Когда речь заходит о резине, силиконовая резина является единственной в своем роде. Она известна тем, что очень прочна даже в суровых условиях. Благодаря своим свойствам и способности служить многим целям, силиконовая резина является отличным выбором для многих отраслей промышленности. Она стала основным выбором во многих областях, от медицины до автомобилестроения. Кроме того, силиконовая резина часто используется для изготовления уплотнительные ленты.
Силиконовый эластомер обладает многими хорошими качествами, но у него есть и некоторые ограничения. При выборе подходящего материала лучше всего учитывать все эти моменты. В этой статье мы расскажем о различных видах силиконовой резины, их применении и свойствах.
Что такое силиконовая резина?
Возможно, вам нужно понять разницу между силиконом и силиконом.
Кремний - химический элемент с атомным номером 14 и символом Si. Он широко используется в электронике и полупроводниках, в том числе в микросхемах материнских плат процессоров, солнечных батареях и других электронных аксессуарах.
И наоборот, силикон - это синтетический полимер, состоящий из силикона, кислорода и углеводородов. Это гибкий, резиноподобный материал, о котором пойдет речь в этом разделе.
Силиконовая резина известна тем, что обладает свойствами как силикона, так и резины. Она очень устойчива к жаре, холоду и окружающим повреждениям, что делает ее хорошим выбором для многих областей применения. Ее можно найти в потребительских товарах, автомобилях, медицинском оборудовании и строительстве.
Резина Si бывает разных форм и размеров. Вы можете сделать гель, смолу, жидкость или резину. Вы можете подготовить материал в соответствии с потребностями приложения, каким бы оно ни было. В результате силиконовая резина широко используется и в других ситуациях. Герметики, клеи, смазки, медицинские приборы, кухонные инструменты и посуда для выпечки - вот несколько примеров.
Как производится силиконовая резина?
Силикон - это гибкий материал, который используется во многих промышленных сферах. В процессе изготовления он проходит несколько этапов. Здесь представлено полное описание пяти этапов производства силикона.
Шаг 1: Изолирование кремния из диоксида кремния
Кремний - основной ингредиент каучука. Первый шаг в этом процессе - извлечение кремния из диоксида кремния.
В процессе добычи обычно происходит несколько химических реакций при высоких температурах. Этот процесс часто называют восстановлением кремнезема. Вы уже знаете, что кварцевый песок состоит из SiO2.
В ходе процесса в электродуговую печь добавляется углерод. В результате образуется кремний и угарный газ, который затем снова очищается, чтобы достичь требуемого уровня чистоты для производства силикона.
Шаг 2: Сочетание порошка кремния с метилхлоридом
После удаления и очистки кремния его смешивают с хлористым метилом. Химическая формула хлористого метила - CH3Cl. Это один из важнейших этапов производства силиконового каучука.
Смешивание обычно происходит в реакционном сосуде. Кремний и хлористый метил лучше вступают в химическую реакцию в контролируемых условиях. Продуктом этого процесса является диметилдихлорсилан, который представляет собой (CH3)2SiCl2. Чтобы полимеризация силикона произошла, его нужно сначала изготовить.
Шаг 3: Дистилляция смеси
На этой стадии смесь подвергается дистилляции. Как правило, она позволяет отделить и очистить желаемые соединения кремния.
Для этого этапа смесь нужно нагреть до кипения. При этом происходит испарение компонентов, затем газ охлаждается и превращается в жидкость. В ходе этого процесса из реакционной смеси обычно выделяются определенные соединения кремния.
Шаг 4: Добавление воды
Вода добавляется к чистым молекулам кремния после дистилляции. Добавление воды - это первый шаг в процессе гидролиза.
При гидролизе образуется соляная кислота (HCl) и ди-силанол (Si-OH). Образование ди-силанола необходимо для последующей полимеризации силикона.
Шаг 5: Полимеризация силикона
Наконец, ди-силанол проходит через реакции конденсации. На этой стадии образуются связи кремний-кислород-кремний (Si-O-Si). Так образуются кремниевые полимеры.
Кроме того, процесс полимеризации обычно происходит в контролируемых условиях. В этом случае правильная температура, давление и катализатор способствуют эффективному производству. Эти факторы гарантируют, что конечный силиконовый каучук будет обладать необходимыми качествами.
Как органические группы классифицируют силиконовые каучуки?
Силиконовые каучуки можно разделить на различные группы по органическим группам.
В прошлой части мы обсудили процесс получения силиконового каучука. Затем мы получили силиконовый эластомер с группами -CH3, соединенными с атомами кремния. В процессе мы использовали хлористый метил.
Итак, силиконовые каучуки группируются по органическим группам, связанным с атомами кремния. Эти группы должны быть соединены в полимерные цепи.
Эти органические группы изменяют свойства силиконового каучука. Благодаря этим уникальным качествам силиконовый эластомер находит широкое применение в различных областях. Силиконовые каучуки можно разделить на три основные группы по их химическому составу.
Тип 1: метилсиликоновая резина
Он также известен как полидиметилсилоксан. Он содержит метильные группы, соединенные с атомами кремния. Этот тип каучука широко используется для производства эластомеров, силиконовых уплотнительных колец, силиконовых шайб, силиконовых валиков и медицинских изделий. трубки.
