Да би силиконски олакшили отпорнији, свеобухватна оптимизација је потребна из више аспеката као што су формулација материјала, технологија прераде, структурни дизајн и накнадна обрада. Следеће су специфичне мере и начелно анализа:
1. Оптимизација формулације материјала
Подесите умрежавајућу густину
Смањите количину умрежавајућег средства: на одговарајући начин смањење количине вулканизера (као што је пероксид, платинасто катализатор) може смањити густину умрежавања, тако да се више простора за активности задржава између молекуларних ланаца, чиме се побољшава отпорност на тај начин. Међутим, потребно је избегавати недовољно умрежавање које узрокује да материјал постане лепљив или снага да се смањи.
Изаберите високо активан Вулканизер: као што је платински систем вулканизације, који може да формира равномерну мрежу умрежавања, смањити локалну концентрацију стреса и побољшати отпорност.
Оптимизирајте систем пунила
Смањите пунило за појачање: иако пунила попут белог угљеника Црна могу побољшати механичка својства, прекомерно додавање ће повећати крутост и смањити отпорност. Препоручује се контрола количине пунила у складу са захтевима тврдоће (као што је количина фумираног белог угљеника Црна додата мање или једнака 30пхр).
Користите сферне пунила: сферни пунили (као што је нано-силика) мање ометају кретање молекуларних ланаца од иглених или пахуљица, што помаже у одржавању отпорности.
Додавање модификатора еластомера: На пример, мешавина силиконске гуме са гумом од етилен-акрилата може увести флексибилне сегменте да побољша отпорност.
Изаберите силиконско уље са ниским вискозностима
Користећи малу молекуларну тежину, силиконско уље са ниско вискозности, као што је основни полимер може смањити трење између молекуларних ланаца, што је олакшало материјал да се материјал опорави након што је под стресом.
2 Контрола обраде
Оптимизација процеса вулканизације
Контрола температуре и време вулканизације: недовољна вулканизација ће довести до ниске густине крижања и лоше отпорности; Прекомерна вулканизација може проузроковати лом молекуларног ланца. Оптимални услови вулканизације морају се утврдити експериментално (као што су системи вулканизације платина обично вулканизовани на 120-150 степени 10-20 минута).
Употреба двостепене вулканизације: једна сценска вулканизација (висока температура брзог прототипирања), а затим двоструко вулканизацију (дугорочно лечење ниске температуре) може да елиминише унутрашњи стрес и побољшава отпорност.
Мешавина униформности
Осигурати да се пунила, вулканизатори и други адитиви равномерно раштркају у силикону како би се избегле локалне разлике у перформансама. Унутрашњи миксер или отворени миксер може се користити за вишеструко мешање, а температура мешања треба да се контролише (како би се избегла прекомерна температура која изазива испаљивање силиконске уље или превремене реакције унакрсног средства).
Демолдинг и накнадна обрада
Користите високо ефикасно средство за демоњнцију за смањење отпорности на демонтацију и избегавање унутрашњег накупљања материјала.
Топлотно лечење вулканизованог силикона (као што је печење у 150 степени током 2 сата) може даље објавити унутрашњи стрес и побољшати отпорност.
ИИИ. Побољшање структурног дизајна
Оптимизирајте облик производа
Избегавајте оштре углове или танке зидне структуре за смањење тачака концентрације стреса. На пример, променљиви десни углови за заобљене углове може смањити локалну деформацију када је подвргнуто присилној и побољшању униформисаности скоке.
Дизајн шупље структуре или структуре саћа да бисте смањили крутост смањењем употребе материјала уз одржавање укупне опомињене отпорности.
Додајте слој пуфера
Додавање флексибилног слоја пуфера (као што је пена, пролеће) на површини или унутар силиконских производа може апсорбирати део енергије удара, смањити деформацију силиконског тијела и на тај начин индиректно побољшати силу.
ИВ. Подношење и модификација површине
Површински премаз
Наношење силиконског уља или флуора премаза може смањити коефицијент трења површинског трења, смањити губитак енергије када је подвргнут сили и побољшати ефикасност опоравке.
Физичка модификација
Формирајући густи слој на површини силикона кроз крижање зрачења (као што је озрачење електронске греде), површинске отпорности може се побољшати уз одржавање унутрашње флексибилности.
5. Адаптација сценарија апликације
Контрола температуре
Избегавајте употребу силикона у окружењима ниског температуре (као што је испод -40 степени), јер ће ниска температура ометати кретање молекуларних ланаца и значајно смањити отпорност. Ако су потребне ниске апликације за температуру, може се одабрати хладни отпоран силиконски (као што је фенил силиконска гума).
Средња изолација
Ако силиконски треба да се обратите уље, киселини, алкали и другим медијима, мора се одабрати хемијски отпоран силиконски (попут флуоросиликона гума) или се медијум мора изолирати кроз површински премаз да се спречи губитак отпорности због отеклина или деградације.
6 Експериментална верификација и итерација
Тест отпорности
Користите тестер за одбијање (као што је Схав-ов тестер за одбијање) или пад кугличног пробојног испитивања квантитативно тестира брзину скоке силикона (однос висине скоке до висине пада).
Упоредите стопе опобиних у различитим формулама или процесима за одабир најбољег решења.
Дугорочно оцењивање перформанси
Процијените пригушење отпорности силикона кроз тестове умора (као што је поновљена компресија 100.000 пута) како би се осигурало да материјал одржава стабилне перформансе у дугорочној употреби.
Пример формула и процес
СИЛИЦОНЕ Формула високе отпорности:
Основни полимер: 100пхр ниска вискозност диметил силиконско силиконско уље (молекуларна тежина 50.000-100.000)
Пунило: 20пхр Фумед силика (површина третирана средствима за спајање Силане)
Вулканизер: 0.5пхР Платинум Цаталист (укључујући инхибитор)
Помоћни агент: 1пхтр хидрокси силиконско уље (за подешавање флуидности)
Технологија обраде:
Мешање: Мешање у унутрашњој миксеру у 120 степени 10 минута, а стањивање у отвореној мешалици 3 пута.
Вулканизација: 150 степени ливели вулканизацију током 15 минута, а други сценски вулканизација пече у 180 степени током 4 сата.
Пост-третман: Нанесите флуорински премаз на површини да бисте смањили коефицијент трења.
Кроз горе наведене мере, брзина скока силикона може се повећати на 60% -80% (обични силикон је обично 40% -60%), што је погодно за сценарије са високим захтевима за опоравак отпорности, као што су спортска опрема, апроцтипка, абсорпција аутомобила и медицинских катетера.