ทำไมซิลิโคนเหลวจึงสามารถนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่างๆ?

1. การแนะนำยางซิลิโคนเหลวพร้อมการขึ้นรูปเพิ่มเติม

ยางซิลิโคนเหลวที่มีการขึ้นรูปเพิ่มเติมประกอบด้วยไวนิลโพลีไซลอกเซนเป็นโพลีเมอร์พื้นฐาน โพลีไซลอกเซนที่มีพันธะ Si-H เป็นตัวเชื่อมโยงข้าม เมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยาแพลตตินัม ที่อุณหภูมิห้องหรือให้ความร้อนภายใต้การวัลคาไนเซชันแบบเชื่อมขวางของคลาสซิลิโคน วัสดุ. แตกต่างจากยางซิลิโคนเหลวแบบควบแน่น กระบวนการหลอมโลหะซิลิโคนเหลวในการขึ้นรูปไม่ได้ก่อให้เกิดผลพลอยได้ การหดตัวเล็กน้อย การหลอมโลหะแบบลึก และไม่มีการกัดกร่อนของวัสดุที่สัมผัส มีข้อดีคือมีช่วงอุณหภูมิที่กว้าง ทนต่อสารเคมีและสภาพอากาศได้ดีเยี่ยม และสามารถยึดติดกับพื้นผิวต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย ดังนั้นเมื่อเทียบกับซิลิโคนเหลวแบบควบแน่น การพัฒนาการขึ้นรูปซิลิโคนเหลวจึงเร็วกว่า ปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องใช้ไฟฟ้า เครื่องจักร การก่อสร้าง การแพทย์ รถยนต์ และสาขาอื่น ๆ

2.ส่วนประกอบหลัก

เบสโพลีเมอร์

โพลีไซล็อกเซนเชิงเส้นสองตัวต่อไปนี้ที่ประกอบด้วยไวนิลถูกใช้เป็นโพลีเมอร์พื้นฐานสำหรับการเติมซิลิโคนเหลว การกระจายน้ำหนักโมเลกุลกว้าง โดยทั่วไปตั้งแต่หลักพันถึง 100,000-200,000 พอลิเมอร์พื้นฐานที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับซิลิโคนเหลวแบบเติมคือ α,ω -divinylpolydimethylsiloxane พบว่าน้ำหนักโมเลกุลและปริมาณไวนิลของโพลีเมอร์พื้นฐานสามารถเปลี่ยนคุณสมบัติของซิลิโคนเหลวได้

ตัวแทนการเชื่อมโยงข้าม

สารเชื่อมขวางที่ใช้ในการเติมซิลิโคนเหลวในการขึ้นรูปคือโพลีไซลอกเซนอินทรีย์ที่มีพันธะ Si-H มากกว่า 3 ตัวในโมเลกุล เช่น เมทิล-ไฮโดรโพลีไซลอกเซนเชิงเส้นที่มีหมู่ Si-H, วงแหวนเมทิล-ไฮโดรโพลีไซลอกเซน และเรซิน MQ ที่มีหมู่ Si-H ที่ใช้กันมากที่สุดคือเมทิลไฮโดรโพลีไซลอกเซนเชิงเส้นของโครงสร้างต่อไปนี้ พบว่าคุณสมบัติทางกลของซิลิกาเจลสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการเปลี่ยนปริมาณไฮโดรเจนหรือโครงสร้างของสารเชื่อมโยงข้าม พบว่าปริมาณไฮโดรเจนของสารเชื่อมขวางเป็นสัดส่วนกับความต้านทานแรงดึงและความแข็งของซิลิกาเจล กู่จั่วเจียง และคณะ ได้น้ำมันซิลิโคนที่มีไฮโดรเจนซึ่งมีโครงสร้างต่างกัน น้ำหนักโมเลกุลต่างกัน และปริมาณไฮโดรเจนต่างกัน โดยการเปลี่ยนกระบวนการสังเคราะห์และสูตร และใช้เป็นสารเชื่อมขวางเพื่อสังเคราะห์และเติมซิลิโคนเหลว

