Suplimentare-Sisteme cu silicon de vindecare și cataliză cu platină
Introducere
Elastomerii siliconici sunt utilizați pe scară largă în industriile moderne datorită stabilității termice excelente, flexibilității, rezistenței chimice și proprietăților de izolare electrică. Printre diferitele tehnologii de întărire disponibile pentru materialele siliconice, sistemele de întărire-addiționale-cunoscute și sub denumirea de-sisteme de silicon catalizat cu platină- sunt considerate unul dintre cele mai avansate și utilizate mecanisme de întărire.
Sistemele de silicon de întărire-adăugată sunt utilizate în mod obișnuit în aplicații precum cauciucul siliconic lichid (LSR), gelurile de silicon, materialele de încapsulare și elastomerii-de înaltă performanță. Aceste materiale sunt esențiale în industrii, inclusiv în industria auto, electronică, asistență medicală și produse de larg consum.
Procesul de întărire al elastomerilor siliconici de întărire-adăugată se bazează pe o reacție chimică cunoscută sub numele de hidrosililare. Această reacție implică adăugarea de grupări de siliciu-hidrogen (Si–H) peste legăturile duble de carbon-carbon în compușii siliconici cu funcțional-vinil. Reacția este de obicei catalizată de complecși de platină.
Structura sistemelor de adaos-Cure Silicone
Sistemele de silicon de întărire-adăugătoare constau de obicei din două componente principale, adesea denumite Partea A și Partea B.
Partea A conține în general polimeri de silicon-vinil funcționali și un catalizator de platină.
Partea B conține agenți de reticulare siliconici cu hidrură-funcționali și alți aditivi.
Când aceste două componente sunt amestecate, începe reacția de hidrosililare, formând o rețea de silicon reticulat.
Proprietățile finale ale materialului depind de mai mulți factori de formulare, inclusiv:
● Greutatea moleculară a polimerilor siliconici
● Concentrația grupelor vinilice
● Cantitatea de reticulant hidrură
● Concentrația catalizatorului
Prin ajustarea acestor parametri, producătorii pot proiecta elastomeri siliconici cu diferite proprietăți mecanice și caracteristici de întărire.
Mecanismul de reacție de hidrosililare
Reacția de hidrosililare este procesul chimic-cheie responsabil pentru întărirea sistemelor de silicon de întărire prin adăugare{0}}.
În această reacție, legăturile de siliciu-hidrogen (Si–H) reacționează cu grupările de vinil (C{=C) în prezența unui catalizator de platină.
Reacția simplificată poate fi descrisă astfel:
Si–H + CH₂=CH– → Si–CH₂–CH₂–
Această reacție are ca rezultat formarea de noi legături de siliciu-carbon, care leagă lanțurile polimerice împreună și creează o rețea de silicon tri-dimensională.
Unul dintre avantajele majore ale întăririi prin hidrosililare este că nu produce sub-produse, cum ar fi alcoolul sau acidul acetic. Acest lucru face ca siliconii de-curat suplimentar să fie ideali pentru aplicații care necesită puritate ridicată și contracție minimă.
Catalizatorii de platină sunt esențiali pentru a permite reacția de hidrosililare în condiții practice de procesare.
Fără catalizator, reacția dintre grupările Si-H și grupările vinil ar avea loc extrem de lent. Complexele de platină accelerează reacția și permit întărirea să aibă loc la temperaturi moderate.
Catalizatorii obișnuiți de platină utilizați în chimia siliconului includ:
catalizatori Karstedt
Complexe de diviniltetrametildisiloxan de platină
Alți catalizatori de coordonare pe bază de-platină
Acești catalizatori sunt foarte eficienți și pot promova reticulare rapidă chiar și la concentrații scăzute.
Cu toate acestea, sistemele-catalizate cu platină pot fi sensibile la inhibitorii de catalizator, cum ar fi sulful, aminele și anumiți compuși metalici. Prin urmare, este necesară o formulare atentă și compatibilitatea materialului.
