Borracha de Silicone

Os Silanes são análogos aos hidrocarbonetos, isto é, o bloco de apartamentos básico de hidrocarbonetos é o grupo do CH (₄ metano), quando aquele para silianes for SiH (silane₄ ) e a estrutura básica é SiH (SiH₃) SiH_2n. Estes₃ materiais têm a espinha dorsal do Si-Si-Si e as estruturas resultantes são nomeadas baseadas no número de átomos do silicone no silane da corrente isto é, no disilane, no trisilane, no tetrasilane etc. Etc. Além Disso, as substituições similares podem ocorrer, como é o caso com hidrocarbonetos, por exemplo os grupos do CH para₃ grupos de SiH, ₃ o Cl para convenções de Nomeação de H, Etc. são os mesmos que para os analogues do hidrocarboneto.

Os Siloxanes diferem dos silanes que têm uma espinha dorsal do Si-O-Si e uma fórmula geral SiH₃ (OSiH₂)_n OSiH₃. As convenções de Nomeação são similares ao disiloxane dos silanes isto é, ao trisiloxane Etc.

Aqueles materiais que têm principalmente os grupos laterais orgânicos anexados aos átomos do silicone são referidos como polyorganosiloxanes dos silicones.

De acordo com ASTM D1418 há umas várias classes de borrachas de silicone esboçadas na tabela 1.

Classificações da borracha de Silicone da Tabela 1. ASTM D1418.

Há três classificações industriais principais de borrachas de silicone:

•         Vulcanizar da Alta Temperatura (HTV) - calor Às Vezes chamado - curável, estes está geralmente em um formulário semi-contínuo da goma no estado uncured. Exigem o borracha-tipo que processa para produzir itens terminados.

•         Vulcanizar da Temperatura Ambiente (RTV) - vindo Geralmente como um líquido flowable e é usado para vedadores, molde que fazem, capsulagem e potting. Estes materiais não são usados geralmente como borrachas convencionais.

•         As Borrachas de Silicone Líquidas (LSR) - calor Às Vezes chamado - materiais líquidos curáveis, estes materiais são processadas no molde da injecção e no equipamento de produção especialmente projetados da extrusão.

O método o mais comum para preparar silicones envolve reagir um chlorosilane com água. Isto produz um intermediário do hidróxilo, que se condense para formar um polímero-tipo estrutura. A seqüência básica da reacção é representada como:

Esta é a rota favorecida embora outras matérias primas tais como alkoxysilanes possam ser usadas. Chlorosilanes e outros precursores do silicone são sintetizados usando “o Processo Directo”, envolvendo a reacção do silicone elementar com um alogenuro do alkyl assim,

Si + → RSiX de RX_n4-n (onde n = 0-4)

A Preparação de elastómetros de silicone exige a formação de elevação - peso molecular (geralmente maior do que 500000g/mol). Para produzir estes tipos de materiais exige os precursores di-funcionais, que formam estruturas lineares do polímero. Os Mono e precursores tri funcionais formam estruturas terminais e estruturas ramificadas respectivamente.

À excecpção de RTV e de líquido que curam sistemas, as borrachas de silicone são curadas geralmente usando peróxidos tais como o peróxido do peróxido de benzoyl, do dichlorobenzoyl 2,4, perbenzoate t-butílico e peróxido do dicumyl. Os hydroperoxides do Alkyl e os peróxidos dialkyl foram usados igualmente com sucesso com o vinil que contem silicones.

Hydrosilylation ou o hydrosilation são um método de cura alternativo para o vinil que contem silicones e utilizam os materiais e a platina do hydrosilane que contêm compostos para catalizadores. É um processo de 2 porções que exige uma mistura de 2 componentes separados, com o material resultante que tem uma vida útil limitada. Curar-se não produz voláteis e os silicones convencionais curados calor com forças de rasgo altas podem ser curados desta maneira.

Reforçando enchimentos são adicionados para melhorar a resistência à tracção de outra maneira deficiente dos silicones. O Silicone, sob a forma das emanações do silicone com dimensão das partículas na escala 10-40nm é o enchimento o mais preferido, embora o preto de carbono seja usado. Os Enchimentos interagem com o vulcanisate, formando um pseudo--vulcanisation. Isto pode ocorrer durante a mistura (rastejamento que se endurece) ou no armazenamento (envelhecimento do escaninho).

Embora mmoer possa dividir estas estruturas, é igualmente comum adicionar aditivos do controle da estrutura ou aditivos da formiga-estrutura para combater estas reacções. Os Exemplos destes materiais são materiais siloxane-baseados tais como o diphenylsilane e o pinacoxydimethylsilane.

Os Silicones têm o melhor incêndio - propriedades resistentes comparadas às borrachas naturais. Esta propriedade pode ser melhorada pela chama da adição - aditivos retardadores tais como compostos da platina, o trihydrate do preto de carbono, o de alumínio, o zinco ou compostos céricos. Deve-se notar que a adição do preto de carbono igualmente aumenta a condutibilidade elétrica.

O oxisde Férrico pode igualmente ser adicionado para melhorar a estabilidade térmica, o dióxido titanium e outros compostos organometálicos como pigmentos.

