ولکانیزاسیون سیلیکونیفرآیند پلیمرهای سیلیکونی اتصال دهنده برای تبدیل آنها از یک حالت نرم و بدون نشده به یک ماده با دوام ، الاستیک و مقاوم در برابر گرما است. بسته به فرمولاسیون و کاربرد می تواند از طریق روش های مختلف از طریق روش های مختلف رخ دهد. در زیر توضیح مفصلی در موردشرایط ولکان سازیوروند ولکان داربرای سیلیکون
1. روش های vulcanization
ولتاکاسیون سیلیکون به طور کلی بسته به مکانیسم پخت ، در سه دسته اصلی قرار می گیرد:
1.1 پخت و پز (پلاتین کاتالیز شده)
مکانیزم:
اتصال متقابل از طریقواکنش هیدروسیللاسیونبین پلیمرهای سیلیکون با گروههای وینیل و یک اتصال دهنده حاوی گروههای Si-H ، که توسط یک کاتالیزور مبتنی بر پلاتین کاتالیز می شود.
برنامه:
استفاده شده برایلاستیک های سیلیکونی با خلوص بالامانند لاستیک سیلیکون مایع (LSR) ، سیلیکون های درجه پزشکی و سیلیکون های درجه غذا.
مزایا:
پخت سریع ، بدون محصول جانبی و خصوصیات مکانیکی عالی.
1.2 درمان تراکم
مکانیزم:
اتصال متقاطع از طریق واکنش بین پلیمرهای سیلیکون و رطوبت رخ می دهد ، محصولات جانبی کوچک مانند الکل ، اسید استیک یا آمین ها را آزاد می کند.
برنامه:
مشترکVulcanizing دمای اتاق (RTV)سیلیکون ها ، که در مهر و موم ها و چسب ها استفاده می شوند.
مزایا:
درمان در دمای اتاق و برای سازه های بزرگ یا پیچیده ایده آل است.
1.3-درمان پراکسید
مکانیزم:
پراکسیدهای آلی با گرما تجزیه می شوند و رادیکال های آزاد تولید می کنند که باعث اتصال متقابل پلیمرهای سیلیکون می شوند.
برنامه:
استفاده شده برایVulcanization درجه حرارت بالا (HTV)سیلیکون ها مانند واشرهای خودرو ، مهر و موم و قطعات صنعتی.
مزایا:
سیلیکون قوی و مقاوم در برابر گرما را تولید می کند.
2. شرایط vulcanization
شرایط خاص vulcanization (دما ، زمان و فشار) بسته به نوع سیلیکون و روش پخت متفاوت است. در زیر شرایط معمولی وجود دارد:
| نوع vulcanization | درجه حرارت | زمان | فشار | محیط/یادداشت ها |
|---|---|---|---|---|
| پخت و پز (LSR) | 120 درجه -200 درجه (248 درجه F -392 درجه F) | 30 ثانیه تا 5 دقیقه | 50-150 بار | به کنترل دقیق دما و کاتالیزور پلاتین نیاز دارد. |
| درمان تراکم (RTV) | دمای اتاق یا 20 درجه درجه (68 درجه F -122 درجه F) | ساعت تا روز | جوی | به آرامی درمان می شود. رطوبت شتاب را تسریع می کند. |
| پراکسید-پراکسید (HTV) | 160 درجه -200 درجه (320 درجه F -392 درجه F) | 5-15 دقیقه | 50-150 بار | برای خواص بهینه نیاز به درمان در دماهای بالاتر (به عنوان مثال ، 200 درجه به مدت 2-4 ساعت) دارد. |
3. فرآیند vulcanization
مراحل موجود در فرآیند Vulcanization به روش پخت بستگی دارد اما به طور کلی از مراحل زیر تشکیل شده است:
3.1 آماده سازی قبل از تله
ترکیب مواد:
پلیمر پایه سیلیکون با مواد پخت و پز ، پرکننده ها (به عنوان مثال ، سیلیس) ، رنگدانه ها و مواد افزودنی (به عنوان مثال ، تثبیت کننده یا مهارکننده های شعله) مخلوط می شود.
برای پخت و پز اضافی ، کاتالیزور پلاتین و مهار کننده ها نیز ممکن است اضافه شوند.
برای پراکسید پراکسید ، پراکسید در هنگام مخلوط کردن گنجانیده شده است.
دیوانگی:
حباب های هوا از مخلوط خارج می شوند تا از حواس یا نقص در هنگام پخت جلوگیری شود.
3.2 قالب یا کاربرد
انتقال به قالب:
سیلیکون آماده شده تزریق می شود یا در قالب ها ریخته می شودLSRیا به ورق برایHTV.