Тип 2: фенилсиликоновая резина
Он содержит фенильные (-C6H5) группы, соединенные с атомами кремния. Они лучше противостоят нагреву, коррозии и радиации, поэтому их можно встретить в автомобильных и электрических системах.
Тип 3: винилово-силиконовая резина
Силиконовые эластомеры можно разделить на три основные группы в зависимости от их молекулярной структуры. Каждый тип обладает уникальными свойствами, но все они достаточно гибкие, чтобы удовлетворить различные потребности клиентов и бизнеса.
Типы силиконовой резины по молекулярной структуре
Исходя из молекулярной структуры, силиконовые эластомеры можно разделить на три основные группы. Каждый тип обладает уникальными свойствами, но все они достаточно гибкие, чтобы удовлетворить различные потребности клиентов и бизнеса.
Тип 1: Высокотемпературная вулканизация (HTV)
Обычно силиконовый каучук HTV получают в результате процесса вулканизации при температуре 150°C Цельсия. Этот процесс часто называют высокотемпературной вулканизацией. Во время этого процесса полимерные цепочки соединяются, образуя трехмерную сеть. Это обеспечивает стабильность материала при высоких температурах и делает его прочным.
Силиконовая резина HTV идеально подходит для изготовления уплотнительных лент и прокладок.
Тип 2: вулканизированный при комнатной температуре (RTV)
Но RTV проходит процесс вулканизации, когда он находится при комнатной температуре. Это снижает потребность в оборудовании, которое отверждает вещи с помощью тепла.
Этот вид силиконовой резины хорошо известен тем, что используется для изготовления форм.
Тип 3: жидкая силиконовая резина (LSR)
Жидкая силиконовая резина состоит из двух частей: базового полимера и отверждающего агента. При комнатной температуре они вступают в реакцию, превращаясь в эластичный эластомер. Чаще всего для изготовления жидкого силикона используется формование LSR.
Этот силиконовый эластомер можно использовать в больницах, для ухода за младенцами и в ситуациях, связанных с контактом с пищевыми продуктами.
Преимущества силиконовой резины
В состав силикона входят силикон, кислород и различные органические группы. Каждый тип имеет свои преимущества, но все они обеспечивают безопасность при высоких температурах, химическую стойкость и гибкость. Некоторые виды также являются пищевыми, поэтому их можно использовать в пищевой, фармацевтической или медицинской промышленности.
Устойчивость к экстремальным температурам
Вы можете использовать силиконовую резину в диапазоне температур. Благодаря этому они широко распространены в местах, где температура часто меняется.
Химическая инертность
Силиконовый эластомер также очень устойчив к химическим веществам. Он хорошо взаимодействует с маслами, кислотами, щелочами и растворителями, поэтому отлично подходит для использования в химической промышленности.
Отличная электроизоляция
Силиконовые эластомеры также обладают высоким электрическим сопротивлением, что делает их идеальными для использования в электрических системах. В качестве примера можно привести силиконовые уплотнительные кольца и эластомеры, используемые в электрических корпусах.
Устойчивость к ультрафиолету и озону
Силиконовый эластомер также может противостоять ультрафиолетовому излучению и озону. Ультрафиолетовое излучение от солнечного света является основной причиной разрушения резины. Поэтому силиконовый каучук можно использовать на улице.
Гибкость и эластичность
Силиконовая резина остается гибкой и эластичной при различных температурах и давлениях. Это позволяет изделию сохранять свою форму и способность закрываться даже после многократного сжатия.
Биосовместимость
Силиконовая резина биосовместима, что означает, что она может безопасно работать с живыми тканями и использоваться в медицине и здравоохранении. Медицинские имплантаты, трубки и устройства - это распространенные области применения силиконовой резины.
Прочность и долговечность
Все вышеперечисленные преимущества говорят о том, что силиконовая резина долговечна. Она отлично противостоит старению, выветриванию и деградации с течением времени. Она, несомненно, обеспечивает надежную работу и длительный срок службы в различных областях применения.
Недостатки силиконовой резины
У силиконовой резины есть много положительных сторон, но есть и некоторые проблемы. Во-первых, она стоит дороже других каучуков. Во-вторых, силиконовый эластомер может не подойти для использования под высоким давлением. В-третьих, вы не сможете выбрать все цвета, которые вам нужны.
В связи с этим при выборе резинового материала вам следует учитывать свои потребности.
Часто задаваемые вопросы
Q1. Можно ли перерабатывать силиконовые резины?
Да, силиконовая резина пригодна для вторичной переработки. Это позволяет использовать ее повторно. Однако при повторном использовании обычно получается продукт, который не так хорош, как оригинал. Это единственное ограничение возможности вторичной переработки силиконовой резины.
Q2. Является ли силиконовая резина токсичной?
Нет, этот материал принято называть нетоксичным. Он не выделяет вредных для человека химических веществ и токсинов. Благодаря этому силиконовая резина используется в медицинской и пищевой промышленности.
Q3. Лучше ли силиконовая резина, чем натуральный каучук?
Благодаря своим преимуществам силиконовая резина лучше других материалов. И наоборот, натуральный каучук дешевле.