การเพิ่มการบ่ม (การบ่มแพลตตินัม-เร่งปฏิกิริยา) เป็นวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้ยางซิลิโคนแบบวัลคาไนซ์เนื่องจากเวลาบ่มที่รวดเร็วความบริสุทธิ์สูงและไม่มีผลพลอยได้ อย่างไรก็ตามมีหลายความท้าทายที่สามารถเกิดขึ้นได้ในระหว่างกระบวนการโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำงานกับสูตรหรือแอปพลิเคชันที่ซับซ้อน ด้านล่างนี้เป็นภาพรวมโดยละเอียดของไฟล์ความท้าทายทั่วไปที่พบในระหว่างการเพิ่มการบ่มและวิธีที่จะกล่าวถึงพวกเขา:
1. การยับยั้งการบ่ม
สาเหตุ:
การเติมให้มีความไวสูงต่อการปรากฏตัวของสารปนเปื้อนบางชนิดที่สามารถวางยาพิษตัวเร่งปฏิกิริยาแพลตตินัมหยุดหรือชะลอกระบวนการบ่ม
สารยับยั้งทั่วไปรวมถึง:
สารประกอบที่มีซัลเฟอร์(เช่นน้ำยาง, ยางธรรมชาติ, ยางที่มีวัลคาไนซ์)
สารประกอบไนโตรเจน(เช่นเอมีน, เอไมด์, ท่อปัสสาวะ)
สารประกอบฟอสฟอรัส.
โลหะหนัก(เช่น, ดีบุก, ตะกั่ว, สังกะสี)
ความชื้นหรือน้ำมันที่เหลืออยู่บนพื้นผิว
ผล:
การบ่มที่ไม่สมบูรณ์หรือไม่สม่ำเสมอ
พื้นที่เหนียวหรือนุ่มในซิลิโคน
การแก้ปัญหา:
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์แม่พิมพ์และพื้นผิวทั้งหมดเป็นสะอาดและปราศจากสารปนเปื้อน.
ใช้ตัวแทนปล่อยที่เข้ากันได้สูตรเฉพาะสำหรับซิลิโคนที่ได้รับการรักษาด้วยแพลตตินัม
จัดการการทดสอบก่อนเมื่อทำงานกับพื้นผิวที่ไม่รู้จักหรือสารเติมแต่ง
2. การรักษาที่ไม่สอดคล้องกัน
สาเหตุ:
ความแปรปรวนของเงื่อนไขการบ่มเช่นอุณหภูมิหรืออัตราส่วนการผสมสามารถนำไปสู่การบ่มที่ไม่สม่ำเสมอหรือไม่สมบูรณ์
การผสมที่ไม่เหมาะสมของทั้งสององค์ประกอบ (ฐานและ crosslinker) อาจส่งผลให้เกิดการแปล
ผล:
แพทช์ที่มีความแข็งแรงเชิงกลลดลงหรือความยืดหยุ่น
ข้อบกพร่องที่มองเห็นได้เช่นฟองสบู่หรือริ้ว
การแก้ปัญหา:
ใช้อุปกรณ์ผสมที่แม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่าอัตราส่วนที่สอดคล้องกัน
รักษาเงื่อนไขการบ่มสม่ำเสมอ (เช่นอุณหภูมิและความดัน)
หลีกเลี่ยงการผสมมากเกินไปซึ่งสามารถแนะนำฟองอากาศ
3. ความไวต่ออุณหภูมิ
สาเหตุ:
การบ่มแพลตตินัม-ตัวเร่งปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ การบ่มความเร็วสูงขึ้นที่อุณหภูมิที่สูงขึ้นและช้าลงที่อุณหภูมิที่ต่ำกว่า
อุณหภูมิที่สูงเกินไปสามารถลดซิลิโคนหรือตัวเร่งปฏิกิริยา
ผล:
อุณหภูมิต่ำ: การบ่มที่เฉื่อยชาหรือการแช่แข็งของปฏิกิริยา
อุณหภูมิสูง: การบ่มก่อนวัยอันควรหรือการย่อยสลายของคุณสมบัติเชิงกล
การแก้ปัญหา:
ปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิตช่วงอุณหภูมิ(โดยทั่วไป 120 องศา –200 องศา)
ใช้ระบบทำความร้อนที่ควบคุมสำหรับการจัดการอุณหภูมิที่สอดคล้องกัน
