Da bi silikon postao otporniji, sveobuhvatna optimizacija potrebna je iz više aspekata kao što su formulacija materijala, tehnologija obrade, strukturni dizajn i nakon obrade . Sljedeće su specifične mjere i analiza principa:
1. Optimizacija formulacije materijala
Podesite gustoću umrežavanja
Smanjiti količinu sredstva za umrežavanje: na odgovarajući način smanjujući količinu vulkanizatora (kao što je peroksid, katalizator platine) može smanjiti gustoću umrežavanja, tako da se više prostora aktivnosti zadržava između molekularnih lanaca, poboljšavajući na taj način otpornost . da bi se moglo dostići ili da bi se nacrtalo da bi se nacrtalo takav uzrok materijala
Odaberite visoko aktivni vulkanizer: poput platinastog vulkanizacijskog sustava, koji može tvoriti jednoliku mrežu umrežavanja, smanjiti lokalnu koncentraciju stresa i poboljšati otpornost .
Optimizirajte sustav za punjenje
Smanjite punila za pojačanje: Iako punila poput bijelog ugljika mogu poboljšati mehanička svojstva, prekomjerni dodatak povećat će krutost i smanjiti otpornost . Preporučuje se kontrola količine punila prema zahtjevima tvrdoće (poput količine izvađenog bijelog ugljika, dodana manje od ili jednakog 30phr) {{2}
Koristite sferna punila: sferna punila (poput nano-silice) imaju manje ometanja kretanja molekularnih lanaca od punila u obliku igle ili pahuljice, što pomaže u održavanju otpornosti .
Dodavanje modifikatora elastomera: Na primjer, miješanje silikonske gume s gumom etilen-akrilata može uvesti fleksibilne segmente za poboljšanje otpornosti .
Odaberite silikonsko ulje niske viskoznosti
Koristeći nisku molekulsku masu, silikonsko ulje niske viskoznosti kao osnovni polimer može smanjiti trenje između molekularnih lanaca, olakšavajući materijal da se oporavi nakon što se pod stresom .
2. kontrola obrade
Optimizacija procesa vulkanizacije
Kontroliranje temperature i vremena vulkanizacije: nedovoljna vulkanizacija dovest će do niske gustoće umrežavanja i slabe otpornosti; Prekomjerna vulkanizacija može uzrokovati puknuće molekularnog lanca . Optimalni uvjeti vulkanizacije moraju se eksperimentalno odrediti (poput platinastih vulkanizacijskih sustava obično se vulkaniziraju na 120-150 za 10-20 minute) {}}
Korištenje dvostupanjskog vulkanizacije: Jedna faza vulkanizacija (brzo temperatura brzo prototipiranje), a zatim dvostupanjska vulkanizacija (dugoročno liječenje niske temperature) može ukloniti unutarnji stres i poboljšati otpornost .
Miješanje ujednačenosti
Osigurajte da se punila, vulkanizatori i drugi aditivi ravnomjerno raspršuju u silikonu kako bi se izbjegle razlike u lokalnim performansama . Unutarnji mikser ili otvoreni mikser mogu se upotrijebiti za višestruko miješanje, a temperatura miješanja treba kontrolirati (kako bi se izbjegla prekomjerna temperatura koja uzrokuje isparilizaciju ulja {2 {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{jp
Demodiranje i naknadna obrada
Upotrijebite agens visoke učinkovitosti za smanjenje otpornosti na demoulting i izbjegavanje unutarnjeg nakupljanja materijala .
Toplotna obrada vulkaniziranog silikona (poput pečenja na 150 stupnjeva u trajanju od 2 sata) može dodatno osloboditi unutarnji stres i poboljšati otpornost .
Iii . Poboljšanje strukturnog dizajna
Optimizirajte oblik proizvoda
Izbjegavajte oštre kutove ili strukture tankog zida kako biste smanjili točke koncentracije stresa ., na primjer, promjena pravih kutova u zaobljene uglove može smanjiti lokalnu deformaciju kada je podvrgnut sili i poboljšati uniformnost odbijanja .
Dizajn šupljih struktura ili struktura saća za smanjenje krutosti smanjujući upotrebu materijala uz održavanje ukupne otpornosti na oporavak .
Dodajte sloj međuspremnika
Dodavanje fleksibilnog sloja međuspremnika (poput pjene, opruge) na površini ili unutar silikonskih proizvoda može apsorbirati dio udarne energije, smanjiti deformaciju silikonskog tijela i na taj način neizravno poboljšati silu odbijanja .}
Iv . Post-obrada i modifikacija površine
Površinski premaz
Primjena silikonskog ulja ili premaza fluora može smanjiti koeficijent trenja površine, smanjiti gubitak energije kada se podvrgne sili i poboljšati učinkovitost oporavka .
Fizička modifikacija
Formiranjem gustih sloja na površini silikona kroz umrežavanje zračenja (poput zračenja elektronske zrake), površinska otpornost može se poboljšati uz održavanje unutarnje fleksibilnosti .
5. Scenarij aplikacije Adaptacija
Kontrola temperature
Izbjegavajte korištenje silikona u okruženjima s niskim temperaturama (kao što je u nastavku {-40 stupanj), jer će niska temperatura ometati kretanje molekularnih lanaca i značajno smanjiti otpornost . ako su potrebne primjene niske temperature, hladno rezistentni silikon (poput fenil silikona) može biti odabrati {{3 {{3 {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{jce
Srednja izolacija
Ako silikon mora kontaktirati ulje, kiselinu, alkaliju i druge medije, mora se odabrati kemijski otporan silikon (poput fluorosilikonske gume) ili se medij mora izolirati površinskim premazom kako bi se spriječilo gubitak otpornosti uslijed oteklina ili razgradnje .
6. Eksperimentalna provjera i iteracija
Test otpornosti
Upotrijebite ispitivač odskoka (kao što je Shawov tester za skok) ili tester za povratni lopta za kvantitativno testiranje brzine odbijanja silikona (omjer visine odbijanja i visine pada) .
Usporedite stope odbijanja u različitim formulama ili procesima za odabir najboljeg rješenja .
Dugoročna procjena performansi
Procijenite prigušivanje otpornosti silikona testovima umora (poput ponovljene kompresije 100, 000 puta) kako biste osigurali da materijal održava stabilne performanse u dugoročnoj uporabi .
Primjer formula i postupak
Silikonska formula visoke otpornosti:
Osnovni polimer: 100PHR niska viskoznost dimetil silikonsko ulje (molekularna masa 50, 000-100, 000)
Punilo: 20PHR Fumed silicijev dioksid (površina obrađena agensom za spajanje silana)
Vulkanizer: 0,5phr platinasti katalizator (uključujući inhibitor)
Pomoćno sredstvo: 1PHR hidroksi silikonsko ulje (za podešavanje fluidnosti)
Tehnologija obrade:
Miješanje: Miješanje unutarnjeg miksera na 120 stupnjeva 10 minuta i prorjeđivanje u otvorenom mikseru 3 puta .
Vulkanizacija: 150 stupnjeva vulkanizacije 150 minuta, a pečenje vulkanizacije u drugoj fazi na 180 stupnjeva 4 sata .
Poslije tretmana: Nanesite premaz fluora na površinu kako biste smanjili koeficijent trenja .
Kroz gore navedene mjere, stopa odskoka silikona može se povećati na 60%-80%(obični silikon je obično 40%-60%), što je prikladno za scenarije s visokim zahtjevima za povratnošću, poput sportske opreme, apsorpcije automobilskog udara i medicinskih katetera {4}.