عوامل مؤثر بر شفافیت لاستیک سیلیکون مایع (LSR)

مقدمه

لاستیک سیلیکون مایع (LSR) به طور گسترده در برنامه هایی که نیاز به وضوح نوری دارند ، مانند دستگاه های پزشکی ، لنزهای نوری و محاصره LED استفاده می شود. با این حال ، شفافیت آن می تواند تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله ترکیب مواد ، شرایط پردازش و قرار گرفتن در معرض محیط زیست باشد. در این مقاله به بررسی عوامل کلیدی بر شفافیت LSR و نحوه بهینه سازی آن برای برنامه های با کیفیت بالا می پردازیم.

1. ترکیب مواد

A. خلوص پلیمر پایه

ناخالصی: آلاینده های ردیابی (به عنوان مثال ، باقیمانده های کاتالیزور ، مونومرهای بدون واکنش) می توانند باعث پراکندگی نور یا زردی شوند.

نوع سیلیکون: پلی دی متیل سیلوکسان با خلوص بالا (PDMS) شفافیت بهتری نسبت به سیلیکونهای اصلاح شده ارائه می دهد (به عنوان مثال ، سیلیکونهای حاوی فنیل ، که ممکن است عدم تطابق ضریب شکست را افزایش دهد).

ب. چگالی اتصال متقابل

کم اتصال: منجر به تحرک زنجیره ای بالاتر ، کاهش پراکندگی نور می شود.

بیش از حد متقاطع: شبکه های متراکم ایجاد می کند که ممکن است نقایص ریزساختاری را معرفی کند و شفافیت را کاهش می دهد.

ج - پرکننده ها و مواد افزودنی

پرکننده های شفاف: سیلیس فوم شده با اندازه نانو (10-50 نانومتر) می تواند LSR را تقویت کند بدون اینکه به طور قابل توجهی بر وضوح تأثیر بگذارد.

پرکننده های مات: tio₂ ، caco₃ یا کربن سیاه به طرز چشمگیری شفافیت را کاهش می دهد.

رنگدانه ها و رنگها: حتی مقادیر کمی می توانند نور را جذب یا پراکنده کنند و باعث ایجاد مه یا رنگ شوند.

2. شرایط پردازش

الف) مخلوط کردن و دفع

حباب های هوا: degassing ناکافی میکروببل هایی را معرفی می کند که نور را پراکنده می کند و باعث افزایش مه می شود.

مخلوط برشی: برشی بیش از حد می تواند پرکننده ها را به طور ناموزون تجزیه کند و منجر به کدورت موضعی شود.

B. پارامترهای پخت (vulcanization)

درجه حرارت:

خیلی بلند: ممکن است باعث تخریب حرارتی (زردی) شود.

خیلی کم: پخت ناقص می تواند الیگومرهای بدون چربی را ترک کند و وضوح را کاهش دهد.

زمان: برگهای زیر پخت سطوح چسبنده ؛ پخت بیش از حد ممکن است تراکم اتصال متقابل را افزایش داده و بر شفافیت تأثیر می گذارد.

ج - تکنیک های قالب بندی

قالب تزریقی: تزریق فشار قوی می تواند هوا را به دام بیندازد یا باعث ایجاد خطوط جریان شود و کیفیت نوری را کاهش دهد.

قالب گیری فشرده سازی: کنترل شده تر اما ممکن است برای وضوح بهینه نیاز به درمان داشته باشد.

3. اثرات محیطی و پیری

A. UV و قرار گرفتن در معرض حرارتی

تخریب اشعه ماوراء بنفش: طولانی مدت قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش می تواند باعث زرد شدن شود (به دلیل اکسیداسیون گروههای Si-Ch₃).

پیری حرارتی: High temperatures (>150 درجه) ممکن است منجر به برش زنجیره ای یا اتصال متقابل اضافی شود و شفافیت را تغییر دهد.

ب - قرار گرفتن در معرض شیمیایی

روغن ، حلال یا اسیدها: می تواند LSR را متورم یا تخریب کند و باعث افزایش زبری سطح و پراکندگی نور شود.

ج - رطوبت و اکسیداسیون

جذب رطوبت: به طور کلی در LSR حداقل ، اما قرار گرفتن در معرض طولانی مدت ممکن است در برخی از فرمولاسیون باعث مهیج جزئی شود.

4. پس از پردازش و پایان سطح

صیقل: سطوح صاف ، پراکندگی نور در رابط ها را کاهش می دهد.

پوشش: پوشش های ضد انعکاس یا سخت می توانند عملکرد نوری را تقویت کنند.

چگونه شفافیت LSR را بهبود بخشیم؟

پایان

شفافیت لاستیک سیلیکون مایع تحت تأثیر قرار می گیردخلوص مواد ، انتخاب پرکننده ، شرایط پخت ، تکنیک های پردازش و عوامل محیطیبشر با بهینه سازی این پارامترها ، تولید کنندگان می توانند LSR با کیفیت بالا را برای کاربردهای خواستار در اپتیک ، دستگاههای پزشکی و الکترونیک بدست آورند.