لجعل السيليكون أكثر مرونة ، يلزم التحسين الشامل من جوانب متعددة مثل صياغة المواد وتكنولوجيا المعالجة والتصميم الهيكلي وبعد المعالجة . فيما يلي مقاييس محددة وتحليل مبدأ:
1. تحسين صياغة المواد
اضبط كثافة الارتباط المتقاطع
تقليل كمية عامل الارتباط المتقاطع: يمكن أن يقلل بشكل مناسب من كمية الفلكاني (مثل البيروكسيد ، المحفز البلاتيني) يمكن أن يقلل من كثافة الارتباط المتقاطع ، بحيث يتم الاحتفاظ بمزيد من المساحة النشاطية بين السلاسل الجزيئية ، مما يحسن من المرونة . ومع ذلك ، فهو ضروري لتجنب التقاطع غير الكافي الذي يسبق أن تصبح ما تبقى من المادة أو ‘}.
اختر Vulcanizer نشطًا للغاية: مثل نظام البلاتين الفلكنة ، والذي يمكن أن يشكل شبكة مربعات أكثر اتساقًا ، وتقليل تركيز الإجهاد المحلي ، وتحسين المرونة .
تحسين نظام الحشو
تقليل مواد الحشو المعززة: على الرغم من أن الحشو مثل الأسود الكربون الأبيض يمكن أن يعزز الخواص الميكانيكية ، فإن الإضافة المفرطة ستزيد من الصلابة وتقلل من المرونة . ، يوصى بالتحكم في كمية الحشو وفقًا لمتطلبات الصلابة (مثل كمية الكربون الأبيض المذهل المضافة أقل من أو تساوي 30PHR).
استخدم الحشو الكروي: الحشو الكروي (مثل النانو السيليكا) تقاوم أقل لحركة السلاسل الجزيئية من مواد الحشو على شكل إبرة أو فلك ، مما يساعد على الحفاظ على المرونة .
إضافة المعدلات المرن: على سبيل المثال ، يمكن لمطاط السيليكون مع المطاط الإيثيلين-أكريلات ، إدخال شرائح مرنة لتحسين المرونة .
حدد زيت السيليكون منخفض اللزوجة
باستخدام الوزن الجزيئي المنخفض ، فإن زيت السيليكون منخفض اللزوجة حيث أن البوليمر الأساسي يمكن أن يقلل من الاحتكاك بين السلاسل الجزيئية ، مما يجعل من السهل على المواد استرداد بعد التأكيد .
2. التحكم في المعالجة
تحسين عملية الفلكنة
التحكم في درجة حرارة الفلكنة والوقت: سيؤدي عدم كفاية الفلكنة إلى انخفاض كثافة التشابك وسوء المرونة ؛ قد يتسبب التثقيف المفرط في كسر السلسلة الجزيئية . يجب تحديد شروط الفلك المثلى تجريبياً (مثل أنظمة البلاتين الفلكية عادةً في درجة 120-150 لـ 10-20 دقيقة) .
باستخدام الفلكنة على مرحلتين: يمكن أن يؤدي التخلص من المراحل الفلكية (النماذج أولية عالية درجة الحرارة) التي تليها الفلكنة على مرحلتين (معالجة طويلة الأجل منخفضة درجة الحرارة) إلى القضاء على الإجهاد الداخلي وتحسين المرونة .
خلط التوحيد
تأكد من تشتت مواد الحشو والفلكانيات وغيرها من المواد المضافة بالتساوي في السيليكون لتجنب اختلافات الأداء المحلية . يمكن استخدام الخلاط الداخلي أو الخلاط المفتوح للخلط المتعدد ، ويجب التحكم في درجة حرارة الخلط (لتجنب درجة الحرارة المفرطة التي تسبب تطهيرًا لزيت السيليكون أو رد فعل مبدئي للبطولة المتقاطعة) {2}
demolding وبعد المعالجة
استخدم عامل demoulding عالي الكفاءة لتقليل مقاومة demoulding وتجنب تراكم الإجهاد الداخلي للمواد .
يمكن للمعالجة الحرارية للسيليكون الفلكان (مثل الخبز عند 150 درجة لمدة ساعتين) أن تزيد من الإجهاد الداخلي وتحسين المرونة .
