Kako se strdi silikonska guma LSR?
Uvod
Tekoči silikonski kavčuk (LSR)se pogosto uporablja za natančno brizganje, saj nudi hitro strjevanje, odlično elastičnost, kemično odpornost, toplotno stabilnost in dosledno dimenzijsko zmogljivost.
Toda kako se tekoča silikonska guma spremeni iz tekoče tekočine v trden elastomer?
Odgovor je v platinsko kataliziranem-adicijskem utrjevanju, znanem tudi kot hidrosililacija. Med strjevanjem reaktivne skupine v dvo-komponentnem sistemu LSR tvorijo tri-dimenzionalno silikonsko mrežo, ko so izpostavljene toploti.
Ta članek pojasnjuje, kako se silikonska guma LSR strdi, kaj se zgodi med kemično reakcijo, kateri parametri obdelave vplivajo na strjevanje in kako lahko proizvajalci dosežejo dosledno učinkovitost strjevanja.
Kaj je silikonska guma LSR?
Tekoči silikonski kavčuk (LSR) je na splošno dobavljen kot dvo-komponentni sistem, običajno imenovan del A in del B.
Običajno:
- Del A vsebuje platinasti katalizator.
- Del B vsebuje silikonski zamreževalec, ki vsebuje skupine Si-H.
- Obe komponenti vsebujeta silikonski polimer in druge sestavine formulacije.
Ko sta obe komponenti natančno odmerjeni in zmešani, se začne reakcija strjevanja. Material se nato vbrizga v segret kalup, kjer se hitro zamreži in tvori končni silikonski elastomer. Ta postopek je splošno znan kotLiquid Injection Molding (LIM-LSR)
Kako se LSR silikonska guma strdi?
LSR se običajno utrjuje s platino-katalizirano adicijsko reakcijo.
Osnovno reakcijo lahko poenostavimo kot:
Vinil-funkcionalni silikonski polimer + Si-H zamreževalec → Zamreženi silikonski elastomer
Platinski katalizator pospešuje reakcijo med vinilnimi skupinami na silikonskem polimeru in skupinami Si-H na zamreževalcu. Ta proces se imenuje hidrosililacija.
Med potekom reakcije se posamezne verige silikonskih polimerov povežejo s prečnimi povezavami in ustvarijo tri{0}}dimenzionalno mrežo. Ta mreža daje strjenemu LSR njegovo značilno elastičnost, trdnost, prožnost in toplotno stabilnost.
Zakaj se platina uporablja za zdravljenje LSR?
Platinasti katalizatorji omogočajo LSR hitro in učinkovito utrjevanje z dodatnim utrjevanjem. Velika prednost je, da adicijsko utrjevanje-katalizirano s platino ne ustvarja tipičnih hlapnih stranskih-produktov, povezanih s strjevanjem s peroksidom.
Ta lastnost je še posebej pomembna za aplikacije, kjer sta pomembni nizka vsebnost hlapljivih snovi in učinkovita obdelava. Za izbrane aplikacije,tekoča silikonska guma brez -celjenja-lahko dodatno poenostavijo proizvodni proces z zmanjšanjem ali odpravo ločene naknadne-korak utrjevanja, odvisno od specifikacije materiala.
To je lahko uporabno za aplikacije, kjer so pomembni čistoča, videz in čistost materiala.
S platino-sušeni LSR se pogosto uporablja za medicinske in zdravstvene komponente, izdelke-za nego otrok,-komponente v stiku z živili, avtomobilska tesnila, električne komponente in natančno oblikovane silikonske dele. Za medicinske aplikacije lahko izberejo proizvajalcimedicinski razred LSR za brizganjev skladu z zahtevanimi specifikacijami materialov in regulativnimi zahtevami
Za aplikacije-za stik z živili v Združenih državah je treba pregledati veljavne zahteve glede na predvideno uporabo in končni izdelek.predpisi FDAvključujejo zahteve za nekatere gumijaste izdelke, namenjene večkratni uporabi pod 21 CFR 177.2600.
Kako deluje utrjevanje z brizganjem LSR?
Shranjevanje dela A in dela B- Obe komponenti sta shranjeni ločeno, da se prepreči prezgodnja reakcija.
Merjenje- Dozirni sistem natančno dovaja del A in del B v določenem razmerju.
Mešanje- Komponente se združijo v statičnem mešalniku.
Injekcija- Mešani LSR se vbrizga v ogreto votlino kalupa.
Ogrevanje in strjevanje- Toplota pospeši reakcijo hidrosililacije,-ki jo katalizira platina.
