Waarom vloeibare siliconen breed inzetbaar zijn op diverse terreinen?

1.Introductie van vloeibaar siliconenrubber met toevoeging

vloeibaar siliconenrubber met additievorming bestaat uit vinylpolysiloxaan als basispolymeer, polysiloxaan met Si-H-binding als verknopingsmiddel, in aanwezigheid van platinakatalysator, bij kamertemperatuur of verwarming onder verknopende vulkanisatie van een klasse siliconen materialen. Anders dan gecondenseerd vloeibaar siliconenrubber, produceert het vulkanisatieproces van vloeibare siliconen geen bijproducten, kleine krimp, diepe vulkanisatie en geen corrosie van het contactmateriaal. Het heeft de voordelen van een breed temperatuurbereik, uitstekende chemische bestendigheid en weersbestendigheid, en kan gemakkelijk aan verschillende oppervlakken hechten. Daarom is de ontwikkeling van vloeibaar siliconengieten sneller, vergeleken met de gecondenseerde vloeibare siliconen. Momenteel wordt het op steeds grotere schaal gebruikt in elektronische apparaten, machines, bouw, medische, auto- en andere gebieden.

2. Hoofdcomponenten

Basispolymeer

De volgende twee lineaire polysiloxaan bevattende vinyl worden gebruikt als basispolymeren voor de toevoeging van vloeibare siliconen. Hun molecuulgewichtsverdeling is breed, in het algemeen van duizenden tot 100.000-200.000. Het meest gebruikte basispolymeer voor additieve vloeibare siliconen is α,ω-divinylpolydimethylsiloxaan. Er werd ontdekt dat het molecuulgewicht en het vinylgehalte van basispolymeren de eigenschappen van vloeibare siliconen konden veranderen.

verknopingsmiddel

Het verknopingsmiddel dat wordt gebruikt voor het toevoegen van vloeibare siliconen is het organische polysiloxaan dat meer dan 3 Si-H-bindingen in het molecuul bevat, zoals lineair methylhydropolysiloxaan dat de Si-H-groep bevat, ringmethylhydropolysiloxaan en MQ-hars dat de Si-H-groep bevat. De meest gebruikte zijn lineair methylhydropolysiloxaan met de volgende structuur. Er is gevonden dat de mechanische eigenschappen van silicagel kunnen worden veranderd door het waterstofgehalte of de structuur van het verknopingsmiddel te veranderen. Er werd vastgesteld dat het waterstofgehalte van het verknopingsmiddel evenredig is met de treksterkte en hardheid van silicagel. Gu Zhuojiang et al. verkregen waterstofbevattende siliconenolie met verschillende structuur, verschillend molecuulgewicht en verschillend waterstofgehalte door het syntheseproces en de formule te veranderen, en gebruikte het als verknopingsmiddel om vloeibare siliconen te synthetiseren en toe te voegen.

katalysator

Om de katalytische efficiëntie van katalysatoren te verbeteren, werden platina-vinylsiloxaancomplexen, platina-alkyncomplexen en met stikstof gemodificeerde platinacomplexen bereid. Naast het type katalysator heeft ook de hoeveelheid vloeibare siliconenproducten invloed op de prestatie. Het bleek dat het verhogen van de concentratie platinakatalysator de verknopingsreactie tussen methylgroepen kan bevorderen en de ontleding van de hoofdketen kan remmen.

Zoals hierboven vermeld, is het vulkanisatiemechanisme van de traditionele vloeibare siliconenadditief de hydrosilyleringsreactie tussen het basispolymeer dat vinyl bevat en het polymeer dat een hydrosilyleringsbinding bevat. Het traditionele vormen van vloeibare siliconenadditieven vereist meestal een stijve mal om het eindproduct te vervaardigen, maar deze traditionele productietechnologie heeft de nadelen van hoge kosten, lange tijd, enzovoort. Producten zijn vaak niet van toepassing op elektronische producten. De onderzoekers ontdekten dat een reeks silica's met superieure eigenschappen kan worden bereid door nieuwe uithardingstechnieken met behulp van mercaptan - vloeibare silica's met dubbele binding. Dankzij de uitstekende mechanische eigenschappen, thermische stabiliteit en lichtdoorlatendheid kan het op meer nieuwe gebieden worden toegepast. Gebaseerd op de mercapto-een-bindingsreactie tussen vertakt mercaptan-gefunctionaliseerd polysiloxaan en vinyl-getermineerd polysiloxaan met verschillend molecuulgewicht, werden siliconenelastomeren met instelbare hardheid en mechanische eigenschappen bereid. Gedrukte elastomeren vertonen een hoge printresolutie en uitstekende mechanische eigenschappen. De rek bij breuk van siliconenelastomeren kan 1400% bereiken, wat veel hoger is dan gerapporteerde UV-uithardende elastomeren en zelfs hoger dan de meest rekbare thermisch uithardende siliconenelastomeren. Vervolgens werden ultra-rekbare siliconenelastomeren aangebracht op hydrogels die waren gedoteerd met koolstofnanobuisjes om rekbare elektronische apparaten te vervaardigen. Printbare en verwerkbare siliconen hebben brede toepassingsmogelijkheden in zachte robots, flexibele actuatoren, medische implantaten en andere gebieden.