หลีกเลี่ยงการเปิดเผยซิลิโคนที่ไม่ได้รับความร้อนมากเกินไปในระหว่างการจัดการวัสดุ
4. การกักเก็บอากาศและฟองอากาศ
สาเหตุ:
อากาศสามารถติดอยู่ระหว่างการผสมหรือเทนำไปสู่ฟองในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป
ฟองอากาศอาจเกิดขึ้นเนื่องจากสารระเหยที่เหลืออยู่ในสูตรหรือสารตั้งต้น
ผล:
ข้อบกพร่องในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายลดความแข็งแรงเชิงกลหรือพื้นผิวที่ไม่ดี
การแก้ปัญหา:
ปิดซิลิโคนก่อนที่จะบ่มโดยใช้ห้องสูญญากาศ
เทซิลิโคนช้าๆและในลำธารบาง ๆ เพื่อลดการแนะนำอากาศ
ใช้ตัวแทนการกำจัดหรือสารเติมแต่งเพื่อลดการก่อตัวของฟอง
5. การยึดเกาะที่ไม่ดีกับสารตั้งต้น
สาเหตุ:
ซิลิโคนที่ผ่านการรักษาด้วยการเติมมักจะมีการยึดเกาะที่ไม่ดีกับวัสดุบางชนิดเช่นแก้วโลหะหรือพลาสติกที่ไม่มีการเตรียมพื้นผิวหรือไพรเมอร์
ผล:
การแยกแยะหรือการเชื่อมที่อ่อนแอในแอปพลิเคชันที่ต้องยึดเกาะที่แข็งแกร่ง
การแก้ปัญหา:
ใช้การรักษาพื้นผิว(เช่นพลาสมา, การปล่อยโคโรนา) หรือไพรเมอร์เพื่อปรับปรุงการยึดเกาะ
ทำความสะอาดและทำให้พื้นผิวแห้งอย่างละเอียดเพื่อกำจัดน้ำมันฝุ่นหรือสารปนเปื้อน
6. การหดตัว
สาเหตุ:
การหดตัวเล็กน้อยสามารถเกิดขึ้นได้ในระหว่างการบ่มเนื่องจากกระบวนการเชื่อมขวางและการปลดปล่อยความเค้นภายใน
เงื่อนไขการบ่มที่ไม่สอดคล้องกันหรือการผสมที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้การหดตัวรุนแรงขึ้น
ผล:
มิติความไม่ถูกต้องหรือการแปรปรวนในชิ้นส่วนแม่พิมพ์
การแก้ปัญหา:
ใช้สูตรการเชื่อมโยงต่ำหากจำเป็นต้องมีความคลาดเคลื่อนอย่างแน่นหนา
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการบ่มสม่ำเสมอโดยใช้ความร้อนและความดันที่สอดคล้องกัน
7. อายุการเก็บรักษาที่ จำกัด ของส่วนประกอบ
สาเหตุ:
ส่วนประกอบพอลิเมอร์และสารบ่มของซิลิโคนที่ผ่านการรักษาด้วยการเติมมีอายุการเก็บรักษาที่ จำกัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสัมผัสกับอากาศหรือความชื้น
การจัดเก็บที่ไม่เหมาะสมสามารถลดส่วนประกอบที่มีผลต่อประสิทธิภาพ
ผล:
ลดประสิทธิภาพการบ่มหรือการเชื่อมขวางที่ไม่สมบูรณ์
การแก้ปัญหา:
จัดเก็บวัสดุในภาชนะที่ปิดผนึกที่อุณหภูมิที่แนะนำ
ใช้วัสดุภายในวันหมดอายุและหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับอากาศหรือความชื้นเป็นเวลานาน
8. การย้ายถิ่นสีย้อม
สาเหตุ:
เมื่อใช้ซิลิโคนที่ได้รับการรักษาด้วยผ้าสีสีย้อมจากสารตั้งต้นสามารถอพยพไปยังซิลิโคนได้เปลี่ยนรูปลักษณ์ของมัน
ผล:
การเปลี่ยนสีหรือการปนเปื้อนของซิลิโคน
การแก้ปัญหา:
ใช้การเคลือบสิ่งกีดขวางหรือไพรเมอร์เพื่อป้องกันการโยกย้ายสีย้อม
ทดสอบก่อนหน้านี้สำหรับความเข้ากันได้กับสูตรซิลิโคน
9. วัสดุที่มีค่าใช้จ่ายสูง