ตัวเร่งปฏิกิริยา

เพื่อที่จะปรับปรุงประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาของตัวเร่งปฏิกิริยา จึงได้เตรียมสารเชิงซ้อนแพลตตินัม-ไวนิลไซลอกเซน สารเชิงซ้อนแพลตตินัม-อัลไคน์ และสารเชิงซ้อนแพลตตินัมดัดแปลงด้วยไนโตรเจน นอกจากประเภทของตัวเร่งปฏิกิริยาแล้ว ปริมาณของผลิตภัณฑ์ซิลิโคนเหลวยังส่งผลต่อประสิทธิภาพอีกด้วย พบว่าการเพิ่มความเข้มข้นของตัวเร่งปฏิกิริยาแพลตตินัมสามารถส่งเสริมปฏิกิริยาการเชื่อมโยงข้ามระหว่างกลุ่มเมทิลและยับยั้งการสลายตัวของสายโซ่หลัก

ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น กลไกการวัลคาไนซ์ของซิลิโคนเหลวแบบเติมแต่งแบบดั้งเดิมคือปฏิกิริยาไฮโดรซิลิเลชันระหว่างโพลีเมอร์พื้นฐานที่มีไวนิลและโพลีเมอร์ที่มีพันธะไฮโดรซิลิเลชัน การขึ้นรูปสารเติมแต่งซิลิโคนเหลวแบบดั้งเดิมมักจะต้องใช้แม่พิมพ์แข็งเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย แต่เทคโนโลยีการผลิตแบบดั้งเดิมนี้มีข้อเสียคือต้นทุนสูง ระยะเวลานาน และอื่นๆ สินค้ามักไม่ใช้กับผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ นักวิจัยพบว่าชุดซิลิกาที่มีคุณสมบัติเหนือกว่าสามารถเตรียมได้โดยเทคนิคการบ่มแบบใหม่โดยใช้ซิลิกาเหลวที่เติมเมอร์แคปแทนด้วยพันธะคู่ คุณสมบัติทางกลที่ยอดเยี่ยม ความเสถียรทางความร้อน และการส่งผ่านแสง ทำให้สามารถนำไปใช้งานในสาขาใหม่ๆ ได้มากขึ้น จากปฏิกิริยาพันธะเมอร์แคปโต-อีนระหว่างโพลีไซลอกเซนที่เติมฟังก์ชันเมอร์แคปแทนกิ่งกับโพลีไซลอกเซนที่สิ้นสุดด้วยไวนิลที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่างกัน จึงได้เตรียมซิลิโคนอีลาสโตเมอร์ที่มีความแข็งและคุณสมบัติทางกลที่ปรับได้ อีลาสโตเมอร์ที่พิมพ์แล้วแสดงความละเอียดในการพิมพ์สูงและคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม การยืดตัวเมื่อขาดของซิลิโคนอีลาสโตเมอร์สามารถสูงถึง 1,400% ซึ่งสูงกว่าอีลาสโตเมอร์สำหรับการบ่มด้วยรังสียูวีที่รายงานไว้อย่างมาก และยังสูงกว่าซิลิโคนอีลาสโตเมอร์สำหรับการบ่มด้วยความร้อนที่ยืดตัวได้มากที่สุดด้วยซ้ำ จากนั้นนำซิลิโคนอีลาสโตเมอร์ที่ยืดได้เป็นพิเศษมาใช้กับไฮโดรเจลที่เจือด้วยท่อนาโนคาร์บอนเพื่อเตรียมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ยืดได้ ซิลิโคนที่พิมพ์ได้และแปรรูปได้มีแนวโน้มการใช้งานที่กว้างขวางในหุ่นยนต์แบบอ่อน ตัวกระตุ้นแบบยืดหยุ่น การปลูกถ่ายทางการแพทย์ และสาขาอื่นๆ