Для чего нужен жидкий силикон

Wшапка представляет собой жидкий силикон, используемый для

Жидкий силикон становится все более популярным материалом для изготовления изделий во многих отраслях промышленности благодаря своим уникальным свойствам и простоте обработки. В этой статье мы рассмотрим состав, преимущества, применение и причины стоимости жидких силиконовых составов. Мы также рассмотрим, чем жидкие силиконы отличаются от твердых каучуков и гелей.

Что такое жидкая силиконовая резина

Жидкий силиконовый каучук (LSR) представляет собой отвержденный платиной силиконовый полимер с винильными группами, который перерабатывается в текучую жидкую форму. Из него можно формовать детальные резиновые детали при комнатной температуре.

Химический состав силикона состоит из основной цепи силиконового полимера с органическими метильными боковыми группами, прикрепленными к атомам кремния. Этот состав придает силиконовым маслам и каучукам такие отличительные свойства, как:

Термическая стабильность от -100 градусов по Фаренгейту до более 400 градусов по Фаренгейту
Чрезвычайная гибкость и эластичность
Отличная стойкость к химикатам и атмосферным воздействиям
Низкое поверхностное натяжение для легкого растекания в формах.
Электрическая изоляция

Жидкий силикон может быть изготовлен по индивидуальному заказу различной вязкости и класса для применений, требующих определенных свойств. Добавление наполнителей, таких как диоксид кремния, обеспечивает усиление, а виниловые группы позволяют сшивать формованные резиновые детали.

Химическая формула жидкого силикона

Основная структура жидких силиконовых полимеров:

R2SiO2/2

Где R представляет собой органические метильные (CH3) группы, связанные с атомами кремния.

Общий состав: -(Si(CH3)2O)n-

Где n представляет собой количество повторяющихся силоксановых мономерных звеньев в полимерной цепи. Коммерческие сорта содержат от 300 до 5000 мономеров.

Жидкие силиконы также могут содержать винил (CH=CH2) или другие функциональные группы. Но фундаментальная неполярная и гибкая силоксановая основа придает жидкому силикону непревзойденную термическую и химическую стабильность.

Каковы преимущества использования жидкой силиконовой резины?

Жидкий силиконовый каучук обладает множеством преимуществ, которые делают его универсальным материалом для различных отраслей промышленности:

Точное формование

Легко заполняет мельчайшие детали и сложную геометрию.

Быстрая обработка

Быстро затвердевает при комнатной температуре

Механические свойства

Высокая прочность на разрыв, низкая остаточная деформация при сжатии.

Термическая стабильность

Выдерживает температуру от -115 градусов F до более 500 градусов F.

Химическая устойчивость

Инертен к маслам, растворителям, воде; повреждается только щелочами

Биосовместимость

Инертный и гипоаллергенный; идеально подходит для медицинского использования

Низкая воспламеняемость

При горении выделяет очень мало дыма.

Электрическая изоляция

Высокая диэлектрическая прочность для встраивания электропроводки

Литье из жидкого силикона сочетает преимущества материала с автоматизированным крупносерийным производством детализированных резиновых компонентов. Это позволяет силикону заменить другие каучуки в продуктах здравоохранения, автомобилестроения, электроники, потребительских товаров и других секторов.

К чему не прилипает жидкий силикон?

Благодаря низкому поверхностному натяжению и энергии жидкий силикон плохо прилипает к большинству материалов. Жидкий силикон действует как разделительный агент и легко отделяется от:

Пластмассы- ПЭ, ПП, ПВХ, акрил, АБС, нейлон
Металлы- алюминий, сталь, медь, цинк
Древесина- шпон, ДСП, МДФ
Стекло- матовое или прозрачное стекло
Бумага/картон
Керамика- глазурованные поверхности
Резина- натуральный каучук, бутил, неопрен

Гладкая и не вызывающая трения текстура силикона предотвращает механическое склеивание. Адгезию можно улучшить, загрунтовав поверхности или используя силикон, специально разработанный с усилителями адгезии.

Жидкий силикон временно прилипнет к голым рукам во время обработки из-за липкости. Но он не прикрепляется навсегда к коже или поверхностям с низкой поверхностной энергией. Это позволяет легко формовать жидкий силикон и удалять его с антипригарных поверхностей.

Для чего обычно используют силикон?

Благодаря уникальному сочетанию свойств силикон находит широкое применение:

Уплотнения и прокладки- Высокая термостойкость и гибкость.
Медицинское оборудование- Биосовместимость и термостойкость катетеров, имплантатов.
Ручки для посуды- Обеспечивает сцепление и изоляцию от тепла.
Электрическая изоляция- Высокая диэлектрическая прочность; используется в проводах и герметизации электротехники
Автозапчасти- Устойчив к маслам и сохраняет гибкость при высоких и низких температурах.
Формы- Легко отделяется от поверхностей формы; идеально подходит для литья смол и каучуков
Клеи- Силиконовые герметики для склеивания стекла, металла, пластика, пористых материалов.
Уход за кожей- Силиконовые масла улучшают ощущение кожи в лосьонах и сыворотках.
Посуда для выпечки- Собственные антипригарные свойства; выдерживает температуру духовки

Уникальная гибкость в широком диапазоне температур в сочетании с химической и термической стабильностью позволяет силикону работать там, где другие материалы не работают. Жидкий силикон специально облегчает обработку детализированных формованных деталей.