สาเหตุ:
ซิลิโคนที่ผ่านการตรวจสอบแล้วใช้วัตถุดิบที่มีความบริสุทธิ์สูงและตัวเร่งปฏิกิริยาแพลตตินัมทำให้มีราคาแพงกว่าระบบการบ่มอื่น ๆ
ผล:
ต้นทุนการผลิตที่เพิ่มขึ้น
การแก้ปัญหา:
เพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบเพื่อลดการใช้วัสดุ
รีไซเคิลซิลิโคนที่หายขาดเมื่อเป็นไปได้ (เช่นการบดและนำกลับมาใช้ใหม่เป็นฟิลเลอร์ในแอปพลิเคชันที่ไม่สำคัญบางอย่าง)
10. การบ่มก่อนวัยอันควร
สาเหตุ:
กิจกรรมตัวเร่งปฏิกิริยาแพลตตินัมสามารถนำไปสู่การบ่มก่อนวัยอันควรหากส่วนผสมสัมผัสกับความร้อนหรือสภาพการจัดเก็บที่เข้ากันไม่ได้
การจัดเก็บที่อุณหภูมิสูงหรือข้อผิดพลาดในการผสมสามารถเร่งปฏิกิริยา
ผล:
เวลาทำงานที่สั้นลง (ชีวิตหม้อ) และความยากลำบากในการประมวลผล
การแก้ปัญหา:
ส่วนประกอบของร้านค้าที่อุณหภูมิที่แนะนำ(มักจะต่ำกว่า 25 องศา /77 องศา F)
เพิ่มสารยับยั้ง(เช่นเมธิลไวนิลซิล็อกเซน) เพื่อขยายเวลาทำงานสำหรับการใช้งานที่ผ่านการบ่มช้า
สรุปความท้าทายและการแก้ปัญหา
| ท้าทาย | สาเหตุ | สารละลาย |
|---|---|---|
| การยับยั้งตัวเร่งปฏิกิริยา | สารปนเปื้อน (ซัลเฟอร์เอมีน ฯลฯ ) | อุปกรณ์ทำความสะอาดใช้วัสดุที่เข้ากันได้พื้นผิวที่ทำไว้ล่วงหน้า |
| การรักษาที่ไม่สอดคล้องกัน | การผสมที่ไม่เหมาะสมหรือความผันผวนของอุณหภูมิ | ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการผสมอย่างแม่นยำและรักษาสภาพการบ่มที่สม่ำเสมอ |
| ฟองอากาศ | การกักเก็บอากาศระหว่างการผสมหรือเท | วัสดุ deaerate เทอย่างช้าๆและใช้ degassing สูญญากาศ |
| การยึดเกาะที่ไม่ดี | พื้นผิวที่เข้ากันไม่ได้หรือการปนเปื้อนของพื้นผิว | ใช้ไพรเมอร์พื้นผิวที่สะอาดหรือใช้ทรีทเม้นต์พื้นผิว |
| การหดตัว | การเชื่อมขวางความเครียดหรือการบ่มที่ไม่สอดคล้องกัน | ใช้สูตรที่มีการเปลี่ยนแปลงต่ำและตรวจสอบให้แน่ใจว่าการบ่มสม่ำเสมอ |
| การบ่มก่อนวัยอันควร | การจัดเก็บความร้อนหรือไม่เหมาะสม | จัดเก็บวัสดุอย่างถูกต้องและใช้สารยับยั้งสำหรับอายุการใช้งานหม้อขยาย |
| การอพยพสีย้อม | สีย้อมจากการชะล้างสารตั้งต้นเป็นซิลิโคน | ใช้การเคลือบสิ่งกีดขวางหรือความเข้ากันได้ก่อนการทดสอบ |
| ค่าใช้จ่าย | ต้นทุนวัสดุสูงเนื่องจากตัวเร่งปฏิกิริยาแพลตตินัม | เพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานวัสดุและการรีไซเคิลเมื่อใช้งาน |
บทสรุป
ในขณะที่การเพิ่มการตรวจสอบมีข้อได้เปรียบมากมายรวมถึงการประมวลผลที่รวดเร็วและสะอาดการเอาชนะความท้าทายเหล่านี้ต้องให้ความสนใจอย่างรอบคอบในการเตรียมวัสดุการจัดเก็บและการควบคุมกระบวนการ การวางแผนและการทดสอบที่เหมาะสมสามารถลดปัญหาส่วนใหญ่ได้เพื่อให้มั่นใจว่าผลลัพธ์ที่สอดคล้องและมีคุณภาพสูง