Avantajele sistemelor cu silicon de adaos{0}Cure
Elastomerii siliconici de întărire-adăugată oferă mai multe avantaje în comparație cu alte tehnologii de întărire, cum ar fi siliconii de întărire prin condensare-.
Fără -produse
Reacția de hidrosililare nu produce subproduși volatili-, rezultând o contracție minimă în timpul întăririi.
Puritate ridicată
Deoarece nu sunt generate subproduse acide sau alcoolice,-siliconii de întărire suplimentară sunt potriviti pentru aplicații sensibile, cum ar fi dispozitivele medicale și electronicele.
Proprietăți mecanice excelente
Elastomerii siliconici cu întărire suplimentară-poate obține o rezistență excelentă la tracțiune, rezistență la rupere și durabilitate-pe termen lung.
Întărire rapidă
Viteza de întărire poate fi controlată cu precizie prin ajustarea concentrației și a temperaturii catalizatorului.
Aplicații industriale
Sistemele de silicon de întărire-addițională sunt utilizate într-o mare varietate de aplicații de-înaltă performanță.
Cauciuc siliconic lichid (LSR)
LSR este utilizat pe scară largă în procesele de turnare prin injecție pentru a produce componente din silicon de{0}}înaltă precizie. Aplicațiile tipice includ dispozitive medicale, produse pentru copii, sigilii și piese auto.
Încapsulare electronică
Gelurile de silicon și elastomerii sunt utilizați în mod obișnuit pentru protejarea componentelor electronice sensibile împotriva umidității, vibrațiilor și fluctuațiilor de temperatură.
Componente auto
Elastomerii siliconici sunt utilizați în garniturile, garniturile și componentele de izolație electrică auto datorită rezistenței excelente la căldură.
Aplicații optice și medicale
Deoarece siliconii de întărire-adăugătoare au puritate ridicată și extractibile scăzute, sunt utilizați pe scară largă în lentile optice, tuburi medicale și dispozitive implantabile.
Rolul intermediarilor vinil siloxan
Intermediarii vinil-siloxanilor funcționali joacă un rol important în sinteza și formularea sistemelor de silicon de întărire-adăugării.
Aceste materiale sunt utilizate pentru a controla conținutul de vinil al polimerilor de silicon și pentru a ajusta densitatea de reticulare a elastomerului final.
Diviniltetrametildisiloxanul este un exemplu de intermediar vinil siloxan utilizat pe scară largă în chimia siliconului. Oferă funcționalitate de vinil care participă la reacțiile de hidrosililare și ajută la reglarea structurii polimerului în timpul sintezei.
Astfel de intermediari sunt importanți pentru controlul cineticii reacției și performanța materialului în fabricarea elastomerului siliconic.
Produse recomandate
Pentru aplicațiile legate de sistemele cu silicon de întărire-adăugată, sunt utilizați în mod obișnuit următorii intermediari organosiliciici.
DVTMDS este un compus siloxan cu funcționalitate vinil-utilizat pe scară largă în procesele de sinteză a elastomerului siliconic și de modificare a polimerului. Oferă grupări vinilice reactive care participă la reacțiile de hidrosililare.
Acest material este utilizat în mod obișnuit în:
● Fabricarea elastomerului siliconic
● Sinteza uleiului siliconic vinilic
● Modificarea polimerului siliconic
Concluzie
Sistemele de silicon de întărire-adăugării bazate pe reacții de hidrosililare-catalizate cu platină reprezintă una dintre cele mai importante tehnologii din chimia modernă a siliconului. Aceste sisteme oferă proprietăți excelente ale materialului, puritate ridicată și performanță de întărire fiabilă.
Datorită caracteristicilor lor superioare, siliconii de întărire-adăugați sunt utilizați pe scară largă în industrii precum electronică, auto, sănătate și produse de larg consum.
Intermediarii vinil siloxan, cum ar fi diviniltetrametildisiloxanul, joacă un rol critic în controlul structurii polimerului și a comportamentului de reacție în aceste sisteme. Pe măsură ce materialele siliconice continuă să evolueze, acești intermediari vor rămâne componente esențiale în formulările de silicon de înaltă-performanță.
