Как увеличить эластичность жидкого силиконового каучука (LSR)?
Для повышения эластичности жидкого силиконового каучука (LSR) требуется оптимизация в конструкции состава, методов обработки и после лечения.Ниже приведены конкретные методы:
1. Отрегулируйте базовую формулировку
(1) Выберите силикон с низкой плотностью сшивки
Базовый полимер: Выберите полидиметилсилоксан (PDMS) с более низким содержанием винила для более гибких молекулярных цепей.
Соотношение сшивающего агента: Уменьшите количество платиновых катализаторов (например, на основе PT) или перекидных сшивателей до более низкой плотности сшивки. Чрезмерное сшивание может сделать материал более сложным и менее упругим.
(2) Включить гибкие сегменты цепи
Модифицированные силиконы: Введите длинноцепочечные алкильные группы (например, фенилликоновые масла) или полиэфирные силиконы, чтобы повысить молекулярную гибкость.
Смешайте с эластомерами: Смешайте с совместимыми эластомерами, такими как TPU или SEBS для повышения эластичности (должна быть обеспечена совместимость).
2. Оптимизировать систему наполнителя
(1) Используйте нано-устроенные наполнители
Фумированный кремнезем: Выберите гидрофобный кремнезем с низким уровнем гидроксила (например, HDK® H18), чтобы уменьшить помехи до молекулярной подвижности.
Углеродные нанотрубки/графен: Добавить в трассировках (<1%) to enhance the elastic modulus without significantly reducing rebound performance.
(2) Загрузка наполнителя управления
Excess filler (>30%) ограничивает движение цепи. Сбалансированная сумма (рекомендуется: 10–20%) обеспечивает подкрепление при сохранении эластичности.
3. Отрегулируйте процесс отверждения
(1) Низкотемпературное, медленное отверждение
Лечение при более низких температурах (например, 110–130 градусов) в течение длительного времени, чтобы сформировать более равномерную сеть сшивки и уменьшить внутреннее напряжение.
(2) Вторичное лечение (пост-обращение)
Выпекать при 150–200 градусах в течение 2–4 часов, чтобы удалить остаточные летучие вещества и стабилизировать сеть сшивки, уменьшая постоянную деформацию.
4. Добавить упругости, повышающие добавки
Пластификаторы: Добавьте силиконовые масла (например, диметилоликоновое масло) или пластификаторы на основе фосфата (следите за потенциальной миграцией).
Динамические сшивки: Используйте сшивающие агенты с гибкими сегментами (например, длинноцепочечные алкиллеты).
Эластичные микросферы: Включите полые стеклянные микросферы или эластичные микробусы, чтобы улучшить скорость восстановления сжатия.
5. Оптимизировать конструктивный дизайн
Пористая структура: Используйте химические или физические процессы пены для создания микроцеллюлярного силикона, улучшая эластичность сжатия.
Нелинейная геометрия: Разработка пружинных или волнообразных структур для повышения макроскопической эластичности посредством геометрии.
6. Тестирование и проверка
Скорость отскока: Тест в соответствии с ISO 4662 или ASTM D2632.
Компрессия набор: Сжатие 50% и измерьте восстановление через 24 часа (ASTM D395).
Динамический механический анализ (DMA): Анализировать модуль хранения (G ') и коэффициент потерь (TANδ).
Ключевые соображения
Баланс производительности: Улучшение эластичности может снизить прочность на растяжение или баланс нефти в соответствии с потребностями применения.
Стабильность обработки: Модифицированный LSR должен поддерживать поток и время лечения, подходящее для литья или литья.
Биосовместимость: Для медицинских применений сырье должно быть одобрено FDA или сертифицировано в ISO 10993.
Применяя эти методы, эластичность LSR может быть значительно улучшена для примера, скорость отскока может быть увеличена с 70% до более чем 90% (точные значения требуют экспериментальной проверки).