Todos sabemos que los productos de caucho de silicona están hechos de una mezcla de caucho de silicona mediante vulcanización a alta temperatura. Entonces, ¿cómo se fabrica el caucho de silicona compuesto? ¿Cuáles son los conocimientos básicos de las materias primas de silicona que nosotros, como vendedores, debemos comprender? Déjame llevarte hoy al mundo del caucho de silicona, ¡creo que te beneficiará mucho! ¡La siguiente es información relevante que he recopilado para su referencia!
Primero, permítanme hablar brevemente sobre la formación de caucho de silicona compuesto:
La primera es preparar caucho crudo, negro de humo blanco y aceite de silicona de acuerdo con los requisitos del compuesto de caucho.
El segundo es cocinar. Cuece el producto amasado en la amasadora al vacío.
La tercera es usar una batidora abierta para moler la goma hervida en un rollo.
El cuarto es después de que se enfría el rollo de pegamento (generalmente de 3 a 4 horas), el pegamento se filtra limpio en el colador de pegamento.
¿No es' no es simple? Pero necesitamos comprender los ingredientes relevantes y las características de las materias primas en detalle, lo que nos obliga a pensar un poco en preguntarle al maestro o recopilar información para comprender estas cosas con mayor profundidad.
Entonces, ¡dejemos que&te lleve a comprenderlos en profundidad! ¡Para ser sencillo, haré una declaración punto por punto!
1. ¿Qué es el caucho de silicona y cómo se clasifica?
El gel de sílice es un tipo de material de adsorción muy activo. Es una sustancia amorfa. Contiene polisiloxano, aceite de silicona, negro de humo blanco (sílice), agente de acoplamiento y relleno, etc. El componente principal es la sílice. Su química La fórmula molecular es mSiO2 · nH2O. Es insoluble en agua y cualquier solvente, no tóxico, insípido, químicamente estable y no reacciona con ninguna sustancia excepto álcalis fuertes y ácido fluorhídrico. Varios tipos de gel de sílice forman diferentes estructuras microporosas debido a sus diferentes métodos de fabricación. La composición química y la estructura física del gel de sílice determinan que tenga muchos otros materiales similares que son difíciles de reemplazar: alto rendimiento de adsorción, buena estabilidad térmica, propiedades químicas estables, alta resistencia mecánica, etc.
Clasificación de caucho de silicona:
Según sus características de vulcanización, el caucho de silicona se puede dividir en dos tipos: caucho de silicona vulcanizado en caliente y caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente. De acuerdo con el diferente rendimiento y uso, se puede dividir en tipo general, tipo resistente a temperaturas ultrabajas, tipo resistente a temperaturas ultra altas, tipo de alta resistencia, tipo resistente al aceite, tipo médico, etc. Según los diferentes monómeros utilizados, se puede dividir en caucho de silicona de metilvinilo, caucho de silicona de metilfenilvinilo, fluorosilicona, caucho de silicona de nitrilo, etc.
(1) Caucho de dimetilsilicona (denominado caucho de metilsilicona):
La preparación de caucho de dimetilpolisiloxano lineal de alto peso molecular requiere materias primas de alta pureza. Para garantizar la pureza de las materias primas, la industria generalmente purifica en primer lugar el dimetilbismuto con un contenido del 99,5% o más. El clorosilano se hidroliza y se condensa en medio etanol-agua bajo catálisis ácida, y el tetrámero de siloxano bifuncional, a saber, octametilciclotetrasiloxano, se separa y luego el cuerpo tetracíclico se expone al catalizador. , La formación de dimetilpolisiloxano lineal de alto peso molecular. La reacción de formación de caucho de dimetilsilicona se puede expresar mediante la siguiente fórmula:
El caucho de dimetil silicona es un elastómero incoloro y transparente, que suele vulcanizarse con peróxidos orgánicos de mayor actividad. El caucho vulcanizado se puede utilizar en el rango de -60 ~ +250 ℃. El caucho de dimetil silicona tiene una baja actividad de vulcanización y una gran deformación permanente por compresión a alta temperatura. No es adecuado para productos espesos. Es difícil vulcanizar productos espesos y la capa interior también es fácil de espumar. Dado que el caucho de metil vinil silicona con una pequeña cantidad de vinilo tiene un mejor rendimiento, el caucho de dimetil silicona ha sido reemplazado gradualmente por caucho de metil vinil silicona. Otros tipos de cauchos de silicona producidos y utilizados en la actualidad, además de las unidades estructurales de dimetilsiloxano, también contienen más o menos otras unidades estructurales de siloxano bifuncional, pero su método de preparación es similar al del dimetilsiloxano. No existe una diferencia esencial en el método de preparación del caucho. El método de preparación es generalmente hidrolizar y condensar un cierto monómero de silicio bifuncional requerido bajo las condiciones que conducen a la formación del cuerpo del anillo, y luego agregar octametilo en la proporción requerida. El ciclotetrasiloxano se prepara reaccionando juntos bajo la acción de un catalizador.
