgušnjavanje i tiksotropno sredstvo, može povećati viskoznost, osigurati slobodan protok spoja i spriječiti stvrdnjavanje, ulegnuće i kolaps. Mehanizam zadebljanja i tiksotropije silicijum-dioksida uglavnom se ostvaruje interakcijom vodoničnih veza silicijum-hidroksilnih grupa na površini. Kada se dispergira u polisiloksanu, stvaraju se vodonične veze između različitih čestica kroz silicijum hidroksilne grupe na površini, formirajući mrežu silicijum dioksida, koja ograničava fluidnost sistema, povećava viskoznost i igra ulogu zgušnjavanja. Kada je izložen smičućoj sili, dioksid se povećava Uništavanje silikonizirane mreže dovodi do smanjenja viskoznosti sistema i tiksotropnog efekta, što je korisno za konstrukciju. Jednom kada posmična sila nestane, vodikova se veza formira, silikonska mreža se oporavlja, a viskoznost RTV sistema silikonskih gumenih smjesa postepeno raste, što efikasno sprečava pojavu progibanja spoja tokom vulkanizacije [17]. Svojstvo protiv propuštanja sistema usko je povezano sa vrijednošću izdašnosti i stopom smanjenja mreže nakon smicanja. U praktičnoj primjeni, što je veća vrijednost prinosa, to su bolje performanse protiv propuštanja spoja. Idealni spoj trebao bi imati visoku vrijednost prinosa, visoki indeks razrjeđenja pri posmiku i brzu brzinu redukcije.

Uticaj disperzije silicijum dioksida na svojstva RTV silikonske gume

Kada se silicijum dioksid doda u RTV silikonsku gumu, mora se obratiti pažnja na disperziju silicijum dioksida u polimeru. Nakon zaustavljanja postupka disperzije, dimljeni silicijev dioksid s najboljim uvjetima disperzije formiraće cjelovitu mrežu u sistemu koja ima visoku viskoznost i izvrsne karakteristike tiksotropije. Kada se spoj podvrgne posmičnoj sili, viskoznost će se jako smanjiti, pokazujući određenu fluidnost. Nakon uklanjanja smične sile, viskoznost će se brzo oporaviti; ako disperzija nije dovoljna ili prekomjerna, formirat će se samo dio dimljenog silicijevog dioksida, mreža bijele čađe u fazi, što će rezultirati nižom viskoznošću i lošom tiksotropijom. U prozirnom sustavu, što je veća propusnost, to je bolja disperzija čađe. Pod istim uvjetima disperzije, proizvodi sa velikom specifičnom površinom obično imaju bolju prozirnost.

Kao zaključak, silicijum dioksid je nezamjenjiv materijal za ojačanje silikonske gume. Zbog svojih jedinstvenih svojstava široko se koristi u drugim oblastima, kao što su premazi, mastilo, medicina, kozmetika i hemijsko mehaničko poliranje (CMP), a ima svijetlu budućnost.