सिलिकॉन को और अधिक लचीला कैसे बनाया जाए?

सिलिकॉन को अधिक लचीला बनाने के लिए, सामग्री निर्माण, प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी, संरचनात्मक डिजाइन और पोस्ट-प्रोसेसिंग . जैसे कई पहलुओं से व्यापक अनुकूलन की आवश्यकता होती है। निम्नलिखित विशिष्ट उपाय और सिद्धांत विश्लेषण हैं:

1. सामग्री निर्माण अनुकूलन
क्रॉस-लिंकिंग घनत्व को समायोजित करें
क्रॉस-लिंकिंग एजेंट की मात्रा को कम करें: उचित रूप से वल्केनाइज़र की मात्रा को कम करना (जैसे कि पेरोक्साइड, प्लैटिनम उत्प्रेरक) को जोड़ा गया, जो क्रॉस-लिंकिंग घनत्व को कम कर सकता है, ताकि आणविक श्रृंखलाओं के बीच अधिक गतिविधि स्थान को बनाए रखा जाए, जिससे लचीलापन में सुधार हो, जो कि कुशलता से बचने के लिए आवश्यक है, जो कि स्टेज़िंग को बढ़ाने के लिए आवश्यक है।
एक अत्यधिक सक्रिय वल्केनाइज़र चुनें: जैसे कि एक प्लैटिनम वल्केनाइजेशन सिस्टम, जो एक अधिक समान क्रॉस-लिंकिंग नेटवर्क बना सकता है, स्थानीय तनाव एकाग्रता को कम कर सकता है, और लचीलापन में सुधार कर सकता है .
भराव प्रणाली का अनुकूलन करें
प्रबलिंग फिलर्स को कम करें: हालांकि सफेद कार्बन ब्लैक जैसे भराव यांत्रिक गुणों को बढ़ा सकते हैं, अत्यधिक जोड़ में कठोरता बढ़ेगी और लचीलापन कम हो जाएगी . यह हार्डनेस आवश्यकताओं के अनुसार भराव की मात्रा को नियंत्रित करने के लिए अनुशंसित है (जैसे कि फ्यूम्ड व्हाइट कार्बन ब्लैक की मात्रा 30 से कम या बराबर जोड़ा गया) . . {{2} {{2} {
गोलाकार भराव का उपयोग करें: गोलाकार भराव (जैसे नैनो-सिलिका) में सुई के आकार के या परतदारों की तुलना में आणविक श्रृंखलाओं के आंदोलन में कम बाधा होती है, जो लचीलापन को बनाए रखने में मदद करता है .}
इलास्टोमेर मॉडिफायर जोड़ना: उदाहरण के लिए, एथिलीन-एक्रिलेट रबर के साथ सिलिकॉन रबर को सम्मिश्रण करना लचीलापन में सुधार करने के लिए लचीले खंडों का परिचय दे सकता है .
कम-चिपचिपापन सिलिकॉन तेल का चयन करें
कम आणविक भार, कम-चिपचिपापन सिलिकॉन तेल का उपयोग करके आधार बहुलक आणविक श्रृंखलाओं के बीच घर्षण को कम कर सकता है, जिससे सामग्री के लिए ठीक होना आसान हो जाता है . पर जोर दिया गया
2. प्रसंस्करण नियंत्रण
वल्केनाइजेशन प्रक्रिया अनुकूलन
वल्केनाइजेशन तापमान और समय को नियंत्रित करें: अपर्याप्त वल्केनाइजेशन से कम क्रॉसलिंकिंग घनत्व और खराब लचीलापन होगा; अत्यधिक वल्केनाइजेशन से आणविक श्रृंखला टूटने का कारण हो सकता है . इष्टतम वल्केनाइजेशन की स्थिति को प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित करने की आवश्यकता होती है (जैसे कि प्लेटिनम वल्केनाइजेशन सिस्टम आमतौर पर 10-20} के लिए 10-20 मिनट) .} .} {
दो-चरण वल्केनाइजेशन का उपयोग करना: एक चरण वल्केनाइजेशन (उच्च तापमान तेजी से प्रोटोटाइपिंग) के बाद दो-चरण वल्केनाइजेशन (कम तापमान दीर्घकालिक उपचार) आंतरिक तनाव को समाप्त कर सकता है और लचीलापन में सुधार कर सकता है .}
मिश्रण एकरूपता
यह सुनिश्चित करें कि स्थानीय प्रदर्शन अंतर से बचने के लिए फिलर्स, वल्केनाइज़र और अन्य एडिटिव्स को सिलिकॉन में समान रूप से फैलाया जाता है . आंतरिक मिक्सर या ओपन मिक्सर का उपयोग कई मिश्रण के लिए किया जा सकता है, और मिश्रण तापमान को नियंत्रित किया जाना चाहिए (अत्यधिक तापमान से बचने के लिए सिलिकॉन तेल या क्रॉस-लिंकिंग एजेंट की समयपूर्व प्रतिक्रिया का कारण बनता है) {2} {
पद-प्रसार और बाद में
डिमोल्डिंग प्रतिरोध को कम करने के लिए उच्च दक्षता वाले डिमोल्डिंग एजेंट का उपयोग करें और सामग्री के आंतरिक तनाव संचय से बचें .
वल्केनाइज्ड सिलिकॉन का हीट ट्रीटमेंट (जैसे कि 2 घंटे के लिए 150 डिग्री पर बेकिंग) आंतरिक तनाव को और जारी कर सकता है और लचीलापन में सुधार कर सकता है .