(2) Caucho de silicona de vinilo de metilo (caucho de silicona de vinilo para abreviar):
Su fórmula estructural se puede expresar como:
Debido a que este tipo de caucho contiene una pequeña cantidad de cadenas laterales de vinilo, es más fácil de vulcanizar que el caucho de metilsilicona, por lo que hay más tipos de peróxidos disponibles para vulcanización y la cantidad de peróxidos puede reducirse considerablemente. El uso de caucho de silicona que contiene una pequeña cantidad de caucho de silicona de vinilo y dimetilo puede mejorar significativamente la resistencia al endurecimiento por compresión. El conjunto de baja compresión refleja que tiene una mejor capacidad de soporte como sello a altas temperaturas. Es uno de los requisitos necesarios para juntas tóricas y juntas. El caucho de silicona de metilvinilo tiene un buen rendimiento de proceso y es fácil de operar. Se puede convertir en productos gruesos y la superficie de los productos semiacabados extruidos y calandrados es lisa. Es un caucho de silicona de uso común en la actualidad.
(3) Caucho de metil fenil vinil silicona (denominado caucho de fenil silicona):
Este tipo de caucho se obtiene introduciendo eslabones de cadena de difenilsiloxano o eslabones de cadena de metilfenilsiloxano en la cadena molecular del caucho de vinil silicona. Su estructura molecular se puede expresar de la siguiente manera:
Según el contenido de fenilo (fenilo: átomo de silicio) en el caucho de silicona, se puede dividir en caucho de silicona con bajo contenido de fenilo, fenilo medio y alto contenido de fenilo. Cuando el caucho cristaliza o está cerca del punto de transición vítrea, o las dos condiciones se superponen, hará que el caucho parezca rígido. La introducción de una cantidad apropiada de grupos de gran volumen puede dañar la regularidad de la cadena del polímero, lo que puede reducir la temperatura de cristalización del polímero. Al mismo tiempo, la introducción de grupos de gran volumen puede cambiar la fuerza entre las moléculas de polímero, por lo que el vidrio también se puede cambiar. 化 温度。 Temperatura de transición. El caucho de silicona con bajo contenido de fenilo (C6H5 / Si=6 ~ 11%) tiene una excelente resistencia a bajas temperaturas debido a las razones anteriores y no tiene nada que ver con el tipo de monómero de fenilo utilizado. La temperatura de fragilidad del caucho vulcanizado es de -120 ℃, que es el mejor caucho con rendimiento a baja temperatura en la actualidad. El caucho de silicona con bajo contenido de fenilo tiene las ventajas del caucho de silicona vinílico, y el costo no es muy alto, por lo que tiende a reemplazar el caucho de silicona vinílico. Cuando el contenido de fenilo aumenta considerablemente, la rigidez de la cadena molecular aumentará, lo que da como resultado una disminución de la resistencia al frío y la elasticidad, pero la resistencia a la ablación y la resistencia a la radiación mejorarán, y el contenido de fenilo alcanzará C6H5 / Si=20 ~ El 34% es caucho de silicona de fenilo medio con resistencia a la ablación, el caucho de silicona de alto fenilo (C6H5 / Si=35 ~ 50%) tiene una excelente resistencia a la radiación.
