Почему жидкий силикон может широко использоваться в различных областях?

1. Введение жидкого силиконового каучука методом аддитивного формования.

Жидкий силиконовый каучук, полученный методом аддитивного формования, состоит из винилполисилоксана в качестве основного полимера и полисилоксана с Si-H-связью в качестве сшивающего агента. При наличии платинового катализатора при комнатной температуре или нагревании происходит вулканизация сшивания определенного класса силиконовых материалов. В отличие от конденсированного жидкого силиконового каучука, процесс вулканизации жидкого силиконового каучука не образует побочных продуктов, обладает малой усадкой, глубокой вулканизацией и не вызывает коррозии контактирующего материала. Он имеет преимущества широкого температурного диапазона, отличной химической и атмосферостойкости, а также легко прилипает к различным поверхностям. Поэтому, по сравнению с конденсированным жидким силиконом, развитие формования жидкого силиконового каучука происходит быстрее. В настоящее время он все шире используется в электронной технике, машиностроении, строительстве, медицине, автомобилестроении и других областях.

2. Основные компоненты

Базовый полимер

В качестве базовых полимеров для добавления жидкого силикона используются два линейных полисилоксана, содержащих винильные группы. Их распределение молекулярной массы широкое, обычно от тысяч до 100 000–200 000. Наиболее часто используемым базовым полимером для добавления жидкого силикона является α,ω-дивинилполидиметилсилоксан. Было установлено, что молекулярная масса и содержание винильных групп в основных полимерах могут изменять свойства жидкого силикона.

сшивающий агент

В качестве сшивающего агента для добавления жидкого силикона в форму используется органический полисилоксан, содержащий более 3 связей Si-H в молекуле, например, линейный метилгидрополисилоксан, содержащий группу Si-H, кольцевой метилгидрополисилоксан и смола MQ, содержащая группу Si-H. Наиболее часто используются линейные метилгидрополисилоксаны следующей структуры. Установлено, что механические свойства силикагеля можно изменять, изменяя содержание водорода или структуру сшивающего агента. Выявлено, что содержание водорода в сшивающем агенте пропорционально прочности на растяжение и твердости силикагеля. Гу Чжуоцзян и др. получили силиконовое масло, содержащее водород, с различной структурой, различной молекулярной массой и различным содержанием водорода путем изменения процесса синтеза и формулы, и использовали его в качестве сшивающего агента для синтеза и добавления жидкого силикона.

катализатор

Для повышения каталитической эффективности катализаторов были получены платино-винилсилоксановые комплексы, платино-алкиновые комплексы и азотсодержащие платиновые комплексы. Помимо типа катализатора, на его характеристики также влияет количество жидких силиконовых продуктов. Было установлено, что увеличение концентрации платинового катализатора способствует реакции сшивания между метильными группами и подавляет разложение основной цепи.

Как упоминалось выше, механизм вулканизации традиционного жидкого силикона с добавками представляет собой реакцию гидросилилирования между базовым полимером, содержащим винил, и полимером, содержащим гидросилилированную связь. Традиционное формование с использованием жидких силиконов с добавками обычно требует жесткой формы для изготовления конечного продукта, но эта традиционная технология производства имеет недостатки, такие как высокая стоимость, длительность процесса и т. д. Продукты часто не применяются в электронной промышленности. Исследователи обнаружили, что ряд кремнеземов с превосходными свойствами может быть получен с помощью новых методов отверждения с использованием жидких кремнеземов с добавками меркаптанов и двойных связей. Их превосходные механические свойства, термическая стабильность и светопропускание могут открыть новые возможности их применения. На основе реакции меркапто-еновой связи между разветвленным полисилоксаном, функционализированным меркаптаном, и полисилоксаном с винильными концевыми группами различной молекулярной массы были получены силиконовые эластомеры с регулируемой твердостью и механическими свойствами. Напечатанные эластомеры демонстрируют высокое разрешение печати и превосходные механические свойства. Удлинение при разрыве силиконовых эластомеров может достигать 1400%, что значительно выше, чем у известных УФ-отверждаемых эластомеров, и даже выше, чем у наиболее эластичных термоотверждаемых силиконовых эластомеров. Затем сверхэластичные силиконовые эластомеры были применены к гидрогелям, легированным углеродными нанотрубками, для создания эластичных электронных устройств. Печатаемый и обрабатываемый силикон имеет широкие перспективы применения в мягких роботах, гибких приводах, медицинских имплантатах и ​​других областях.