Os Silicones podem ser misturados/combinados usando misturadores dos moinhos. Contudo, devido aos raspadores da baixa viscosidade e às placas apertados do mordente precise de ser usado para assegurar a mistura completa. Formar pode ser realizada por técnicas convencionais tais como o molde da injecção, a extrusão e o molde da compressão. Deve ser tomado para levar em consideração encolhimentos de cura relativamente grandes e para evitar o ar prendido em armadilha.

Curar-se é geralmente rápida para a maioria de categorias e folowed por um tratamento de cura do cargo em um forno do ar em 200-250°C, por um período de 4-24 horas. Este processo serve para melhorar propriedades e remover os produtos residuais do peróxido.

Estes são essencialmente sistemas bipartidos, fornecidos desareado de modo operacional frequentemente no equipamento premetered. As Baixas pressões da injecção e baixa a pressão que formam técnicas são suficientes. Curam-se após ter misturado as duas parcelas separadas, por processos tais como o hydrosilylation. Curar-se está frequentemente completa em apenas alguns segundos em temperaturas aproximadamente de 200°C e cargo-curar-se não é exigida geralmente.

O baixo investimento de capital exigido para o meio da produção que LSRs pode competir com os silicones convencionais e as borrachas orgânicas.

As propriedades Físicas são comparáveis às categorias de uso geral e peróxido de grande resistência aos elastómetros curados. Além Disso, exibem auto-extinguir propriedades, com adições do preto de carbono permitindo as de satisfazer os testes UL-94.

Estes estão disponíveis em um (RTV-1) e nos sistemas (RTV-2) bipartidos.

Os sistemas da Única parte consistem no polydialkylsiloxane com grupos de hidróxilo terminais, que são reagidos com os agentes deligamento do organosilicon. Esta operação é realizada em um ambiente umidade-livre e em resultados na formação de uma estrutura do tetrafunctional. Curar-se ocorre quando os materiais são expor à umidade. A umidade Atmosférica é suficiente para provocar a reacção, e a espessura deve ser limitada se somente um lado é expor à fonte da umidade. Curar-se é igualmente relativamente lenta, dependente no ingresso da umidade no polímero.

Dois sistemas do bloco podem ser divididos em duas categorias, em materiais ligados condensação e em polímeros ligados adição.

Os sistemas da Condensação envolvem a reacção de polydimethylsiloxanes silanol-terminados com os agentes deligamento do organosilicon tais como o Si (RO)₄. A vida de Armazenamento depende das condições empregadas e ambientais do catalizador.

os materiais Adição-Curados devem ser processados sob circunstâncias limpas enquanto se curar pode ser afectada por contaminadores tais como os solventes e os catalizadores usados na condensação RTVs. Estes materiais são seridos para usar-se com materiais de carcaça do poliuretano.

Propriedades que fizeram esta família de materiais de engenharia importantes das borrachas incluir:

•         Boa estabilidade térmica

•         Constância das propriedades sobre uma variação da temperatura larga que conduz à grande escala de funcionamento (por exemplo - 100 a 250°C)

•         Capacidade para repelir selos apertados da água e da água do formulário

•         Resistência Excelente ao oxigênio, ao ozônio e à luz solar

•         Flexibilidade

•         Boa isolação elétrica

•         Propriedades Antiadesivas

•         Baixa reactividade química

•         Baixa toxicidade

•         Propriedades elásticas deficientes Vulcanizadas do indicador das borrachas

•         Algumas categorias têm o hidrocarboneto deficiente, o petróleo e a resistência solvente

•         Permeabilidade de gás Alta (não sempre um problema)

•         Custo Relativamente alto

A estabilidade térmica dos silicones provem da estabilidade térmica do Si-o e o Si-CH₃ liga-se que são eles mesmos tèrmica estábulo. Contudo, a natureza parcialmente iónica destes liga-se (51%), significa que podem facilmente ser destruídos por ácidos e por alcalóides concentrados em temperaturas ambientais.

No general estes materiais são flexíveis nas baixas temperaturas devido a sua baixa temperatura de transição de vidro (T)_g. Contudo, igualmente tendem a endurecer-se acima em umas mais altas temperaturas.

As primeiras composições para exibir a resistência de petróleo eram aquelas que tiveram os grupos do nitrilo (NC) (figura 1) substituindo para alguns dos grupos metílicos. Estes foram substituídos pelos silicones que contêm o flúor, que indicam a resistência excelente aos petróleos, aos hidrocarbonetos e aos solventes.

Em 25°C a permeabilidade da borracha de silicone é aproximadamente 400 vezes que da borracha butílica. Isto permite que este material seja usado para aplicações permeáveis do gás tais como as membranas permeáveis do oxigênio em aplicações médicas.

Os Silicones são isoladores elétricos excelentes com as categorias disponíveis com as resistividades de volume tão baixas quanto 0,004 ohm.cm. Sua estabilidade térmica significa que as propriedades tais como a resistividade de volume, a força dieléctrica e o factor de potência não estão afectadas minhas mudanças na temperatura. Igualmente indicam as resistências do arco e da corona ultrapassadas somente pela mica.