วิธีทำให้ซิลิโคนมีความยืดหยุ่นมากขึ้น?

เพื่อให้ซิลิโคนมีความยืดหยุ่นมากขึ้นการเพิ่มประสิทธิภาพที่ครอบคลุมเป็นสิ่งจำเป็นจากหลาย ๆ ด้านเช่นการกำหนดวัสดุเทคโนโลยีการประมวลผลการออกแบบโครงสร้างและหลังการประมวลผล . ต่อไปนี้เป็นมาตรการเฉพาะและการวิเคราะห์หลักการ:

1. การเพิ่มประสิทธิภาพสูตรวัสดุ
ปรับความหนาแน่นของการเชื่อมโยงข้าม
ลดปริมาณของตัวแทนการเชื่อมโยงข้าม: การลดปริมาณของวัลคาซินเซอร์ที่เหมาะสม (เช่นเปอร์ออกไซด์ตัวเร่งปฏิกิริยาแพลตตินัม) สามารถลดความหนาแน่นของการเชื่อมโยงข้ามเพื่อให้พื้นที่กิจกรรมมากขึ้นระหว่างโซ่โมเลกุลจึงช่วยเพิ่มความยืดหยุ่น
เลือก Vulcanizer ที่ใช้งานอยู่อย่างสูง: เช่นระบบวัลคาเนชั่นแพลตตินัมซึ่งสามารถสร้างเครือข่ายการเชื่อมโยงข้ามที่สม่ำเสมอมากขึ้นลดความเข้มข้นของความเครียดในท้องถิ่นและปรับปรุงความยืดหยุ่น .}
เพิ่มประสิทธิภาพระบบฟิลเลอร์
ลดฟิลเลอร์เสริมแรง: แม้ว่าฟิลเลอร์เช่นคาร์บอนสีขาวสีดำสามารถเพิ่มคุณสมบัติเชิงกลการเพิ่มมากเกินไปจะเพิ่มความแข็งแกร่งและลดความยืดหยุ่น . แนะนำให้ควบคุมปริมาณของฟิลเลอร์ตามข้อกำหนดความแข็ง (เช่นปริมาณคาร์บอนสีขาว
ใช้ฟิลเลอร์ทรงกลม: ฟิลเลอร์ทรงกลม (เช่นนาโน-ซิลิก้า) มีอุปสรรคต่อการเคลื่อนไหวของโซ่โมเลกุลน้อยกว่าฟิลเลอร์รูปเข็มหรือเกล็ดซึ่งช่วยรักษาความยืดหยุ่น .
การเพิ่มตัวดัดแปลงอิลาสโตเมอร์: ตัวอย่างเช่นการผสมยางซิลิโคนกับยางเอทิลีน-อะคริเลตสามารถแนะนำเซ็กเมนต์ที่ยืดหยุ่นเพื่อปรับปรุงความยืดหยุ่น .
เลือกน้ำมันซิลิโคนความหนืดต่ำ
การใช้น้ำหนักโมเลกุลต่ำน้ำมันซิลิโคนความหนืดต่ำเนื่องจากพอลิเมอร์ฐานสามารถลดแรงเสียดทานระหว่างโซ่โมเลกุลทำให้วัสดุสามารถกู้คืนได้ง่ายขึ้นหลังจากถูกตรึง .
2. การควบคุมการประมวลผล
การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ Vulcanization
ควบคุมอุณหภูมิและเวลาของวัลคาไนเซชั่น: วัลคาไนซ์ไม่เพียงพอจะนำไปสู่ความหนาแน่นของการเชื่อมขวางต่ำและความยืดหยุ่นที่ไม่ดี; วัลคาไนเซชั่นที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดการแตกหักของห่วงโซ่โมเลกุล . เงื่อนไข vulcanization ที่ดีที่สุดจำเป็นต้องได้รับการพิจารณาการทดลอง (เช่นระบบ vulcanization แพลตตินัมมักจะ vulcanized ที่ 120-150 ระดับสำหรับ 10-20 นาที) .
การใช้วัลคาไนเซชั่นสองขั้นตอน: การวัลคาไนเซชั่นขั้นตอนเดียว (การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วอุณหภูมิสูง) ตามด้วยการวัลคาไนซ์สองขั้นตอน (การรักษาระยะยาวอุณหภูมิต่ำ) สามารถกำจัดความเครียดภายในและปรับปรุงความยืดหยุ่น .}
การผสมสม่ำเสมอ
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าฟิลเลอร์วัลคาไนเซอร์และสารเติมแต่งอื่น ๆ จะกระจายอย่างสม่ำเสมอในซิลิโคนเพื่อหลีกเลี่ยงความแตกต่างของประสิทธิภาพในท้องถิ่น . มิกเซอร์ภายในหรือเครื่องผสมแบบเปิดสามารถใช้สำหรับการผสมหลายครั้งและอุณหภูมิผสมควรถูกควบคุม (เพื่อหลีกเลี่ยงอุณหภูมิที่มากเกินไป
demolding และหลังการประมวลผล
ใช้ตัวแทน demoulding ที่มีประสิทธิภาพสูงเพื่อลดความต้านทาน demould และหลีกเลี่ยงการสะสมความเครียดภายในของวัสดุ .
การรักษาความร้อนของซิลิโคนวัลคาไนซ์ (เช่นการอบที่ 150 องศาเป็นเวลา 2 ชั่วโมง) สามารถปลดปล่อยความเครียดภายในและปรับปรุงความยืดหยุ่น .
