Erinevus vedela silikoonkummi (LSR) ja silikoonkummi (HTV) vahel: põhjalik analüüs molekulaarsest struktuurist rakenduse stsenaariumideni
Silikoonmaterjalide väljal on vedela silikoonkumm (LSR) ja kõrgtemperatuuriga vulkaniseeriv silikoonkumm (HTV) kaks põhimaterjali ., ehkki mõlema peamised komponendid on polüsiloksaan, on nende molekulaarstruktuuride vahel olulisi erinevusi, mis on esitatud, töötlemise tehnoloogia ja terminaliliste rakenduste vahel .. soovitused .
Üks . põhimääratlus ja keemiline struktuur
1. vedel silikoonkumm (LSR)
Keemiline vorm:
Kahekomponent (A/B) madala viskoossusega vedelik, mis sisaldab vinüül-otsaga polüdimetüülsiloksaani (VI-PDMS), vesinikut sisaldavat silikooniõli ristsilajat ja plaatina katalüsaatorit .
Ristsidestamismehhanism:
Platinum-katalüüsitud lisamisreaktsiooni (hüdrosilylatsioon) kaudu moodustub kolmemõõtmeline võrgustruktuur, reaktsiooni valem:
≡Si-ch=ch₂ + h-sipiir → lgi-ch₂-ch₂-sipiir
Tüüpiline viskoossus:
5, 000-50, 000 cp (mett sujuvuse lähedal, kui seda ei ravita) .
2. kõrge temperatuuriga vulkaniseeritud silikoonkumm (HTV)
Keemiline vorm:
Suure molekulmassiga tahke toores kumm (molekulmass 400, 000-800, 000), mis tuleb kombineerida lisanditega nagu valge süsinik must ja peroksiid (näiteks DCP) .
Ristsidestamismehhanism:
Peroksiid käivitab vaba radikaalse reaktsiooni, purustab SI-CH₃-sideme, et moodustada SI-O-Si ristimine .
Morfoloogilised omadused:
Kui see pole vulkaniseeritud, on see helves või plokk tahke (Mooney viskoossus 30-80) .
Kaks . südamiku jõudluse võrdlus
| Jõudlusnäitajad | Vedel silikoonkumm (LSR) | Kõrge temperatuuriga vulkaniseeritud silikoonkumm (HTV) |
| Karedusvahemik | Shore a 10-80 (lihtsam saavutada ülipehme liim) | Kalda a 20-90 (kõrge kõvadus on stabiilsem) |
| Tõmbetugevus | 4-12 mpa (sõltub täiteainest) | 5-15 MPA (saab täiustada 20MPA+) |
| Pisaratugevus | 10-30 kn/m | 20-50 kn/m |
| Temperatuurikindlus | -50 kraad ~ 200 kraad (lühiajaline 250 kraad) | -60 kraad ~ 250 kraadi (spetsiaalne valem kuni 300 kraadi) |
| Kokkutõmbumine | 0.1-0.3% (süstimisvormimine) | 1.5-3% (tihenduse vulkaniseerimine) |
| Tootmise efektiivsus | Kiire kõvenemine (30S -3 min) | Aeglane vulkaniseerimine (5-15 min) |
Kolm . töötlemise tehnoloogia erinevusi
1. vedel silikoonkumm (LSR)
Vormimistehnoloogia:
Süstimisvormimine: segage A/B komponendid täpselt kahekomponendiliste mõõtmisseadmete (näiteks Arburg) kaudu ja süstige 170-180 kraadi hallitusse .
Eelised:
2. kõrge temperatuuriga vulkaniseeritud silikoonkumm (HTV)
Töötlemisvool:
Toores kummi segamine → eelvorming → vormimine/kalender → vulkaniseerimine (esimese etapi vulkaniseerimine 160 kraadi × 10min + teise astme vulkaniseerimine 200 kraadi × 4H)
Protsessi omadused:
Vajalik on avatud segisti/sisemise segisti segamine (suur energiatarbimine)
Sobib suuremahuliste toodete jaoks (näiteks tihendusribad, rullid)
Neli . rakenduse stsenaariumi valik
Vedela silikooni (LSR) tüüpilised rakendused
Meditsiiniline klass:
Baby Tutifier (FDA 21 CFR 177.2600)
Implanteeritav kateeter (biosobivus ISO 10993)
Elektrooniline klass:
5G tugijaama pitser (ilmatakistus UL94 V -0)
Klaviatuuri võtmed (eluiga> 5 miljonit pressi)
✔ Segamist pole vaja, otsene süstimisvormimine
✔ võib toota keerulisi õhukese seinaga osi (seina minimaalne paksus 0,2 mm)
✔ Kõrge automatiseerimise aste (kvalifitseeritud määr> 99%)
Kõrge temperatuuriga vulkaniseeritud silikoonkummi (HTV) eelised
Tööstustooted:
Kõrgepinge isolaatorid (kaaretakistus> 20kV/mm)
Autoturboülelaaduri toru (õli takistus ASTM D471)
Spetsiaalsed materjalid:
Leegi aeglustav silikoon (Ul94 V -0, mis sisaldab alumiiniumhüdroksiidi täiteainet)
Juhtiv silikoon (mahutakistus 10³ -10 ⁶Ω · cm, sisaldab süsiniku musta/hõbepulbrit)
Viis . kulu- ja tarneahela kaalutlusi
| Tegurid | Vedel silikoonkumm (LSR) |
Kõrge temperatuuriga vulkaniseeritud silikoonkumm (HTV) |
| Toorainekulu | Kõrge (plaatina katalüsaatori hind> 80 jüaani/g) | Madal (peroksiid maksab <50 jüaani/kg) |
| Seadmete investeering | Requires a dedicated injection molding machine (>2 miljonit jüaani) | Üldine segamis-/vormimisseadmed (< 1 million yuan) |
| Minimaalne tellimuskogus | Sobib väikeste partiide jaoks (1 kg proovitootmiseks) | Nõuab suuri partiid (tavaliselt> 50 kg) |
Järeldus ja soovitused
Stsenaariumid, kus eelistatakse LSR -i:
Väljad, mis vajavad suurt täpsust ja suurt puhtust, näiteks meditsiinilised implantaadid ja mikroelektroonika .
Projektid, mis nõuavad kiiret automatiseeritud tootmist (näiteks igapäevaste vajaduste masstootmine) .
Stsenaarium, kus eelistatakse HTV -d:
Tööstuslikud osad, mis on ekstreemse keskkonna suhtes vastupidavad (kõrge temperatuur/tugev oksüdatsioon) .
Suured tooted, mis on kulutundlikud ja ei vaja kõrge mõõtme täpsust .
Future trends: LSR is moving towards lower viscosity (for micro-injection molding) and higher thermal conductivity (>1 . 5 w/mk), samal ajal kui HTV jätkab keskkonnasõbralike lõhnatu vulkanisaatide valdkonnas (DCP asendamine) . ettevõtted peaksid tegema põhjalikke otsuseid, mis põhinevad tootevajadustel, protsessivõimalustel ja eelarvel.