(4) Fluorosilicona, caucho de silicona de nitrilo:
El caucho de fluorosilicona es un tipo de caucho de silicona con grupos fluoroalquilo introducidos en la cadena lateral. El caucho de fluorosilicona comúnmente utilizado es el caucho de fluorosilicona que contiene metilo, trifluoropropilo y vinilo. Su estructura se puede expresar de la siguiente manera:
La fluorosilicona tiene una buena resistencia al calor y una excelente resistencia al aceite y a los disolventes, como hidrocarburos alifáticos, hidrocarburos aromáticos, hidrocarburos clorados, diversos aceites combustibles a base de petróleo, aceites lubricantes, aceites hidráulicos y algunos aceites sintéticos a temperatura ambiente Y la estabilidad a alta temperatura es mejor , que está más allá del alcance del caucho de silicona pura. El caucho de fluorosilicona tiene un buen rendimiento a baja temperatura, lo que es una gran mejora para el fluoroelastómero puro. El rango de temperatura del caucho de fluorosilicona que contiene un grupo trifluoropropilo para mantener la elasticidad es generalmente de -50 ℃ ~ +200 ℃, y su resistencia a altas y bajas temperaturas es peor que la del caucho de silicona de vinilo, y producirá gas tóxico cuando se calienta por encima de 300 ℃. En términos de propiedades de aislamiento eléctrico, es mucho peor que el caucho de silicona de vinilo. Agregar una cantidad adecuada de aceite de hidroxifluorosilicona de baja viscosidad al compuesto de caucho de fluorosilicona, el tratamiento térmico del compuesto de caucho y la adición de una pequeña cantidad de caucho de silicona de vinilo pueden mejorar significativamente el rendimiento del proceso y ayudar a resolver los problemas de adherencia del caucho a los rodillos y problemas graves. estructura de almacenamiento. , Puede extender la vida útil del compuesto de caucho. Cuando el eslabón de la cadena de metil fenil silicona se introduce en el caucho de fluorosilicona anterior, ayudará a mejorar el rendimiento de resistencia a bajas temperaturas y el rendimiento de procesamiento es bueno.
El caucho de silicona de nitrilo es un tipo de caucho de silicona con un grupo alquilo de nitrilo (generalmente β-nitrilo etilo o γ-nitrilo propilo) introducido en la cadena lateral. La introducción de grupos de nitrilo polares mejora la resistencia al aceite y la durabilidad del solvente del caucho de silicona, pero se reduce su resistencia al calor, aislamiento eléctrico y procesabilidad. La fórmula estructural del caucho de silicona que contiene grupos metilo, nitrilo alquilo y vinilo se puede expresar de la siguiente manera:
El tipo y contenido de grupos alquilo de nitrilo tienen un mayor impacto en el rendimiento del caucho de silicona de nitrilo. Por ejemplo, el caucho de silicona que contiene un 7,5% molar de γ-nitrilo propilo tiene una resistencia al frío similar al caucho de silicona con bajo contenido de fenilo, pero tiene una menor resistencia al aceite. La base de caucho de silicona es mejor. Cuando el contenido de grupo γ-cianopropilo aumenta a 33 ~ 50% en moles, la resistencia al frío se reduce significativamente, la resistencia al aceite mejora y la resistencia al calor es de 200 ° C. Si se usa β-nitrilo etilo en lugar de γ-nitrilo propilo, se puede mejorar aún más la resistencia al calor del caucho de silicona de nitrilo.
(5) Caucho de silicona de fenileno y fenil éter:
El caucho de silicona de fenileno es un tipo de caucho de silicona en el que se introducen grupos fenileno en la cadena principal del polisiloxano. Su estructura se puede expresar como:
Debido a la introducción de grupos fenileno, la resistencia a la radiación del caucho de silicona mejora enormemente. Al mismo tiempo, la presencia de anillos aromáticos aumenta la rigidez de la cadena molecular, reduce la flexibilidad, aumenta la temperatura de transición vítrea y disminuye la resistencia al frío, mientras que aumenta la resistencia a la tracción. El caucho de silicona de fenileno tiene una excelente resistencia a altas temperaturas, resistencia a la radiación, resistencia a altas temperaturas de hasta 250 ~ 300 ℃, y tiene buenas propiedades dieléctricas, resistencia a la humedad y al moho y resistencia al vapor de agua. En la composición de caucho crudo de caucho de silicona de fenileno, es adecuado cuando el contenido de fenileno es del 60%, el contenido de fenilo es del 30% y el contenido de metilo es del 10% (el contenido de vinilo es del 0,6%). En este caso, el caucho vulcanizado tiene un buen desempeño integral.
La desventaja del caucho de silicona fenileno es que su desempeño a baja temperatura es pobre, y su temperatura de fragilidad es de -25 ℃, lo que afecta su aplicación en algunos aspectos. El rendimiento a baja temperatura del caucho de silicona de fenileno es mucho mejor que el del caucho de silicona de fenileno. -64 ~ 70 ℃.
