Чтобы сделать силикон более устойчивой, требуется комплексная оптимизация из нескольких аспектов, таких как материальная формулировка, технология обработки, структурный дизайн и пост-обработка . Ниже приведены конкретные меры и анализ принципа:
1. оптимизация формулировки материала
Отрегулируйте плотность сшивания
Уменьшите количество сшивающего агента: соответствующее уменьшение количества вулканизатора (такого как перекись, платиновый катализатор) может уменьшить плотность сшивания, так что между молекулярными цепями сохраняется больше пространства активности, тем самым повышая устойчивость ., однако, что необходимо избежать недостаточного сшивания, что вызывает устойчивость, чтобы стать ними или силой, чтобы избежать недостаточного сшивающего сшивания.
Выберите очень активный вулканизатор: например, система вулканизации платины, которая может сформировать более равномерную сеть сшивания, уменьшить локальную концентрацию напряжения и повысить устойчивость .
Оптимизировать систему наполнителя
Уменьшите армирующие наполнители: Хотя наполнители, такие как белый углерод, могут улучшать механические свойства, чрезмерное добавление увеличит жесткость и снижает устойчивость ., рекомендуется контролировать количество наполнителя в соответствии с требованиями к твердости (например, количество белого белого углерода, добавленного меньше или равного 30 -минутного).}}}}}}}}}}}}
Используйте сферические наполнители: сферические наполнители (такие как наносилика) имеют меньшую препятствия для движения молекулярных цепей, чем иглы или чешуйчатые наполнители, что помогает поддерживать устойчивость .
Добавление модификаторов эластомера: например, смешивание силиконовой резины с этиленакрилатной резиной может вводить гибкие сегменты для повышения устойчивости .
Выберите силиконовое масло с низким содержанием
Используя низкую молекулярную массу, силиконовое масло с низким содержанием вязкости в качестве базового полимера может уменьшить трение между молекулярными цепями, что облегчает восстановление материала после подчеркивания.
2. управление обработкой
Оптимизация процесса вулканизации
Контроль температуры и времени вулканизации: недостаточная вулканизация приведет к низкой плотности сшивания и плохой устойчивости; Чрезмерная вулканизация может привести к разрушению молекулярной цепи . Оптимальные условия вулканизации должны быть определены экспериментально (например, системы вулканизации платины обычно вулканизируются при120-150 степень для {{2} минуты) .} для 10-20} .}}}}}}}}}}}}} {{}}}}}
Использование двухэтапного вулканизации: одна стадия вулканизации (высокое температурное прототипирование) с последующей двухэтапной вулканизацией (низкая температурная долгосрочная обработка) может устранить внутреннее напряжение и повысить устойчивость .
Смешивание единообразии
Убедитесь, что наполнители, вулканизаторы и другие добавки равномерно диспергируются в силиконе, чтобы избежать локальных различий в производительности . Внутренний смеситель или открытый микшер может использоваться для множественного смешивания, а температура смешивания следует контролировать (чтобы избежать чрезмерной температуры, вызывающей летучесть силиконового масла или преждевременной реакции сшивающего сцепления).}}}}}}}}}}}}}
Демольд и постобработка
Используйте высокоэффективный агент демонстрации, чтобы снизить сопротивление демонстрации и избежать накопления внутреннего напряжения материалов .
Тепловая обработка вулканизированного силикона (например, выпечка при 150 градусов в течение 2 часов) может дополнительно высвободить внутреннее напряжение и повысить устойчивость .
III . Улучшение структурного дизайна
Оптимизировать форму продукта
Избегайте острых углов или тонкостенных структур, чтобы уменьшить точки концентрации напряжения . Например, изменение правых углов на округлые углы может уменьшить локальную деформацию, когда подвергается принудительному и улучшению однородности отскока .
Проектируйте полые структуры или сотовые конструкции, чтобы уменьшить жесткость за счет снижения использования материала при сохранении общей устойчивости к отскоку .
Добавить буферный слой
Добавление гибкого буферного слоя (такого как пена, пружина) на поверхности или внутри силиконовых продуктов может поглощать часть воздействия, уменьшить деформацию силиконового тела и, таким образом, косвенно улучшать силу отскока.
Iv . после обработки и модификации поверхности
Поверхностное покрытие
Применение силиконового масла или фторинового покрытия может снизить коэффициент поверхностного трения, уменьшить потерю энергии при силе и повысить эффективность отскока .
Физическая модификация
Сформируя плотный слой на поверхности силикона путем сшивки облучения (например, облучение электронного луча), устойчивость поверхности может быть улучшена при поддержании внутренней гибкости .
5. сценарий приложения адаптация
Контроль температуры
Избегайте использования силикона в условиях низкой температуры (например, ниже -40 градуса), потому что низкая температура будет препятствовать движению молекулярных цепей и значительно снижает устойчивость ., если требуются низкотемпературные применения, холодный силикон (например, фениловый силикон-резин) . (например, фениловый силикон-резин) .}
Средняя изоляция
Если силикон должен контактировать с маслом, кислотой, щелочной и другой средой, должен быть выбран химически устойчивый к силикону (например, резина фторсиликона), или среда должна быть выделена через поверхностное покрытие, чтобы предотвратить потерю устойчивости из -за отека или деградации .
6. Экспериментальная проверка и итерация
Тест на устойчивость
Используйте тестер отскока (например, тестер отскока Шоу) или тестер с падающим мячом, чтобы количественно проверить скорость отскока силикона (отношение высоты отскока к высоте падения) .
Сравните скорости восстановления в разных формулах или процессах, чтобы выбрать лучшее решение .
Долгосрочная оценка эффективности
Оцените ослабление устойчивости силикона с помощью испытаний на усталость (например, повторное сжатие 100, 000 раз), чтобы убедиться, что материал поддерживает стабильные характеристики в долгосрочном использовании.
Пример формулы и процесса
Силиконовая формула высокой устойчивости:
Базовый полимер: 100phr с низкой вязкостью диметилаликоновый масло (молекулярная масса 50, 000-100, 000)
Наполнитель: 20phr Fumed Cilica (поверхность, обработанная агентом Silane Coupling)
Вулканизатор: платиновый катализатор 0,5 с.
Вспомогательный агент: 1PHR гидрокси силиконовое масло (для корректировки текучести)
Технология обработки:
Смешивание: смешивание во внутреннем миксере при 120 градусах в течение 10 минут и прореживание в открытом миксере 3 раза .
Вулканизация: 150 градусов, формованная вулканизация в течение 15 минут, и выпечка вулканизации второй стадии при 180 градусов в течение 4 часов .
После лечения: нанесите фториновое покрытие на поверхность, чтобы уменьшить коэффициент трения .
Через приведенные выше меры, скорость восстановления силикона может быть увеличена до 60%-80%(обычный силикон обычно составляет 40%-60%), что подходит для сценариев с высокими требованиями для устойчивости отскока, таких как спортивное оборудование, абсорбция автомобильного шока и медицинские катеры.}}.