В чем разница между жидким силиконом и мягким силиконом?

Жидкий силикон обычно относится к силиконовым жидкостям и растворам низкой вязкости. Мягкий силикон обычно означает силиконовый каучук или эластомеры с твердостью между 20 - 40 твердостью по Шору А.

Ключевые отличия:

Состояние- Жидкий силикон льется и течет; мягкий силикон сохраняет форму твердой резины
Вязкость- Жидкие силиконы варьируются от легко льющихся до густых жидкостей; мягкий силикон не текучий, твердый.
Обработка- Жидкость можно инъецировать или заливать; мягкий силикон, обычно формованный или экструдированный
Приложения- Жидкость используется там, где необходим поток; мягкий, используется там, где требуются эластичные свойства
Лечение- Жидкость может превратиться в эластомеры; мягкий силикон уже затвердел
Добавки- Жидкости преимущественно полимерные; мягкий содержит наполнители для армирования

Итак, вкратце:

Жидкие силиконы легко растекаются при литье, нанесении покрытий и формовании.
Мягкие силиконы представляют собой твердые, гибкие резиновые материалы.

Но жидкий силикон может стать мягким силиконовым каучуком путем контролируемого отверждения в форме. Этот процесс превращает сыпучую жидкость в эластичное твердое вещество.

Жидкий силикон твердый или мягкий?

В своей чистой жидкой полимерной форме жидкий силикон не является ни твердым, ни мягким – он легко льется и течет, обладая низкой вязкостью.

Однако жидкий силикон можно превратить либо в мягкий гибкий силиконовый каучук, либо в твердый жесткий силикон посредством:

Метод лечения

Дополнительная вулканизация приводит к получению мягкой и гибкой силиконовой резины.
В результате отверждения конденсатом получается твердая стекловидная силиконовая смола.

Наполнители

Кремнеземный наполнитель повышает твердость и жесткость.
Отсутствие наполнителей обеспечивает максимальную гибкость.

Степень отверждения

Частичное отверждение приводит к образованию мягких гелей и каучуков.
Полное отверждение увеличивает твердость
Таким образом, исходный жидкий силикон может обеспечивать различные свойства конечного материала в зависимости от рецептуры отверждения и обработки.

Некоторые примеры:

Жидкая силиконовая резина (LSR)- Мягкий, гибкий силиконовый эластомер, полученный методом присоединения.
Вулканизация при комнатной температуре (RTV)- Мягкая силиконовая резина от реакции конденсации.
Силиконовые смолы- Твердые, прочные термореактивные смолы, полностью отверждаемые конденсацией.

Универсальность жидкого силикона позволяет регулировать конечную твердость резины в широком диапазоне: от очень мягких гелей до стеклообразных твердых смол.

Почему жидкий силикон такой дорогой?

Существует несколько причин, способствующих относительно высокой стоимости жидких силиконовых составов:

Производство силикона- Синтез базового силиконового полимера требует высоких температур и затрат энергии.

Обработка- Для производства определенных марок силикона необходимы многочисленные этапы полимеризации, смешивания и составления компаундов наполнителей.

Точная химия- Для получения стабильных свойств при синтезе необходимы строгий контроль и точность.

Специализированное оборудование- Для формования жидкого силикона требуется дорогостоящее оборудование для литья под давлением с дозатором смеси.

Ограничения масштаба- Предприятия по производству силикона требуют крупных капиталовложений, что ограничивает конкурентоспособность поставщиков.

Материальная чистота- Такие марки, как медицинские или пищевые продукты, должны соответствовать стандартам биосовместимости.

Индивидуальная формулировка- Уникальные силиконовые составы увеличивают затраты на разработку.

По сути, такие особые свойства жидкого силикона, как температурная стабильность, биосовместимость, текучесть и универсальность обработки, требуют более строгого контроля над химией и обработкой. Это приводит к более высоким производственным затратам, что приводит к более высоким ценам на жидкий силиконовый каучук по сравнению с обычными полимерами.

Заключение

Жидкий силикон обеспечивает исключительное сочетание термостойкости, химической инертности, электроизоляции, биосовместимости и простоты обработки, что позволяет использовать его в широком спектре применений. Преобразование жидких силиконовых полимеров в твердые резиновые детали позволяет производить силиконовые компоненты в больших объемах в промышленном и потребительском секторах. Передовые химические и технологические возможности, необходимые для производства однородных сортов жидкого силикона, приводят к более высоким затратам по сравнению с обычными полимерами. Но для критически важных применений, где уникальные характеристики силикона незаменимы, стоимость материала часто оправдана.