ยางซิลิโคนทำอย่างไร

ขั้นตอนที่ 1: การสร้างโพลิเมอร์ซิลิโคน

การเดินทางเริ่มต้นด้วยซิลิคอนองค์ประกอบธรรมชาติที่พบในทราย (ซิลิกา) ซิลิกอนคือซิลิโคนสิ่งที่คาร์บอนเป็นพลาสติก

แยกซิลิกอน:ทราย (SiO₂) ถูกทำให้ร้อนด้วยคาร์บอนในเตาที่อุณหภูมิสูงมากเพื่อผลิตซิลิคอนเกรดบริสุทธิ์ -

ทำปฏิกิริยากับคลอโรมีเทน:ผงซิลิกอนนี้จะทำปฏิกิริยากับเมทิลคลอไรด์ (CH₃CL) ในกระบวนการที่เรียกว่า"กระบวนการโดยตรง"ปฏิกิริยานี้ก่อให้เกิดส่วนผสมของคลอโรซิเลเนสต่างๆ

แยกและชำระล้าง:คลอโรไลน์ที่สำคัญที่สุดdimethyldichlorosilaneถูกคั่นด้วยการกลั่นจากส่วนผสมนี้

ไฮโดรไลซิส:จากนั้น dimethyldichlorosilane จะทำปฏิกิริยากับน้ำ ขั้นตอนนี้ทำให้อะตอมของคลอรีนถูกแทนที่ด้วยอะตอมออกซิเจนเชื่อมโยงโมเลกุลเข้าด้วยกันเพื่อสร้างโซ่ยาวหรือโพลีเมอร์ สิ่งนี้สร้างขึ้นPolydimethylsiloxane (PDMS)กระดูกสันหลังพื้นฐานของยางซิลิโคนทั้งหมด

ในขั้นตอนนี้ PDMS เป็นของเหลวระเหยหรือของแข็งเปราะ

ขั้นตอนที่ 2: การผสมและวัลคาไนซ์ (เปลี่ยนพอลิเมอร์เป็นยาง)

พอลิเมอร์ PDMS บริสุทธิ์ยังไม่ได้เป็นยางที่มีประโยชน์ ต้องเป็นซึ่งรวมกัน(ผสมกับสารเติมแต่ง) และที่ได้ถูกต้อง(รักษาให้หายขาด) เพื่อให้ได้คุณสมบัติที่ยืดหยุ่น

ส่วนผสมที่สำคัญเพิ่มในระหว่างการผสม:

ฟิลเลอร์:ฟิลเลอร์ที่สำคัญที่สุดคือซิลิกาควันซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวแทนเสริมแรงเพิ่มความแข็งแรงของยางความต้านทานการฉีกขาดและความทนทานของยางอย่างมาก

ตัวแทนการบ่ม (ตัวเร่งปฏิกิริยา):นี่คือสารเคมีที่สร้างการเชื่อมโยงข้าม - ระหว่างโซ่พอลิเมอร์ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าการใช้วัลคาไนซ์หรือการบ่ม- ประเภทของเอเจนต์ขึ้นอยู่กับวิธีการบ่ม

สารเติมแต่ง:

เม็ดสี:เพื่อเพิ่มสี

พลาสติก:เพื่อปรับความแข็งและความยืดหยุ่น

สารเติมแต่งความร้อน:(เช่นเหล็กออกไซด์) เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูง

ส่วนผสมของพอลิเมอร์ PDMS ฟิลเลอร์และสารเติมแต่งเรียกว่ากสารประกอบซิลิโคน.

ขั้นตอนที่ 3: การสร้างและการบ่ม (กระบวนการผลิต)

ซิลิโคนแบบผสมนั้นมีรูปร่างเป็นรูปแบบสุดท้าย (แผ่นแผ่นปะเก็น, O -} ฯลฯ ) จากนั้นหาย สิ่งนี้ทำได้โดยสองวิธี:

1. สูง - อุณหภูมิวัลคาไนซัส (HTV) / ยางซิลิโคนของแข็ง

นี่เป็นวิธีการดั้งเดิมในการทำผลิตภัณฑ์ซิลิโคนที่เป็นของแข็งเช่นปะเก็นนวมเตาอบและคีย์บอร์ดคีย์บอร์ด

การประนอม:พอลิเมอร์พื้นฐานเป็นหมากฝรั่ง - สูง มันผสมกับซิลิกาเสริมและสารเติมแต่งอื่น ๆ ในเครื่องผสมที่ทรงพลัง (เช่นมิกเซอร์ Banbury)

รูปร่าง:แป้งหนา - เหมือนสารประกอบจะถูกสร้างขึ้นโดย:

การบีบอัดการขึ้นรูป:การวางรูปแบบ pre - ของสารประกอบลงในแม่พิมพ์ที่ร้อนและกดให้เป็นรูปร่าง

การฉีดขึ้นรูป:การฉีดสารประกอบลงในแม่พิมพ์ปิดภายใต้ความดันสูง

การอัดขึ้นรูป:บังคับให้สารประกอบผ่านการตายเพื่อสร้างรูปร่างต่อเนื่องยาวเช่นหลอดหรือซีลซึ่งจะหายในเตาอบอากาศร้อน

บ่ม:ความร้อนและความดันในแม่พิมพ์เปิดใช้งานเอเจนต์การบ่มที่ใช้เปอร์ออกไซด์ - การสร้างการเชื่อมโยงข้ามถาวร - เชื่อมโยงระหว่างโซ่พอลิเมอร์ สิ่งนี้เปลี่ยนสารประกอบที่อ่อนนุ่มให้เป็นของแข็งที่ยืดหยุ่นและยืดหยุ่น

2. ยางซิลิโคนเหลว (LSR) / สอง - ระบบชิ้นส่วน

LSR เป็นความหนืดที่ต่ำกว่า - ของเหลวที่สูบได้ซึ่งเหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่ซับซ้อนสูง - ชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำเช่นหัวนมขวดทารกอุปกรณ์การแพทย์และซีล

การประนอม:พอลิเมอร์พื้นฐานเป็นของเหลว สูตรมีความสมดุลอย่างระมัดระวังเป็นสององค์ประกอบ (ส่วน A และส่วน B):

ส่วน A:มีตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้แพลตตินัม -

ส่วน B:มี cross - linker (มักจะเป็นไซเลน)

การผสมและการขึ้นรูป:ส่วน A และส่วน B ถูกสูบในอัตราส่วน 1: 1 ที่แม่นยำผ่านเครื่องผสมแบบคงที่แล้วฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์ที่อุ่น.

บ่ม:ความร้อนในแม่พิมพ์จะกระตุ้นให้รวดเร็วปฏิกิริยาเพิ่มเติมระหว่างสองส่วนทำให้พวกเขาข้าม - ลิงค์เกือบจะทันที สิ่งนี้ช่วยให้รอบการผลิตที่รวดเร็วมาก (มักจะ 20-30 วินาที)

ตารางสรุป: HTV กับ LSR

ในสาระสำคัญการทำยางซิลิโคนเป็นกระบวนการในการสร้างโซ่ยาวยืดหยุ่นจากทรายเสริมกำลังและจากนั้นเชื่อมโยงพวกเขาเข้าด้วยกันอย่างถาวรเพื่อสร้างวัสดุที่แข็งแกร่งมั่นคงและหลากหลายอย่างไม่น่าเชื่อ