La viscositat del cautxú líquid de silicona està influenciada per diversos factors, que regulen la seva fluïdesa alterant la seva estructura molecular, interaccions o estat físic. A continuació, es mostra una anàlisi detallada dels principals factors influents:
1. Pes i estructura molecular del polímer base (base de goma)
Pes molecular: un pes molecular més elevat d’una base de cautxú dóna lloc a cadenes moleculars més llargues i més enredaments entre segments de cadena, augmentant significativament la viscositat. Per exemple, la viscositat de 107 base de goma oscil·la entre 10.000 cp a 50.000 cp, amb un pes molecular més elevat que indica una viscositat inicial més elevada.
Estructura molecular: Les gomes de silicona de cadena recta tenen una menor viscositat, mentre que les estructures ramificades o reticulades dificulten el flux molecular i augmenten la viscositat. Per exemple, la viscositat de les gomes de silicona de tipus addicional que contenen vinil es veu afectada més significativament per la densitat de reticulació a causa de les seves cadenes moleculars altament reactives.
2. Tipus i contingut de farciment
Tipus de farciment:
La sílice (fumada o precipitada): com a farciment de reforç, millora significativament la llàgrima i la resistència a la tracció de la cautxú de silicona, però augmenta significativament la viscositat. La sílice fumada té una superfície més gran i un efecte més pronunciat de viscositat. Carbonat de calci i pols de sílice: com a càrregues inertes, tenen poc efecte sobre la viscositat, però l’addició excessiva pot augmentar la viscositat a causa de l’acumulació de partícules.
Contingut de farciment: com més gran sigui el contingut de farciment, més gran és la viscositat. Per exemple, la silicona d’impressió de coixinet requereix una gran duresa (al voltant de 50 graus) i amb un alt contingut de farciment, la viscositat de matèries primeres és significativament superior a la de la silicona ordinària.
3. Addició de plastificants (diluents)
Oli de silicona: l’oli de silicona de dimetil és un plastificant d’ús comú que redueix la viscositat de silicona. La proporció d’addició no ha de superar generalment el 10%. L’addició excessiva pot conduir a l’adherència superficial, disminuir la duresa i el deteriorament de les propietats mecàniques després de curar -les.
Altres diluents, com l’oli de silicona de vinil de baixa viscositat, es poden utilitzar per ajustar específicament la viscositat de silicona de tipus addicional sense afectar la reacció de curació.
4. RELLEGES I SISTEMES DE CURING
Tipus de reticuladors:
Oli de silicona hidrogenada (silicona de tipus addicional): com més gran és el contingut d’hidrogen, més gran és la densitat de reticulació i més gran és la duresa després de la curació. No obstant això, la viscositat no va augmentar a causa de la tendència de les cadenes moleculars a la reticulació.
Catalitzador d’organotina (silicona tipus condensació): la concentració del catalitzador afecta la taxa de curació, però l’addició excessiva pot provocar un sobre-reticulació localitzat, donant lloc a una viscositat anormalment alta. Condicions de curació:
Temperatura: L’augment de la temperatura pot reduir la viscositat (la viscositat disminueix aproximadament la meitat per cada augment de la temperatura), però s’ha de controlar la temperatura de curació per evitar un reticulació excessiva.
Temps: el temps de curació excessiva pot comportar una reticulació posterior de les cadenes moleculars, augmentant la viscositat.
5. grups finals de cadena molecular i reactivitat
Grups reactius: les silicones que contenen vinil, hidroxil o grups d’hidrogen als extrems de la cadena molecular tenen viscositats diferents a causa de diferents interaccions inter-segments. Per exemple, les silicones amb un alt contingut en vinil tenen una menor viscositat, però una duresa més elevada després de curar -se.
Agents de captació: l’ús de diferents agents de captació (com l’hexametildisiloxà) pot ajustar l’activitat dels extrems de la cadena molecular, afectant així la viscositat.
6. Mètodes de processament i barreja
Remeneració de velocitat i temps: l’agitació d’alta velocitat pot introduir l’aire i alterar l’alineació de la cadena molecular, provocant un augment temporal de la viscositat. La barreja exhaustiva garanteix una dispersió uniforme del farcit i evita les anomalies de viscositat localitzada.
Degassing: La silicona no dissenyada pot tenir una viscositat aparent inferior al valor real a causa de la presència de bombolles, però aquestes bombolles debilitaran les propietats mecàniques després de curar . 7. factors externs
Temperatura: L’augment de la temperatura ambient disminueix la viscositat (d’acord amb l’equació d’Arrhenius), però s’ha de tenir en compte l’efecte de la temperatura sobre la reacció de curació.
Força de cisalla: la silicona líquida és un fluid no newtonià i la seva viscositat disminueix a mesura que augmenta la velocitat de cisalla (aprimament de cisalla), fent-lo adequat per a processos de cisalla alta com el modelat per injecció i ruixat.
Exemples de control de viscositat en aplicacions pràctiques
Requisits de baixa viscositat: per exemple, en el modelat per injecció de les lents de contacte, es requereix una silicona de tipus addicional amb una viscositat inferior a 10.000 CP. Això s’aconsegueix seleccionant una base de pes molecular baix i una petita quantitat d’oli de silicona.
Requisits d’alta viscositat: per exemple, en compostos electrònics de components de components, es requereix una alta viscositat per evitar el flux. Això es pot aconseguir afegint una proporció elevada de sílice o utilitzant una base ramificada.
Balanç de viscositat: la silicona d’impressió de coixinet requereix una gran duresa (50 graus) i viscositat mitjana. Això s’aconsegueix optimitzant la proporció de sílice amb oli de silicona.