Az egykomponensű szilikon sokoldalú és széles körben használt anyag a különböző iparágakban, kiváló tömítő-, kötő- és szigetelő tulajdonságairól ismert.
1. Polidimetil-sziloxán (PDMS)
Az egykomponensű szilikon elsődleges komponense a polidimetil-sziloxán (PDMS), egyfajta szilikon polimer. A PDMS egy szintetikus polimer, amely ismétlődő dimetil-sziloxán egységekből áll, amely két metilcsoporthoz és két oxigénatomhoz kapcsolódó szilíciumatomból áll. Ez a szerkezet biztosítja a PDMS egyedülálló tulajdonságait, például alacsony felületi feszültséget, nagy rugalmasságot és kiváló termikus stabilitást.
A PDMS az egykomponensű szilikon gerince, amely biztosítja az anyag rugalmasságát és gumiszerűségét. Lehetővé teszi a szilikon megnyúlását és deformálódását anélkül, hogy elveszítené alakját, így ideális olyan alkalmazásokhoz, ahol rugalmasságra van szükség, például hézagok és tömítések tömítésére. Ezenkívül a PDMS alacsony üvegesedési hőmérséklettel rendelkezik, ami azt jelenti, hogy alacsony hőmérsékleten is rugalmas marad, így hideg környezetben is használható.
2. Keresztkötő ügynökök
A folyékony PDMS szilárd, rugalmas anyaggá alakításához térhálósító szereket adnak az egykomponensű szilikon készítményhez. Ezek a szerek reakcióba lépnek a PDMS láncokkal, kémiai kötéseket hozva létre közöttük, és háromdimenziós hálózati struktúrát hoznak létre.
Az egykomponensű szilikonban különböző típusú térhálósító anyagokat használnak, a térhálósodási mechanizmustól függően. Például az egykomponensű szilikonok nedvességben kikeményedésénél a térhálósító szer reagál a levegő nedvességével, és szilárd anyagot képez. A nedvességgel térhálósodó szilikonok általános térhálósító szerek közé tartoznak az alkoxi-szilánok. Ha nedvességnek vannak kitéve, az alkoxi-szilánok hidrolizálnak, majd reakcióba lépnek a PDMS-láncokkal, és keresztkötéseket képeznek.
A nedvességet kikeményítő térhálósító szerek mellett léteznek hőkeményítő és UV térhálósító szerek is. A hőre keményedő térhálósító szerek hőkezelést igényelnek a térhálósító reakció megindításához, míg az UV térhálósító szerek ultraibolya fény hatására aktiválódnak.
3. Töltőanyagok
A töltőanyagok az egykomponensű szilikon másik fontos összetevője. Hozzáadják, hogy javítsák a szilikon mechanikai tulajdonságait, például szilárdságát, keménységét és kopásállóságát. Az egykomponensű szilikonban általánosan használt töltőanyagok közé tartozik a szilícium-dioxid, a kalcium-karbonát és a talkum.
A szilícium-dioxid az egyik legszélesebb körben használt töltőanyag a szilikon készítményekben. Növelheti a szilikon szakítószilárdságát és szakítószilárdságát. A szilícium-dioxid részecskék erősítik, megakadályozzák a repedések kialakulását és javítják az anyag általános tartósságát. A kalcium-karbonát szintén népszerű töltőanyag, amely növelheti a szilikon keménységét és merevségét. A talkumot gyakran használják a szilikon folyási tulajdonságainak javítására a feldolgozás során.
4. Lágyítók
Az egykomponensű szilikonhoz lágyítószereket adnak, hogy növeljék annak rugalmasságát és csökkentsék a keménységét. Úgy működnek, hogy csökkentik a PDMS-láncok közötti intermolekuláris erőket, lehetővé téve számukra a szabadabb mozgást. Ez puhább és rugalmasabb anyagot eredményez.
Az egykomponensű szilikonban általánosan használt lágyítószerek közé tartoznak a ftalátok és a nem ftalát lágyítók. A ftalátokat korábban széles körben használták, de a lehetséges egészségügyi hatásaik miatti aggodalmak miatt a nem ftalát lágyítók egyre népszerűbbek. A nem-ftalát lágyítók a ftalátokhoz hasonló teljesítményt nyújtanak, miközben környezetbarátabbak.
5. Adalékok
Adalékanyagokat használnak az egykomponensű szilikonban, hogy különleges tulajdonságokat kölcsönözzenek az anyagnak. Például antioxidánsokat adnak hozzá, hogy megakadályozzák a szilikon oxidációját és idővel lebomlását. Az UV stabilizátorokat arra használják, hogy megvédjék a szilikont az ultraibolya fény káros hatásaitól, amelyek elszíneződést és ridegséget okozhatnak.
Az égésgátlók egy másik fontos adalékanyag. Hozzáadják, hogy a szilikon tűzálló legyen. Az égésgátlók úgy fejtik ki hatásukat, hogy gázokat szabadítanak fel, amelyek hígítják a levegő oxigénjét, vagy szénréteget képeznek a szilikon felületén, amely gátat képez a hővel és az oxigénnel szemben.
Egykomponensű szilikon alkalmazásai
Az egykomponensű szilikon egyedülálló kémiai összetétele széles körű alkalmazást tesz lehetővé. Az elektronikai iparban arra használjákFehér tűzálló szilikon a NYÁK-alkatrészek rögzítéséhez. A szilikon kiváló szigetelő tulajdonsága és magas hőmérsékletnek ellenálló képessége ideálissá teszi a PCB alkatrészek védelmére és rögzítésére.
Az építőiparban,Egyrészes szilikon tömítőanyagépületekben lévő hézagok és rések tömítésére használják. A szilikon rugalmassága és időjárásállósága hosszan tartó és vízálló tömítést biztosít.
Az autóiparban,Elektromos szilikon gumi tömítőanyagelektromos csatlakozások tömítésére és nedvesség és korrózió elleni védelmére szolgál. Az autóiparban az elektromos szilikon gumi tömítőanyagot elektromos csatlakozások tömítésére, valamint nedvesség és korrózió elleni védelmére használják. Ezek az anyagok megbízható szigetelést és környezetvédelmet biztosítanak az érzékeny elektronikai szerelvények számára. Például,RTV1 elektromos szigetelő szilikonáltalában ott használatos, ahol stabil elektromos szigetelésre és nedvességállóságra van szükség.
Hivatkozások
- Mark, JE és Erman, B. (2007). A gumi tudománya és technológiája. Akadémiai Kiadó.
- Dow Corning. (2019). Szilikontechnológiai kézikönyv.
- Wacker Chemie AG. (2020). Szilikonok: Tulajdonságok, Alkalmazások, Technológia.