El caucho de silicona de óxido de fenileno es un polisiloxano con fenil éter y grupos fenileno introducidos en la estructura molecular. Su estructura molecular se puede expresar como:
El caucho de silicona a base de éter de fenileno tiene buenas propiedades mecánicas, y la resistencia a la tracción general puede alcanzar 150 ~ 180 kg / cm (es decir, 14,7 ~ 17,7 Mpa es mucho más alta que la resistencia del caucho de silicona vinílica. Al mismo tiempo, tiene una excelente resistencia a la radiación y es mejor que el fenileno. Caucho de silicona. Puede resistir el envejecimiento prolongado por aire caliente a 250 ° C, y aún tiene una alta resistencia después del envejecimiento. Aunque el rendimiento a baja temperatura del caucho de silicona de óxido de fenileno es peor que el del vinilo caucho de silicona, es muy superior al caucho de silicona de fenileno. Sus propiedades dieléctricas son cercanas a las del caucho de silicona de vinilo, pero el caucho de silicona a base de éter de fenileno tiene poca resistencia al aceite. No es resistente a los aceites no polares a base de petróleo ni a aceites sintéticos polares (como el aceite lubricante sintético diéster 4109, ácido fosfórico). Rendimiento del aceite hidráulico de éster. En resumen, en comparación con el caucho de silicona de vinilo, el caucho de silicona a base de éter de fenileno tiene una alta mayor fuerza y resistencia a la radiación, resistencia a altas temperaturas y propiedades dieléctricas similares, y rendimiento deficiente a baja temperatura, resistencia al aceite y elasticidad. 。 El caucho de silicona a base de fenil éter tiene un buen rendimiento de procesamiento y se puede utilizar para fabricar requisitos especiales de productos modelo y productos extruidos.
¿Cuáles son las condiciones de moldeo desde el caucho crudo hasta el caucho compuesto?
Durante el proceso de mezcla, debido a la baja cohesión intermolecular del caucho de silicona en bruto, el relleno de sílice de alto refuerzo y resistente a altas temperaturas se ha convertido en el agente de composición más importante para el caucho de silicona. Al seleccionar otros agentes de composición, las canciones infantiles deben tener en cuenta los requisitos de resistencia a altas temperaturas. , Es decir, en las condiciones de aplicación del caucho de silicona, no deben volatilizarse, descomponerse, carbonizarse o decolorarse, etc. Para mantener la resistencia al calor del caucho de silicona en bruto y reducir la rotura del enlace de silicio por ácidos y álcalis. ataque, es necesario prevenir el ácido externo cuando se mezcla. Se introduce el álcali y las sustancias ácidas producidas por la descomposición del agente vulcanizante de peróxido deben eliminarse a tiempo.
Ponga la goma cruda mezclada y otros ingredientes en una amasadora al vacío para cocinar. Al principio la temperatura no es alta. Durante el proceso de agitación, la temperatura aumenta lentamente por fricción. Cuando alcance los 155-160 grados, será más de la mitad de la temperatura. Solo unas horas,
Coloque el pegamento hervido en un molino abierto para molerlo en un rollo. Solo tenga cuidado de no ensuciarse. El número de rollos solo necesita 2-3 vueltas.
Después de alisar, debe enfriarse durante aproximadamente 3-4 horas, y luego el pegamento se filtra a través de la red de fósforos, el propósito es filtrar algunos materiales sólidos en el pegamento.
3. ¿Qué es el aceite de silicona? ¿Cuáles son los tipos de aceite de silicona? ¿Qué papel juega en las materias primas de silicona?
