Силиконовый каучук HTV (высокотемпературной вулканизации) также известен как силиконовый каучук горячего отверждения. Он изготавливается из реактивных силиконовых каучуков, другими словами, из прямых цепей макромолекул очень высокой молекулярной массы, содержащих различные реактивные группы. Добавляются пирогенные или осажденные кремнеземы с высокой удельной поверхностью для улучшения механических свойств, термостабилизаторы и различные другие добавки, такие как пластификаторы или антиструктурирующие агенты. Сшивка происходит с использованием органических пероксидов в поликонденсационных системах или платиновых катализаторов в полиаддитивных системах. Компаунды отверждаются при высокой температуре (100-200°C) после смешивания с катализатором. Сшивка происходит с использованием органических пероксидов в поликонденсационных системах или платиновых катализаторов в полиаддитивных системах. Силиконовые каучуки HTV бывают в двух различных физических состояниях: жидком и твердом.
Типы силиконового каучука HTV
Метод разделения HTV обычно основывается на применении и характеристиках, таких как универсальный тип, тип с низкой остаточной деформацией сжатия, тип с низкой усадкой, огнестойкий тип, тип, устойчивый к растворителям, высокотемпературный тип и т. д.
В зависимости от различных методов отверждения и обработки, силиконовый каучук HTV можно классифицировать как твердый силикон (HCR) и жидкий силикон (LSR).
HCR - Каучук высокой консистенции
Каучук высокой консистенции (прокатываемый силиконовый каучук) состоит в основном из полиорганосилоксана (силиконового полимера) и кремнезема с различными добавками для придания разнообразных характеристик. Для смешивания добавляется усилитель и различные добавки. Добавки включают наполнители, вулканизующие агенты (обычно сырой каучук без пероксида), структурообразующие агенты и модификаторы и т. д. Затем каучуковый компаунд вулканизируется в пресс-форме под давлением около 5 МПа и вулканизируется при высокой температуре от 120 до 130 °C в течение примерно 10-30 минут. После извлечения из формы продукт нуждается во второй вулканизации в течение 24 часов в печи при температуре от 200 до 250 °C.
LSR - Жидкий силикон
LSR — это жидкий силикон и силиконовый каучук высокотемпературной вулканизации. LSR отличается от прокатываемого силиконового каучука и силиконового каучука RTV (вулканизуемого при комнатной температуре) по степени вязкости и температуре отверждения. Жидкий силикон (LSR) — идеальный каучуковый материал для автоматизированного литья под давлением благодаря своей превосходной текучести. Также жидкий силикон (LSR) идеален для сложных форм, требовательного дизайна и допусков, поскольку он легко заполняет самые сложные части пресс-формы.
HCR против LSR
Эксплуатационные характеристики HCR и LSR относительно схожи; однако вязкость является ключевым отличием между LSR и HCR и оказывает значительное влияние на оборудование и процессы, используемые для производства каждого из этих эластомеров.
Силикон HCR производится в виде вязкого твердого каучука высокой вязкости, частично вулканизованного. Методы обработки включают: компрессионное формование, трансферное формование и экструзию резиновых трубок.
Силикон LSR, с другой стороны, поставляется в бочках или ведрах в виде жидкого каучука, благодаря его низкой вязкости литье под давлением является идеальным способом обработки LSR.
По сравнению с другими силиконовыми продуктами, такими как жидкий силикон (LSR), HCRs обычно являются более прочными материалами с более надежными физическими свойствами.
LSR имеет более низкую вязкость, чем HCR. LSRы обычно формуют литьем под давлением и, как правило, имеют более длительный срок жизнеспособности смеси по сравнению с HCR.
LSR легче изготавливать и лучше подходит для использования со сложными геометриями. HCR может достигать лучших общих свойств. LSR, тем временем, предлагает большее разнообразие выбора материалов.
Силиконовый каучук HCR и LSR предлагают многие из одинаковых эксплуатационных преимуществ. Лучший материал для вашего проекта в конечном итоге будет зависеть от того, сколько деталей вам нужно произвести. HCRы менее дорогие, чем LSRы, как по стоимости сырья, так и по стоимости пресс-форм. В целом, материалы на основе силикона HCR лучше подходят для небольших объемов производства, в то время как силикон LSR идеален для крупносерийного производства или жестких допусков, поскольку он снижает стоимость единицы продукции.
Преимущества силикона HTV
Долговечность: Силиконовый каучук является материалом выбора в промышленности, когда требуется сохранение исходной формы и механической прочности при сильных термических нагрузках или отрицательных температурах. Органический каучук имеет углерод-углеродную основную цепь, что делает его восприимчивым к озону, УФ-излучению, теплу и другим факторам старения, которые силиконовый каучук хорошо выдерживает. Это делает силиконовый каучук одним из эластомеров выбора во многих экстремальных средах.