III . การปรับปรุงการออกแบบโครงสร้าง
ปรับแต่งรูปร่างของผลิตภัณฑ์ให้เหมาะสม
หลีกเลี่ยงมุมที่คมชัดหรือโครงสร้างผนังบางเพื่อลดจุดความเข้มข้นของความเครียด . ตัวอย่างเช่นการเปลี่ยนมุมขวาเป็นมุมโค้งมนสามารถลดการเสียรูปในท้องถิ่นเมื่อถูกบังคับและปรับปรุงความสม่ำเสมอของการรีบาวด์ .}
ออกแบบโครงสร้างกลวงหรือโครงสร้างรังผึ้งเพื่อลดความแข็งแกร่งโดยการลดการใช้วัสดุในขณะที่ยังคงความยืดหยุ่นโดยรวม rebound .}
เพิ่มเลเยอร์บัฟเฟอร์
การเพิ่มเลเยอร์บัฟเฟอร์ที่ยืดหยุ่น (เช่นโฟมสปริง) บนพื้นผิวหรือภายในผลิตภัณฑ์ซิลิโคนสามารถดูดซับส่วนของพลังงานกระแทกลดการเสียรูปของร่างกายซิลิโคน
IV . หลังการประมวลผลและการปรับเปลี่ยนพื้นผิว
การเคลือบผิว
การใช้น้ำมันซิลิโคนหรือการเคลือบฟลูออรีนสามารถลดค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของพื้นผิวลดการสูญเสียพลังงานเมื่อถูกบังคับและปรับปรุงประสิทธิภาพการรีบาวด์ .}
การดัดแปลงทางกายภาพ
โดยการสร้างชั้นหนาแน่นบนพื้นผิวของซิลิโคนผ่านการเชื่อมโยงการฉายรังสีข้าม (เช่นการฉายรังสีอิเล็กตรอน) ความยืดหยุ่นของพื้นผิวสามารถปรับปรุงได้ในขณะที่ยังคงความยืดหยุ่นภายใน .}
5. การปรับสถานการณ์แอปพลิเคชัน
การควบคุมอุณหภูมิ
หลีกเลี่ยงการใช้ซิลิโคนในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิต่ำ (เช่นต่ำกว่า -40 องศา) เนื่องจากอุณหภูมิต่ำจะขัดขวางการเคลื่อนไหวของโซ่โมเลกุลและลดความยืดหยุ่นอย่างมีนัยสำคัญ . หากจำเป็นต้องใช้แอปพลิเคชันอุณหภูมิต่ำ
การแยกกลาง
หากซิลิโคนจำเป็นต้องติดต่อน้ำมันกรดอัลคาไลและสื่ออื่น ๆ ซิลิโคนที่ทนต่อเคมี (เช่นยางฟลูออโรซิลิโคน) จะถูกเลือกหรือสื่อจะต้องแยกผ่านการเคลือบผิวเพื่อป้องกันการสูญเสียความยืดหยุ่นเนื่องจากอาการบวมหรือการย่อยสลาย .}
6. การตรวจสอบการทดลองและการทำซ้ำ
การทดสอบความยืดหยุ่น
ใช้เครื่องทดสอบการรีบาวด์ (เช่นผู้ทดสอบรีบาวด์ของชอว์) หรือเครื่องทดสอบการรีบาวด์บอลที่ตกลงมาเพื่อทดสอบปริมาณซิลิโคน (อัตราส่วนของความสูงเด้งต่อความสูงที่ลดลง) .
เปรียบเทียบอัตราการรีบาวด์ภายใต้สูตรหรือกระบวนการที่แตกต่างกันเพื่อเลือกโซลูชันที่ดีที่สุด .
การประเมินประสิทธิภาพระยะยาว
ประเมินการลดทอนความยืดหยุ่นของซิลิโคนผ่านการทดสอบความเหนื่อยล้า (เช่นการบีบอัดซ้ำ 100, 000} ครั้ง) เพื่อให้แน่ใจว่าวัสดุยังคงประสิทธิภาพที่มั่นคงในการใช้งานระยะยาว .}
ตัวอย่างสูตรและกระบวนการ
สูตรซิลิโคนที่มีความยืดหยุ่นสูง:
พอลิเมอร์พื้นฐาน: 100phr ความหนืดต่ำ dimethyl น้ำมันซิลิโคน (น้ำหนักโมเลกุล 50, 000-100, 000))
ฟิลเลอร์: 20phr fumed ซิลิกา (พื้นผิวที่ได้รับการรักษาด้วยสารเชื่อมต่อไซเลน)
Vulcanizer: 0.5phr platinum catalyst (รวมถึงสารยับยั้ง)
ตัวแทนเสริม: 1phr hydroxy silicone oil (เพื่อปรับการไหล)
เทคโนโลยีการประมวลผล:
การผสม: การผสมในมิกเซอร์ภายในที่ 120 องศาเป็นเวลา 10 นาทีและทำให้ผอมบางในมิกเซอร์เปิด 3 ครั้ง .
Vulcanization: 150 องศาที่ได้รับการขึ้นรูปเป็นเวลา 15 นาทีและการอบวัลคาไนเซชั่นระยะที่สองที่ 180 องศาเป็นเวลา 4 ชั่วโมง .}
หลังการรักษา: ใช้การเคลือบฟลูออรีนบนพื้นผิวเพื่อลดค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน .
ผ่านมาตรการข้างต้นอัตราการตอบสนองของซิลิโคนสามารถเพิ่มขึ้นเป็น 60%-80%(ซิลิโคนธรรมดามักจะ 40%-60%) ซึ่งเหมาะสำหรับสถานการณ์ที่มีความต้องการสูง