Penambahan-Sistem Silikon Sembuh dan Pemangkin Platinum
pengenalan
Elastomer silikon digunakan secara meluas dalam industri moden kerana kestabilan haba yang sangat baik, fleksibiliti, rintangan kimia, dan sifat penebat elektrik. Antara teknologi pengawetan berbeza yang tersedia untuk bahan silikon, penambahan-sistem pengawetan-juga dikenali sebagai platinum-sistem silikon bermangkin-dianggap sebagai salah satu mekanisme pengawetan yang paling maju dan digunakan secara meluas.
Penambahan-sistem silikon penawar biasanya digunakan dalam aplikasi seperti getah silikon cecair (LSR), gel silikon, bahan enkapsulasi dan-elastomer berprestasi tinggi. Bahan ini penting dalam industri termasuk automotif, elektronik, penjagaan kesihatan dan produk pengguna.
Proses pengawetan penambahan-elastomer silikon adalah berdasarkan tindak balas kimia yang dikenali sebagai hidrosilasi. Tindak balas ini melibatkan penambahan silikon-kumpulan hidrogen (Si–H) merentas karbon-ikatan berganda karbon dalam vinil-sebatian silikon berfungsi. Tindak balas biasanya dimangkin oleh kompleks platinum.
Struktur Penambahan-Sistem Silikon Sembuh
Penambahan-sistem silikon penawar biasanya terdiri daripada dua komponen utama, sering dirujuk sebagai Bahagian A dan Bahagian B.
Bahagian A biasanya mengandungi vinil-polimer silikon berfungsi dan pemangkin platinum.
Bahagian B mengandungi hidrida-pemaut silang silikon berfungsi dan bahan tambahan lain.
Apabila kedua-dua komponen ini bercampur, tindak balas hidrosilasi bermula, membentuk rangkaian silikon bersilang.
Sifat bahan akhir bergantung pada beberapa faktor perumusan, termasuk:
● Berat molekul polimer silikon
● Kepekatan kumpulan vinil
● Jumlah pemaut silang hidrida
● Kepekatan mangkin
Dengan melaraskan parameter ini, pengeluar boleh mereka bentuk elastomer silikon dengan sifat mekanikal yang berbeza dan ciri pengawetan.
Mekanisme Tindakbalas Hidrosilisis
Tindak balas hidrosilisis ialah proses kimia utama yang bertanggungjawab untuk mengawet-sistem silikon pengawet tambahan.
Dalam tindak balas ini, silikon-ikatan hidrogen (Si–H) bertindak balas dengan kumpulan vinil (C=C) dengan kehadiran pemangkin platinum.
Tindak balas yang dipermudahkan boleh digambarkan sebagai:
Si–H + CH₂=CH– → Si–CH₂–CH₂–
Tindak balas ini menghasilkan pembentukan ikatan karbon-silikon baharu, menghubungkan rantai polimer bersama dan mewujudkan rangkaian silikon-tiga dimensi.
Salah satu kelebihan utama pengawetan hidrosilisis ialah ia tidak menghasilkan-produk sampingan seperti alkohol atau asid asetik. Ini menjadikan penambahan-silikon penawar sesuai untuk aplikasi yang memerlukan ketulenan tinggi dan pengecutan minimum.
Pemangkin platinum adalah penting untuk membolehkan tindak balas hidrosilasi di bawah keadaan pemprosesan yang praktikal.
Tanpa mangkin, tindak balas antara kumpulan Si-H dan kumpulan vinil akan berlaku dengan sangat perlahan. Kompleks platinum mempercepatkan tindak balas dan membenarkan pengawetan berlaku pada suhu sederhana.
Pemangkin platinum biasa yang digunakan dalam kimia silikon termasuk:
Pemangkin Karstedt
Kompleks divinyltetramethyldisiloxane platinum
Pemangkin penyelarasan berasaskan platinum-lain
Pemangkin ini sangat cekap dan boleh menggalakkan pemautan silang yang cepat walaupun pada kepekatan rendah.
Walau bagaimanapun, sistem bermangkin platinum-boleh sensitif kepada perencat mangkin seperti sulfur, amina dan sebatian logam tertentu. Oleh itu, perumusan yang teliti dan keserasian bahan adalah perlu.