Zamreženje- Silikonske polimerne verige tvorijo tri{1}}dimenzionalno mrežo.
Razkalupljanje- Po zadostnem strjevanju lahko končno komponento odstranite iz kalupa.
Kakšna temperatura se uporablja za strjevanje LSR?
Temperatura utrjevanja je odvisna od formulacije LSR, oblike kalupa, debeline dela in zahtevanega časa cikla.
Pri običajnem brizganju LSR so temperature kalupov običajno v območju približno 130–200 stopinj, čeprav lahko posamezne formulacije zahtevajo različne pogoje.
Nekateri specializirani razredi LSR so zasnovani za strjevanje-pri nizkih temperaturah. Nekateri komercialni sistemi so na primer zasnovani za strjevanje pri približno 90–120 stopinjah za aplikacije, ki vključujejo temperaturno-občutljive podlage.
Proizvajalci ne smejo izbrati temperature strjevanja samo na podlagi splošnega razpona. Za izhodišče je treba uporabiti dobaviteljev tehnični list (TDS) in priporočene pogoje obdelave.
Kako dolgo traja zdravljenje z LSR?
LSR je znan po relativno hitrem strjevanju. Pri brizganju lahko strjevanje poteka v nekaj sekundah do nekaj minutah, odvisno od temperature kalupa, debeline dela, formulacije, pogojev brizganja, zasnove kalupa, sistema katalizator/inhibitor in zahtevanih fizikalnih lastnosti.
Višje temperature kalupa na splošno pospešijo strjevanje in lahko skrajšajo čas cikla oblikovanja.
Za vsak material LSR ni enotnega časa strjevanja. Proizvodne pogoje je treba določiti z dobaviteljevim TDS in dejanskimi poskusi oblikovanja.
Pogoste težave z utrjevanjem LSR
Del ostane mehak - Možna nezadostna temperatura ali čas sušenja.
Nepopolno strjevanje - Možno nepravilno mešalno razmerje ali zaviranje katalizatorja.
Dolg čas cikla - Možna nizka temperatura kalupa ali neprimerna formula strjevanja.
Prezgodnje strjevanje - Možna previsoka temperatura materiala pred vbrizgavanjem.
Površinske napake - Možna kontaminacija s plesnijo ali neustrezni pogoji obdelave.
Neskladna trdota - Možna variacija merjenja ali mešanja.
Slabe mehanske lastnosti - Možni nepravilni pogoji utrjevanja ali formulacija.
LSR strjevanje proti HCR strjevanju
|
Funkcija |
LSR |
HCR |
|
Materialna oblika |
Tekočina / črpanje |
Trdna snov visoke{0}}konsistence |
|
Tipičen sistem sušenja |
Kura z dodatkom platine |
Zdravilo s peroksidom ali platino |
|
Tipična obdelava |
Tekoče brizganje |
Stiskanje, prenos, ekstrudiranje, brizganje |
|
Mešanje |
Merjenje + statično mešanje |
Notranje/odprto mešanje |
|
Hitrost zdravljenja |
Na splošno hitro |
Odvisno od formulacije |
|
Avtomatizacija |
Zelo primeren |
Odvisno od procesa |
pogosta vprašanja
V: Ali se LSR strdi s toploto?
O: Da. Večina postopkov brizganja LSR uporablja toploto za pospešitev utrjevanja s platino-kataliziranim dodatkom.
V: Ali se LSR strdi pri sobni temperaturi?
O: Standardno brizganje LSR-je oblikovano tako, da ga je mogoče obdelati pred oblikovanjem in se običajno hitro strdi pri povišani temperaturi. Ne zamenjujte standardnega LSR za-brizganje s silikonskimi sistemi RTV-2, ki se lahko strdijo pri sobni temperaturi.
V: Ali LSR proizvaja stranske-proizvode?
O: Platinum{0}}katalizirano adicijsko strjevanje ne ustvarja tipičnih stranskih-produktov, povezanih s peroksidnim utrjevanjem.
V: Zakaj moj LSR ne zdravi pravilno?
O: Možni vzroki vključujejo nepravilno merjenje A:B, nezadostno temperaturo kalupa, neustrezen čas strjevanja, kontaminacijo ali inhibicijo platinskega katalizatorja. Preverite TDS materiala in pogoje obdelave, preden spremenite formulacijo.
V: Ali lahko LSR strdi pri nižjih temperaturah?
O: Da. Za aplikacije, ki vključujejo substrate,-občutljive na temperaturo, so na voljo posebne-temperaturno-suščne LSR formulacije.