El aceite de silicona es un tipo de poliorganosiloxano con estructura de cadena de diferente grado de polimerización. Se obtiene hidrolizando dimetildiclorosilano con agua para obtener el cuerpo del anillo de policondensación primario. El cuerpo del anillo se agrieta y rectifica para obtener el cuerpo del anillo bajo, y luego el cuerpo del anillo, el agente de remate y el catalizador se juntan para obtener cada uno. Se puede obtener una mezcla de diferentes grados de polimerización mediante destilación al vacío para eliminar las sustancias de bajo punto de ebullición. . El aceite de silicona más utilizado, todos los grupos orgánicos son metilo, llamado aceite de metil silicona. El grupo orgánico también puede usar otros grupos orgánicos en lugar de parte de los grupos metilo para mejorar ciertas propiedades del aceite de silicona y aplicarlo a diversas aplicaciones. Otros grupos comunes son hidrógeno, etilo, fenilo, clorofenilo, trifluoropropilo, etc. En los últimos años, el aceite de silicona modificado orgánicamente se ha desarrollado rápidamente y han aparecido muchos aceites de silicona modificados orgánicamente con propiedades especiales. El aceite de silicona es generalmente un líquido incoloro (o amarillo claro), inodoro, no tóxico y no volátil. El aceite de silicona es insoluble en agua, metanol, glicol y etoxietanol. Es miscible con benceno, dimetiléter, metiletilcetona, tetracloruro de carbono o queroseno. Es ligeramente soluble en acetona, dioxano, etanol y alcohol. . Tiene una presión de vapor pequeña, un punto de inflamación y un punto de ignición más altos y un punto de congelación más bajo. A medida que el número de segmentos n es diferente, aumenta el peso molecular y también aumenta la viscosidad. El aceite de silicona sólida puede tener una variedad de viscosidades diferentes, desde 0,65 centistokes hasta millones de centistokes. Si desea hacer aceite de silicona de baja viscosidad, puede usar arcilla ácida como catalizador y telomerizar a 180 ℃, o usar ácido sulfúrico como catalizador para telomerizar a baja temperatura para producir aceite de silicona de alta viscosidad o materiales viscosos. Catalizador alcalino. Según la estructura química, el aceite de silicona se divide en aceite de metil silicona, aceite de etil silicona, aceite de fenil silicona, aceite de metil hidrógeno silicona, aceite de metil fenil silicona, aceite de metil clorofenil silicona, aceite de metil etoxi silicona y metil trifluoropropano. Aceite de silicona base, aceite de metil vinil silicona, aceite de metil hidroxi silicona, aceite de silicona de etil hidrógeno, aceite de silicona de hidroxi hidrógeno, aceite de silicona de cianuro, etc .; desde el punto de uso, hay aceite de silicona de amortiguación, aceite de silicona de bomba de difusión, aceite hidráulico, aceite aislante, aceite de transferencia de calor, aceite de freno, etc. El aceite de silicona tiene una excelente resistencia al calor, aislamiento eléctrico, resistencia a la intemperie, hidrofobicidad, inercia fisiológica y pequeña tensión superficial. Además, también tiene un coeficiente de viscosidad-temperatura bajo y una alta resistencia a la compresión). Algunas variedades también tienen resistencia a la radiación. Rendimiento.
El aceite de silicona juega principalmente un efecto anti-envejecimiento en la materia prima de la silicona.
4. Tipos y características del negro de humo blanco
Hay principalmente dos tipos de método de fase gaseosa y método de precipitación.
Método de fase gaseosa: principalmente a partir de tetracloruro de silicio, después de mezclar con cloro y oxígeno (aire), a una temperatura alta por encima de 1000 grados, el hidrógeno se quema primero con oxígeno para producir agua, y luego ambos reaccionan con tetracloruro de silicio para hidrolizar y producir una fina polvo Después de la coalescencia, captura y desacidificación, se obtienen productos de negro de humo blanco.
Ventajas del método en fase gaseosa: altura pura, menos sioh, alta tasa de refuerzo, vulcanización por aire caliente, alta transparencia de vulcanizado, buenas propiedades eléctricas, hermeticidad, resistencia al cojín y resistencia dinámica a la fatiga.
Uso del método de fase gaseosa: piezas de automóvil, alambres, cables, alimentos médicos, productos de caucho de silicona de alta resistencia y alta transparencia, juntas
Método de precipitación: a partir de un vaso de agua, agregando ácido clorhídrico o ácido sulfúrico con agitación para neutralizar la reacción y obtener la precipitación de SIO2, que se filtra, se seca y se muele en negro de humo blanco de alta finura
También se puede obtener a partir de ácido silícico de metal alcalinotérreo mediante reacción de descomposición ácida.
Ventajas del método de precipitación: el caucho vulcanizado tiene buena resiliencia, deformación por compresión, buena resistencia al hinchamiento y rendimiento de procesamiento, bajo precio, y el caucho no es fácil de estructurar y solo se puede usar para rellenar y reforzar productos de caucho y plástico.
Aplicación del método de precipitación: productos moldeados en general, rodillos de goma, materiales de juntas resistentes al aceite
5. ¿Cuáles son las principales molduras de caucho de silicona mixto?
Incluye principalmente: moldeo por compresión, moldeo por transferencia, moldeo por inyección, moldeo por extrusión
6. ¿Cuántos desmoldeantes hay? ¿Qué función tiene?
Hay agentes de liberación de aceite de silicona pura, agentes de liberación en solución, agentes de liberación de emulsión, agentes de liberación de pasta de silicona, agentes de liberación en aerosol y agentes de liberación curables.
¿Cuál es la función principal del desmoldante?
La función principal es prevenir o reducir el daño mecánico cuando el producto moldeado es expulsado del molde.
7. Gel de sílice
