Процесс превращения силиконового масла в силиконовый каучук
Источник:iotachem.com
Дата выпуска:2025-07-04 23:46:50
Процесс превращения силиконового масла в силиконовый каучук - это сложный процесс, включающий химический синтез и физическую обработку. Его суть заключается в превращении жидкого силиконового масла в твердый эластомер с трехмерной сетчатой структурой посредством определенной химической реакции.Ниже приводится подробный анализ этого процесса:
1. Выбор сырья и предварительная обработка
Основное силиконовое масло: В качестве основы обычно используется метилсиликоновое масло средней вязкости или винилсиликоновое масло с молекулярной структурой Si-O-Si в качестве основной цепи, а боковая цепь содержит активные группы, такие как метил или винил.
Сшивающий агент: Водородсодержащее силиконовое масло является ключевым сшивающим агентом. Связь Si-H в его молекуле может вступать в реакцию с двойной связью в винилсиликоновом масле, образуя точку сшивки.
Катализатор: Катализаторы на основе платины (такие как хлороплатиновая кислота) используются для ускорения реакции присоединения кремния к водороду и обеспечения эффективного протекания процесса сшивания.
Армирующий наполнитель: Дымящийся диоксид кремния (нанокремнезем) является широко используемым армирующим веществом, которое может значительно повысить механическую прочность и износостойкость силиконовой резины.
2. Основная химическая реакция: добавление кремниевого водорода и сшивание
Под действием катализатора водородсодержащее силиконовое масло вступает в реакцию с винилсиликоновым маслом, образуя трехмерную сетчатую структуру.:
Реактивный:
Si-H + ch₂=CH-Si → Si-ch₂-ch₂-Si
В результате реакции связь Si-H соединяется с двойной виниловой связью, образуя стабильную связь Si-C, которая соединяет линейные молекулярные цепи силиконового масла друг с другом, образуя перекрестно сшитую сеть.
3. Технология переработки: переход из жидкого состояния в твердое
Смешивание: Пропорционально добавьте в миксер силиконовое масло, сшивающий агент, катализатор, армирующий наполнитель и другие добавки (такие как структурообразователь и средство против старения) и равномерно перемешайте при высокой температуре, чтобы получилась пластичная резина.
Формование: Путем каландрирования, экструзии или литья под давлением резиновой смеси придается желаемая форма (например, лист, труба, уплотнение).
Вулканизация: Формованное изделие помещают в среду с высокой температурой (120-200℃), и катализатор инициирует реакцию добавления кремния и водорода, чтобы перевести резиновую смесь из вязкого жидкого состояния в высокоэластичное твердое.Время вулканизации регулируется в зависимости от толщины изделия и технологических требований, обычно оно составляет 10-30 минут.
Последующая обработка: Некоторые изделия нуждаются во вторичной вулканизации (200-250 ℃) для дальнейшего устранения остаточных напряжений и повышения стабильности эксплуатационных характеристик.
4. Оптимизация и модификация производительности
Регулируя соотношение сырья и технологические параметры, можно повысить производительность силиконового каучука:
Высокая термостойкость: фенилсиликоновое масло или борсодержащие добавки вводятся для повышения стабильности силиконового каучука в условиях высоких температур.
Самовосстанавливающиеся: Водородсодержащее силиконовое масло и винилсиликоновое масло заключены в микрокапсулы. При повреждении материала микрокапсулы разрушаются и высвобождают сшивающий агент для автоматического восстановления.
Модификация медицинского назначения: строго контролируйте чистоту сырья и условия обработки, чтобы гарантировать, что силиконовый каучук нетоксичен, биосовместим и подходит для производства медицинских изделий.