برای RTV ، سیلیکون مستقیماً روی بستر (به عنوان مثال ، به عنوان یک درزگیر یا چسب) اعمال می شود.
شکل دهی:
برای اطمینان از سیلیکون قالب به طور کامل قالب را پر کرده و شکل مورد نظر را به خود می گیرد.
3.3 Vulcanization (درمان)
کاربرد دما و فشار:
گرما در یک محیط کنترل شده (به عنوان مثال ، اجاق گاز ، مطبوعات داغ یا دستگاه قالب گیری تزریق) اعمال می شود.
فشار باعث پر شدن قالب مناسب و از بین بردن جیب های هوا می شود.
واکنش شیمیایی:
اتصال متقابل رخ می دهد و سیلیکون را به یک ماده جامد و الاستیک تبدیل می کند.
برایمصرف اضافی، اتصال متقاطع در چند دقیقه کامل است.
برایپراکسید، اتصال متقاطع در هنگام گرمایش رخ می دهد ، اما اغلب پس از پخت و پز برای از بین بردن فرآورده های جانبی باقیمانده مورد نیاز است.
3.4 پس از درمان (اختیاری)
هدف:
فرار از مواد باقیمانده یا فرآورده های جانبی (به عنوان مثال ، محصولات تجزیه پراکسید).
خصوصیات مکانیکی و حرارتی را تقویت می کند.
شرایط:
به طور معمول ،200 درجه (392 درجه F)برای2-4 ساعتدر یک فر تهی.
برای اکثرسیلیکون های HTVو برخیبرنامه های LSR(به عنوان مثال ، محصولات پزشکی یا درجه غذا).
3.5 آزمایش و تضمین کیفیت
بازرسی:
قطعات تمام شده برای نقص هایی مانند حباب هوا ، پخت ناقص یا بی نظمی های سطح بررسی می شوند.
تست خاصیت:
خصوصیات مکانیکی (به عنوان مثال ، مقاومت کششی ، کشیدگی ، مقاومت در برابر اشک).
مقاومت شیمیایی و ثبات حرارتی.
انطباق نظارتی (به عنوان مثال ، FDA ، کلاس VI یا استانداردهای خودرو).
4. عوامل اصلی مؤثر بر ولکان سازی
مأمورین درمان:
نوع و میزان ماده پخت و پز سرعت و میزان اتصال متقابل را تعیین می کند.
درجه حرارت:
درجه حرارت بالاتر باعث تسریع در پخت و پز می شود اما ممکن است خطر بیش از حد یا تخریب را به خطر بیندازد.
فشار:
پر کردن یکنواخت قالب ها را تضمین می کند و باعث کاهش گرفتگی هوا می شود.
زمان:
مخفی کردن منجر به اتصال ناقص می شود ، در حالی که پخت بیش از حد ممکن است باعث شستشو شود.
مطلب:
پرکننده ها و تثبیت کننده ها بر خصوصیات مکانیکی و رفتار پخت تأثیر می گذارند.
5. مقایسه روشهای vulcanization
| جنبه | مصرف اضافی | کاشت تراکم | پراکسید |
|---|---|---|---|
| سرعت پخت | سریع | آهسته | معتاد |
| محصولات جانبی | هیچ کدام | مولکول های کوچک (به عنوان مثال ، الکل) | باقیمانده پراکسید |
| حساسیت دما | عالی | محیط به گرمای کم | زیاد (به گرما نیاز دارد) |
| خصوصیات مکانیکی | عالی | خوب | عالی |
| دوستانه سازگار با محیط زیست | عالی | معتاد | معتاد |
| برنامه | پزشکی ، درجه غذا | مهر و موم ، چسب | صنعتی ، خودرو |
6. کاربردهای سیلیکون Vulcanized
سیلیکون اضافی: دستگاه های پزشکی ، قالب های درجه غذا ، محصولات کودک.
سیلیکون دارای تراکم: درزگیرها ، چسب ها و روکش ها.
سیلیکون دارای پراکسید: واشرهای خودرو ، مهر و موم های صنعتی و قطعات درجه حرارت بالا.
پایان
فرآیند ولکان سازی سیلیکون و شرایط آن به روش پخت ، فرمولاسیون مواد و کاربرد در نظر گرفته شده بستگی دارد.مصرف اضافیسریع و تمیز است ، در حالی که برای برنامه های با خلوص بالا ایده آل استپراکسیددوام عالی برای مصارف صنعتی ارائه می دهد. کنترل مناسب بر دما ، فشار و زمان پخت ، عملکرد بهینه و ماندگاری سیلیکون ولکانیزه را تضمین می کند.