چگونه مقاومت در برابر پیری لاستیک سیلیکون را بهبود ببخشیم؟

لاستیک سیلیکون به لاستیکی گفته می شود که در آن زنجیره اصلی متشکل از اتمهای سیلیسیم و اکسیژن باشد و معمولاً دو گروه آلی به اتمهای سیلیکون متصل می شوند.لاستیک سیلیکونی معمولی عمدتا از پیوندهای زنجیره ای سیلیکون حاوی گروههای متیل و مقدار کمی گروه وینیل تشکیل شده است.

پیری حرارتی مهمترین شکل پیری لاستیک سیلیکون است.محیط استفاده از لاستیک سیلیکون در هوای با درجه حرارت بالا است و ترکیب گرما و اکسیژن باعث پیری حرارتی می شود.در روند پیری اکسیژن حرارتی ، درجه حرارت بالا باعث اکسیداسیون لاستیک سیلیکون می شود و اکسیژن تخریب حرارتی لاستیک سیلیکون را افزایش می دهد.

تغییرات ساختاری لاستیک سیلیکون را می توان در فرآیند پیری حرارتی و اکسیژن به دو دسته تقسیم کرد: یکی تخریب زنجیره های مولکولی ناشی از واکنش پیری حرارتی و اکسیژن.دیگری پیوند عرضی بین زنجیره های مولکولی است.پارگی زنجیره مولکولی باعث چسبندگی لاستیک بعد از پیری می شود.لاستیک متقاطع پس از پیری سخت خواهد شد ، که باعث کاهش خواص مکانیکی لاستیک و در نهایت منجر به خرابی می شود.هنگامی که هوا گرم می شود ، لاستیک سیلیکون ولکانیزه شده به صورت ضربدری است و افت طول در هنگام شکست بسیار بیشتر از مقاومت کششی است.

با توجه به مکانیسم پیری حرارتی ولکانیزات های لاستیک سیلیکون ، روش های مختلفی برای بهبود خواص پیری حرارتی آنها وجود دارد ، به شرح زیر:

1. برای جلوگیری از پیوند عرضی یا تجزیه زنجیره مولکولی لاستیک سیلیکون به دلیل تجزیه زنجیره جانبی ، ترکیب زنجیره جانبی لاستیک سیلیکون را تغییر دهید ، مانند معرفی گروههای فنیل و غیره.این به این دلیل است که گروه فنیل به راحتی اکسید نمی شود و مانع استریک در زنجیره سیلیکون تشکیل می شود ، بنابراین تجزیه زنجیره سیلیکون آلی دشوارتر است.و به دلیل اثر مزدوج بیشتر و اثر مانع استریک ، دمای تجزیه حرارتی بالاتر است.

2. با وارد کردن بخشهای با حجم زیاد به زنجیره مولکولی لاستیک سیلیکون ، ثبات حرارتی پیوندهای متقاطع ولکانیزاتها ، مانند گروههای کربن ، دسیلوکسی ، بنزن ، فنیل اتر و دییمینو حلقوی بهبود می یابد.

3. مواد افزودنی مقاوم در برابر حرارت به ترکیب لاستیک اضافه می شوند تا از اتصال متقابل اکسیداتیو زنجیره جانبی و تجزیه چرخش زنجیره اصلی جلوگیری کنند ، مانند اکسید آهن ، دیوکسان و هگزافنیل سیکلوتریسیلان.

آنتی اکسیدان اکسید فلز اضافه کنید

مکانیسم پیری اکسیداتیو لاستیک سیلیکون عمدتا واکنش اکسیداسیون زنجیره جانبی ناشی از رادیکال های آزاد است.اگر از این واکنش زنجیره ای جلوگیری شود ، روند اکسیداسیون متوقف می شود.Fe2O3 متداول ترین آنتی اکسیدان است و مقدار اضافه آن معمولاً 3 تا 5 قسمت است.تحقیقات مرتبط گزارش می دهد که اکسید فلز کامپوزیت تهیه شده توسط روش هم رسوبی فاز مایع می تواند مقاومت حرارتی لاستیک سیلیکون را به طور قابل توجهی بهبود بخشد.مطالعات نشان داده است که اکسید فلز کامپوزیت قلع آهن در بهبود مقاومت در برابر حرارت لاستیک سیلیکون موثرتر از یک اکسید آهن و اکسید قلع است.این به این دلیل است که ساختار بلوری اکسید فلز کامپوزیت آماده شده تغییر کرده است و اثرات آنتی اکسیدانی مربوطه آنها یک اثر هم افزایی دارد.این می تواند اکسیداسیون را مهار کرده و مقاومت در برابر حرارت لاستیک سیلیکون را بهبود بخشد.

سیلازان اضافه کنید

سیلازان می تواند مقاومت حرارتی لاستیک سیلیکون را به طور قابل توجهی بهبود بخشد.مکانیسم این است: سیلازان می تواند به طور م theثر تخریب زنجیره اصلی را مهار کند ، رطوبت کمیاب در لاستیک سیلیکون را از بین ببرد و مقاومت در برابر حرارت لاستیک سیلیکون را تا 350 درجه سانتیگراد برساند.هرچه انرژی فعال سازی ظاهری و پایداری هیدرولیتی سیلازان بیشتر باشد ، ثبات حرارتی لاستیک سیلیکون بهتر است.مواردی که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند: hexamethyldisilazane ، hexamethylcyclotrisilazane و غیره

سیلیکون اضافه کنید

رزین سیلیکون یک پلی سیلوکسان کاملاً متقاطع با ساختار شبکه است و یک رزین گرمازا است.زنجیره اصلی آن از پیوندهای سیلیسیم و اکسیژن تشکیل شده است و ساختاری مشابه کوارتز و شیشه دارد و از پایداری اکسیداسیون حرارتی بسیار خوبی برخوردار است.با گرم شدن در دمای 205 درجه سانتیگراد به مدت 42 ساعت ، کاهش وزن رزین سیلیکون فقط 2 تا 8 درصد است و پس از گرم شدن در 350 درجه سانتیگراد به مدت 24 ساعت ، کاهش وزن کمتر از 20 درصد است.