Химическая стойкость: Силикон HTV очень инертен и не реагирует с большинством химикатов. Благодаря своей инертности он используется во многих медицинских приложениях, включая медицинские имплантаты. Он биосовместим, гипоаллергенен и не вызывает аллергии, что делает его пригодным для детских товаров и контакта с пищевыми продуктами в целом.
Температурная стойкость: Силикон HTV обладает хорошей устойчивостью к экстремальным температурам, способный нормально работать в диапазоне от −100 до 300 °C.
Механические свойства: такие свойства, как удлинение, ползучесть, циклическое изгибание, прочность на разрыв, остаточная деформация сжатия, диэлектрическая прочность (при высоком напряжении), теплопроводность, огнестойкость и в некоторых случаях прочность на растяжение, могут быть при экстремальных температурах — значительно выше, чем у органических каучуков в целом, хотя некоторые из этих свойств все еще ниже, чем у некоторых специальных материалов.
Электрические свойства: Силикон HTV обладает отличными изоляционными свойствами.
Водоотталкивающие свойства и легкое окрашивание
Применение
Силикон HTV широко используется для замены нефтехимических продуктов во всех отраслях промышленности, включая аэрокосмическую, оборонную промышленность, автомобилестроение, тонкую химию, строительство, электротехнику и электронику, пищевую промышленность, машиностроение, медицину и фармацевтику, косметику, бытовую технику, бумажные пленки, солнечные батареи и полупроводники. В последнее время область применения силикона расширяется с большей скоростью.
Выдающиеся свойства силиконового каучука горячего отверждения используются во многих различных промышленных применениях: герметизация и прокладка трубопроводов в гидравлических системах (соединения для строительных конструкций и авиационных применений, автомобильные прокладки, пыльники и шланги), электрическая защита (защитные кабели офисного оборудования и изоляторы для электротехнических применений, высоковольтные колпачки свечей зажигания, кабели и соединители для автомобильных применений), пищевая, фармацевтическая и биомедицинская области (трубки, профилированные изделия).
Механизм отверждения
Силиконовые каучуки HCR и LSR могут обрабатываться различными способами, каждый тип формования имеет различия в методах обработки и свои преимущества и недостатки.
Экструзия
Экструзия — это непрерывный производственный процесс, при котором силиконовый каучук пропускается через фильеру, а затем вулканизируется. Фильера придает экструдату форму. Необходимое давление создается с помощью подающего шнека, в котором материал гомогенизируется, сжимается и дегазируется.
Экструдированные изделия включают: Трубки, Профили, Кабели, Плоские ленты и Круглые шнуры.
Компрессионное и трансферное формование
Процессы компрессионного формования используются для широкого спектра применений. Твердый силиконовый каучук отверждается в формах под воздействием тепла и давления. Компрессионное и трансферное формование являются предпочтительными методами для твердого силиконового каучука.
Литье под давлением
Литье под давлением — самый популярный и эффективный процесс для массового производства изделий, которые должны соответствовать строгим требованиям к неизменно высокому качеству. Оно характеризуется высокой точностью размеров, позволяет получать высококачественные детали без необходимости дополнительной обработки и значительно сокращает производственные циклы по сравнению с другими процессами. Недостатками являются более высокая стоимость пресс-форм и оборудования, хотя эти затраты компенсируются высокой производительностью.
Литье под давлением идеально подходит для мелких и средних деталей, а также для крупносерийного производства, например, сосок для детских бутылочек и уплотнительных колец.
Ножевое нанесение покрытий (на текстиль)
Силиконы могут использоваться для нанесения покрытий практически на любой тип ткани. Искусство формулирования требует большого опыта, креативности и обширных знаний о соответствующих химических и технологических взаимосвязях.
Хранение силикона HTV
Хранение силикона HCR
- Твердый силиконовый каучук может храниться до 12 месяцев в зависимости от марки.
- Продукты, хранившиеся дольше указанного срока, могут быть все еще пригодны для использования... свойства следует проверить.
- Длительное хранение силикона HTV может вызвать увеличение вязкости по Муни... это обратимо.
- Слишком долго хранившийся каучук может быть восстановлен путем репластикации на вальцах.
- Рекомендуемые условия хранения.
- Хранить в закрытых контейнерах в прохладных помещениях при температуре от 0 до 30°C.
- Избегать прямого солнечного света.
- Хранить отдельно от органического каучука и сшивающих химикатов.
Хранение силикона LSR
При правильном хранении жидкий силикон имеет срок годности до 12 месяцев.
- Даже если продукт хранился дольше рекомендованного срока.
- хранения, его обычно все еще можно использовать... свойства следует проверить.
- Как и у силиконов HTV, вязкость может увеличиваться во время хранения... это обратимо.
- Материал все еще может быть обработан, несмотря на более высокую вязкость.
- Рекомендуемые условия хранения.
- Хранить в закрытых контейнерах в прохладном помещении при температуре от 0 до 30°C.
- Избегать прямого воздействия солнечного света.
- Более высокие средние температуры могут сократить срок годности.