Iii . संरचनात्मक डिजाइन सुधार
उत्पाद आकार का अनुकूलन करें
तनाव एकाग्रता बिंदुओं . को कम करने के लिए तेज कोनों या पतली-दीवार वाली संरचनाओं से बचें, उदाहरण के लिए, गोल कोणों में समकोण को बदलना, जब मजबूर करने और रिबाउंड एकरूपता में सुधार करने के लिए स्थानीय विरूपण को कम कर सकता है .}
समग्र रिबाउंड लचीलापन . को बनाए रखते हुए सामग्री के उपयोग को कम करके कठोरता को कम करने के लिए खोखले संरचनाओं या हनीकॉम्ब संरचनाओं को डिजाइन करें
बफर परत जोड़ें
सतह पर या सिलिकॉन उत्पादों के अंदर एक लचीली बफर परत (जैसे फोम, वसंत) को जोड़ना प्रभाव ऊर्जा के हिस्से को अवशोषित कर सकता है, सिलिकॉन शरीर की विरूपण को कम कर सकता है, और इस प्रकार अप्रत्यक्ष रूप से रिबाउंड बल . में सुधार कर सकता है।
IV . पोस्ट-प्रोसेसिंग और सतह संशोधन
सतह कोटिंग
सिलिकॉन तेल या फ्लोरीन कोटिंग को लागू करने से सतह के घर्षण गुणांक को कम किया जा सकता है, बल के अधीन होने पर ऊर्जा हानि को कम किया जा सकता है, और रिबाउंड दक्षता में सुधार किया जा सकता है .
भौतिक संशोधन
विकिरण क्रॉस-लिंकिंग (जैसे कि इलेक्ट्रॉन बीम विकिरण) के माध्यम से सिलिकॉन की सतह पर एक घनी परत बनाकर, आंतरिक लचीलेपन को बनाए रखते हुए सतह के लचीलापन में सुधार किया जा सकता है .
5. आवेदन परिदृश्य अनुकूलन
तापमान नियंत्रण
कम तापमान वातावरण में सिलिकॉन का उपयोग करने से बचें (जैसे कि -40 डिग्री के नीचे), क्योंकि कम तापमान आणविक श्रृंखलाओं के आंदोलन में बाधा डालेगा और लचीलापन . को काफी कम कर देगा, यदि कम तापमान अनुप्रयोगों की आवश्यकता है, तो कोल्ड-प्रतिरोधी सिलिकॉन (जैसे कि फिनाइल सिलिकोन रबर रबर) हो सकता है।
मध्यम अलगाव
यदि सिलिकॉन को तेल, एसिड, क्षार और अन्य मीडिया से संपर्क करने की आवश्यकता है, तो रासायनिक रूप से प्रतिरोधी सिलिकॉन (जैसे कि फ्लोरोसिलिकोन रबर) का चयन किया जाना चाहिए, या सूजन या गिरावट के कारण लचीलापन के नुकसान को रोकने के लिए माध्यम को सतह कोटिंग के माध्यम से अलग किया जाना चाहिए . .
6. प्रायोगिक सत्यापन और पुनरावृत्ति
लचीलापन परीक्षण
एक रिबाउंड टेस्टर (जैसे कि शॉ का रिबाउंड टेस्टर) या एक गिरते हुए बॉल रिबाउंड टेस्टर का उपयोग करें, मात्रात्मक रूप से सिलिकॉन की रिबाउंड दर का परीक्षण करने के लिए (गिरती ऊंचाई के लिए रिबाउंड ऊंचाई का अनुपात) .
सर्वोत्तम समाधान . का चयन करने के लिए विभिन्न सूत्रों या प्रक्रियाओं के तहत रिबाउंड दरों की तुलना करें
दीर्घकालिक प्रदर्शन मूल्यांकन
थकान परीक्षणों के माध्यम से सिलिकॉन के लचीलापन के क्षीणन का मूल्यांकन करें (जैसे कि बार-बार संपीड़न 100, 000 समय) यह सुनिश्चित करने के लिए कि सामग्री दीर्घकालिक उपयोग में स्थिर प्रदर्शन बनाए रखती है .
उदाहरण सूत्र और प्रक्रिया
उच्च लचीलापन सिलिकॉन सूत्र:
बेस पॉलिमर: 100phr कम चिपचिपापन डाइमिथाइल सिलिकॉन तेल (आणविक भार 50, 000-100, 000))
भराव: 20phr फ्यूम्ड सिलिका (सिलेन कपलिंग एजेंट के साथ इलाज की गई सतह)
वल्केनाइज़र: 0.5PHR प्लैटिनम उत्प्रेरक (अवरोधक सहित)
सहायक एजेंट: 1PHR हाइड्रॉक्सी सिलिकॉन तेल (तरलता को समायोजित करने के लिए)
प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी:
मिश्रण: 10 मिनट के लिए 120 डिग्री पर एक आंतरिक मिक्सर में मिश्रण, और एक खुले मिक्सर में 3 बार . में पतला
Vulcanization: 150 डिग्री 15 मिनट के लिए वल्केनाइजेशन को ढाला, और 4 घंटे के लिए 180 डिग्री पर दूसरा-चरण वल्केनाइजेशन बेकिंग .
पोस्ट-ट्रीटमेंट: घर्षण गुणांक . को कम करने के लिए सतह पर फ्लोरीन कोटिंग लागू करें
उपरोक्त उपायों के माध्यम से, सिलिकॉन की रिबाउंड दर को 60%-80%तक बढ़ाया जा सकता है (साधारण सिलिकॉन आमतौर पर 40%-60%) है, जो कि रिबाउंड लचीलापन के लिए उच्च आवश्यकताओं के साथ परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है, जैसे कि खेल उपकरण, ऑटोमोबाइल शॉक अवशोषण, और मेडिकल कैथेटर .