III . تحسين التصميم الهيكلي
تحسين شكل المنتج
تجنب الزوايا الحادة أو الهياكل ذات الجدران الرقيقة لتقليل نقاط تركيز الإجهاد . على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي تغيير الزوايا الصحيحة إلى الزوايا المستديرة إلى تقليل التشوه المحلي عند تعرضه للقوة وتحسين توحيد الارتداد .
تصميم الهياكل المجوفة أو هياكل قرص العسل لتقليل الصلابة عن طريق تقليل استخدام المواد مع الحفاظ على مرونة الارتداد الشاملة .
أضف طبقة مخزن مؤقت
يمكن لإضافة طبقة عازلة مرنة (مثل الرغوة أو الربيع) على السطح أو داخل منتجات السيليكون أن تمتص جزءًا من طاقة التأثير ، وتقلل من تشوه جسم السيليكون ، وبالتالي تحسين قوة الارتداد بشكل غير مباشر .
IV . بعد المعالجة وتعديل السطح
طلاء السطح
يمكن أن يؤدي تطبيق زيت السيليكون أو طلاء الفلور إلى تقليل معامل الاحتكاك السطحي ، ويقلل من فقدان الطاقة عند تعريضه للقوة ، وتحسين كفاءة الارتداد .
التعديل البدني
من خلال تشكيل طبقة كثيفة على سطح السيليكون من خلال الارتباط المتقاطع التشعي (مثل تشعيع شعاع الإلكترون) ، يمكن تحسين مرونة السطح مع الحفاظ على المرونة الداخلية .
5. تعديل سيناريو التطبيق
التحكم في درجة الحرارة
تجنب استخدام السيليكون في بيئات درجة الحرارة المنخفضة (مثل أدناه -40}) ، لأن درجة الحرارة المنخفضة ستعيق حركة السلاسل الجزيئية وتقلل بشكل كبير من المرونة . إذا كانت هناك حاجة إلى تطبيقات درجات الحرارة المنخفض
العزلة المتوسطة
إذا احتاج السيليكون إلى الاتصال بالزيت والحمض والقلويات والوسائط الأخرى ، فيجب اختيار السيليكون المقاوم كيميائيًا (مثل مطاط الفلوروسيليكون) ، أو يجب عزل الوسيلة من خلال طلاء السطح لمنع فقدان المرونة بسبب التورم أو التدهور .
6. التحقق التجريبي والتكرار
اختبار المرونة
استخدم اختبار الارتداد (مثل اختبار انتعاش Shaw) أو اختبار انتعاش الكرة المتساقط لاختبار كمية معدل انتعاش السيليكون (نسبة ارتفاع الارتداد إلى ارتفاع السقوط) .
قارن معدلات الارتداد تحت صيغ أو عمليات مختلفة لتحديد الحل الأفضل .
تقييم الأداء على المدى الطويل
تقييم توهين مرونة السيليكون من خلال اختبارات التعب (مثل الضغط المتكرر 100 ، 000) لضمان أن المادة تحافظ على أداء مستقر في الاستخدام طويل الأجل .
مثال الصيغة والعملية
صيغة السيليكون عالية المرونة:
البوليمر الأساسي: 100phr لزوجة منخفضة زيت سيليكون ثنائي ميثيل (الوزن الجزيئي 50 ، 000-100 ، 000)
الحشو: 20PHR الدخان السيليكا (عولج السطح بعامل اقتران سيلان)
فولكانزر: 0.5PHR Platinum Catalyst (بما في ذلك المانع)
عامل مساعد: 1PHR زيت السيليكون الهيدروكسي (لضبط السيولة)
تكنولوجيا المعالجة:
الخلط: الخلط في خلاط داخلي في 120 درجة لمدة 10 دقائق ، وتخفيف في خلاط مفتوح 3 مرات .
الفلكنة: 150 درجة مقولبة الفلكنة لمدة 15 دقيقة ، والخبز الفلكي في المرحلة الثانية في 180 درجة لمدة 4 ساعات .
بعد العلاج: تطبيق طلاء الفلور على السطح لتقليل معامل الاحتكاك .
من خلال التدابير المذكورة أعلاه ، يمكن زيادة معدل انتعاش السيليكون إلى 60 ٪ -80} (عادة ما يكون السيليكون العادي 40 ٪ -60}) ، وهو مناسب للسيناريوهات ذات المتطلبات العالية لمرونة الارتداد ، مثل المعدات الرياضية ، وامتصاص صدمة السيارات ، والسيترات الطبية {{4}