Kelebihan Penambahan-Sistem Silikon
Penambahan-elastomer silikon penawar menawarkan beberapa kelebihan berbanding dengan teknologi pengawetan lain seperti silikon pengawetan-kondensasi.
Tiada Produk Oleh-
Tindak balas hidrosilisis tidak menghasilkan -produk yang meruap, mengakibatkan pengecutan minimum semasa pengawetan.
Kesucian Tinggi
Oleh kerana tiada produk sampingan berasid atau alkohol-dijana, penambahan-silikon penawar sesuai untuk aplikasi sensitif seperti peranti perubatan dan elektronik.
Sifat Mekanikal Cemerlang
Penambahan-elastomer silikon boleh mencapai kekuatan tegangan yang sangat baik, rintangan koyakan dan ketahanan-jangka panjang.
Penyembuhan Cepat
Kelajuan pengawetan boleh dikawal dengan tepat dengan melaraskan kepekatan dan suhu pemangkin.
Aplikasi Perindustrian
Penambahan-sistem silikon penawar digunakan dalam pelbagai jenis-aplikasi berprestasi tinggi.
Getah Silikon Cecair (LSR)
LSR digunakan secara meluas dalam proses pengacuan suntikan untuk menghasilkan-komponen silikon berketepatan tinggi. Aplikasi biasa termasuk peranti perubatan, produk bayi, pengedap dan alat ganti automotif.
Enkapsulasi Elektronik
Gel silikon dan elastomer biasanya digunakan untuk melindungi komponen elektronik yang sensitif terhadap kelembapan, getaran dan turun naik suhu.
Komponen Automotif
Elastomer silikon digunakan dalam gasket automotif, pengedap, dan komponen penebat elektrik kerana rintangan haba yang sangat baik.
Aplikasi Optik dan Perubatan
Oleh kerana penambahan-silikon penawar mempunyai ketulenan tinggi dan boleh diekstrak rendah, ia digunakan secara meluas dalam kanta optik, tiub perubatan dan peranti boleh implan.
Peranan Perantaraan Vinyl Siloxane
Vinyl-perantaraan siloksan berfungsi memainkan peranan penting dalam sintesis dan perumusan penambahan-sistem silikon penawar.
Bahan-bahan ini digunakan untuk mengawal kandungan vinil polimer silikon dan melaraskan ketumpatan silang silang elastomer akhir.
Divinyltetramethyldisiloxane ialah satu contoh perantaraan vinil siloksan yang digunakan secara meluas dalam kimia silikon. Ia menyediakan fungsi vinil yang mengambil bahagian dalam tindak balas hidrosilasi dan membantu mengawal struktur polimer semasa sintesis.
Perantaraan sedemikian penting untuk mengawal kinetik tindak balas dan prestasi bahan dalam pembuatan elastomer silikon.
Produk yang Disyorkan
Untuk aplikasi yang berkaitan dengan penambahan-sistem silikon penyembuhan, perantaraan organosilikon berikut biasanya digunakan.
DVTMDS ialah vinil-sebatian siloksan berfungsi secara meluas dalam sintesis elastomer silikon dan proses pengubahsuaian polimer. Ia menyediakan kumpulan vinil reaktif yang mengambil bahagian dalam tindak balas hidrosilasi.
Bahan ini biasanya digunakan dalam:
● Pengilangan elastomer silikon
● Sintesis minyak silikon vinil
● Pengubahsuaian polimer silikon
Kesimpulan
Penambahan-sistem silikon sembuh berdasarkan platinum-tindak balas hidrosilasi bermangkin mewakili salah satu teknologi terpenting dalam kimia silikon moden. Sistem ini memberikan sifat bahan yang sangat baik, ketulenan tinggi, dan prestasi pengawetan yang boleh dipercayai.
Disebabkan ciri unggulnya, penambahan-silikon penawar digunakan secara meluas dalam industri seperti elektronik, automotif, penjagaan kesihatan dan produk pengguna.
Perantaraan vinil siloksan seperti divinyltetramethyldisiloxane memainkan peranan penting dalam mengawal struktur polimer dan tingkah laku tindak balas dalam sistem ini. Apabila bahan silikon terus berkembang, perantaraan ini akan kekal sebagai komponen penting dalam-rumusan silikon berprestasi tinggi.
