Silikon kauçuğun yaşlanma direnci nasıl artırılır?

Silikon kauçuk, ana zincirin alternatif silikon ve oksijen atomlarından oluştuğu ve genellikle silikon atomlarına iki organik grubun eklendiği bir kauçuğu ifade eder.Sıradan silikon kauçuk, esas olarak metil grupları ve az miktarda vinil grupları içeren silikon zincir bağlantılarından oluşur.

Termal yaşlanma, silikon kauçuğun en önemli yaşlanma şeklidir.Silikon kauçuğun kullanım ortamı yüksek sıcaklıkta havadır ve ısı ve oksijen kombinasyonu termal yaşlanmaya neden olur.Termal oksijen yaşlanma sürecinde, yüksek sıcaklık silikon kauçuğun oksidasyonunu, oksijen ise silikon kauçuğun termal bozulmasını teşvik eder.

Silikon kauçuğun yapısal değişiklikleri, termal ve oksijen yaşlandırma sürecinde iki kategoriye ayrılabilir: biri termal ve oksijen yaşlanma reaksiyonunun neden olduğu moleküler zincirlerin bozulmasıdır;diğeri ise moleküler zincirler arasındaki çapraz bağlanmadır.Moleküler zincir kopması, kauçuğun yaşlandıktan sonra yapışkan hale gelmesine neden olur;çapraz bağlı kauçuk, yaşlandıktan sonra sertleşir, bu da kauçuğun mekanik özelliklerini azaltır ve sonunda arızaya yol açar.Hava ısındığında, vulkanize silikon kauçuk çapraz bağlanır ve kopmada uzamadaki düşüş, gerilme mukavemetinden çok daha büyüktür.

Silikon kauçuk vulkanizatların termal yaşlanma mekanizmasına göre, termal yaşlanma özelliklerini iyileştirmenin aşağıdaki gibi birkaç yolu vardır:

1. Yan zincirin ayrışmasına bağlı olarak silikon kauçuğun moleküler zincirinin çapraz bağlanmasını veya ayrışmasını önlemek için silikon kauçuğun yan zincirinin bileşimini değiştirin, örneğin fenil gruplarının eklenmesi vb.Bunun nedeni, fenil grubunun kolayca oksitlenmemesi ve silikon zincirinde sterik engelin oluşması, bu nedenle organik silikon zincirinin ayrıştırılmasının daha zor olmasıdır.Ve daha büyük konjugasyon etkisi ve sterik engelleme etkisi nedeniyle, termal ayrışma sıcaklığı daha yüksektir.

2. Silikon kauçuğun moleküler zincirine büyük hacimli segmentler dahil edilerek, karbon, desiloksi, benzen, fenil eter ve siklik diimino grupları gibi vulkanizatların çapraz bağlı bağlarının termal stabilitesi geliştirilir.

3. Yan zincir oksidatif çapraz bağlanmayı ve ana zincir siklizasyon ayrışmasını önlemek için kauçuk bileşiğine demir oksit, dioksan ve heksafenil siklotrisilan gibi ısıya dayanıklı katkı maddeleri eklenir.

Metal oksit antioksidan ekleyin

Silikon kauçuğun oksidatif yaşlanma mekanizması esas olarak serbest radikallerin neden olduğu yan zincir oksidasyon reaksiyonudur.Bu zincirleme reaksiyon önlenirse oksidasyon süreci duracaktır.Fe2O3 en yaygın kullanılan antioksidandır ve ilave miktarı genellikle 3 ila 5 kısımdır.İlgili araştırma, sıvı faz birlikte çökeltme yöntemiyle hazırlanan kompozit metal oksidin silikon kauçuğun ısı direncini önemli ölçüde artırabileceğini bildirmektedir.Çalışmalar, demir-kalay kompozit metal oksidin, silikon kauçuğun ısı direncini iyileştirmede tek bir demir oksit ve kalay okside göre daha etkili olduğunu göstermiştir.Bunun nedeni, hazırlanan kompozit metal oksidin kristal yapısının değişmiş olması ve bunların ilgili antioksidan etkilerinin sinerjistik bir etkiye sahip olmasıdır.Oksidasyonu engelleyebilir ve silikon kauçuğun ısı direncini artırabilir.

Silazan ekle

Silazan, silikon kauçuğun ısı direncini önemli ölçüde artırabilir.Mekanizma şudur: Silazan, ana zincirin bozulmasını etkili bir şekilde engelleyebilir, silikon kauçuğun içindeki iz nemi ortadan kaldırabilir ve silikon kauçuğun ısı direncini 350 ° C'ye kadar çıkarabilir.Silazanın görünür aktivasyon enerjisi ve hidrolitik stabilitesi ne kadar yüksekse, silikon kauçuğun termal stabilitesi o kadar iyidir.Yaygın olarak kullanılanlar şunlardır: heksametildisilazan, heksametilsiklotrisilazan, vb.

Silikon ekleyin

Silikon reçine, ağ yapısına sahip oldukça çapraz bağlı bir polisiloksandır ve ısıyla sertleşen bir reçinedir.Ana zinciri silikon-oksijen bağlarından oluşur ve kuvars ve cam ile aynı yapıya sahiptir ve mükemmel termal oksidasyon kararlılığına sahiptir.205 ° C'de 42 saat ısıtıldığında, silikon reçinesinin ağırlık kaybı yalnızca% 2 ila% 8'dir ve 350 ° C'de 24 saat ısıtıldıktan sonra ağırlık kaybı% 20'den azdır.