Elastičnost med tekočo silikonsko gumo (LSR) in trdno silikonsko gumo (HTV)

Izvleček

Ta članek preučuje elastične lastnosti tekoče silikonske gume (LSR) in visokotemperaturne vulkanizacijske (HTV) trdne silikonske gume. Medtem ko imata oba materiala odlično elastično okrevanje, njihove molekularne strukture, mehanizmi za zamreževanje in razlike v formulaciji vodijo do različnih značilnosti zmogljivosti v različnih aplikacijah. S primerjalnim pregledom testiranja in literature dokazujemo, da LSR na splošno kaže na vrhunsko elastičnost pri uporabi z nizkimi napetostmi, medtem ko HTV ohranja boljše elastično okrevanje v pogojih z visokim stresom in povišanimi temperaturami.

1. uvod

Elastičnost, opredeljena kot sposobnost materiala, da se po deformaciji vrne v prvotno obliko, je kritična lastnost za uporabo silikonske gume. Dve primarni obliki silikona - LSR in HTV - se v svojem elastičnem vedenju bistveno razlikujeta zaradi:

Porazdelitev molekulske mase

Gostota navzkrižnega vezanja

Polnilni sistemi

Mehanizmi ozdravitve

Razumevanje teh razlik je bistvenega pomena za pravilno izbiro materiala v panogah, ki segajo od medicinskih naprav do avtomobilskih komponent.

2. materialne strukture in mehanizmi elastičnosti

2.1 Molekularne značilnosti LSR

Polimeri z nižjo molekulsko maso (15.000-50.000 g/mol)

Platinsko katalizirano utrjevanje

Ozka porazdelitev molekulske mase

Običajno 30-70% vsebnosti silicijevega polnila

2.2 Molekularne značilnosti HTV

Polimeri večje molekulske mase (300.000-700.000 g/mol)

Peroksid ali kondenzacijsko ozdravitev

Širša porazdelitev molekulske mase

20-50% ojačitve vsebine polnila

3. Kvantitativna primerjava elastičnosti

3.1 Elastično testiranje obnovitve

Standardni ASTM D395 Metoda B testiranje razkrije:

3.2 Dinamična mehanska analiza

Rezultati DMA kažejo:

LSR ima nižje vrednosti porjavelosti (0,05-0,08) pri sobni temperaturi

HTV dokazuje boljše zadrževanje elastičnosti nad 150 stopinj

LSR ima 15-20% višjo odpornost na 23 stopinj

4. Elastična zmogljivost, specifična za aplikacijo

4.1 Medicinske aplikacije

LSR je raje za:

Tesnila, ki zahtevajo pogosto stiskanje (95% okrevanje)

Tankostenske komponente, ki potrebujejo visoko prilagodljivost

HTV, ki se uporablja za:

Naprave za večkratno uporabo, ki zahtevajo trajnost

Komponente, izpostavljene večkratni sterilizaciji

4.2 Avtomobilske aplikacije

LSR izbran za:

Vibracijski blazini

Komponente mehkega dotika

HTV izbran za:

Tesnila motorja

Visokotemperaturna tesnila

5. Dejavniki, ki vplivajo na elastičnost

5.1 za LSR:

Koncentracija platine katalizatorja

Vsebnost vinila v osnovnem polimeru

Obdelava površine polnila

5.2 za HTV:

Vrsta in koncentracija peroksida

Polimerna molekulska teža

Pogoji po nabiranju

6. Dolgoročna uspešnost elastičnosti

Pospešeni testi staranja (150 stopinj, 1000 ur) kažejo:

LSR vzdržuje 85-90% začetne elastičnosti

HTV zadrži 90-95% začetne elastičnosti

HTV prikazuje vrhunsko odpornost na lezenje

7. zaključek

Medtem ko imata LSR in HTV odlične elastične lastnosti, se njihova zmogljivost močno razlikuje:

LSRdokazuje nadrejene:

Takojšnjo elastično okrevanje

Elastičnost z nizko vsebnostjo

Dinamična fleksibilna zmogljivost

HTVprikazuje prednosti v:

Zadrževanje elastičnosti visoke temperature

Dolgoročna kompresijska odpornost

Uspešnost ekstremnega stanja

Izbira materiala bi morala upoštevati:

Območje obratovanja

Dinamični in statični nalaganje

Zahtevano življenjsko dobo

Zahteve za kemično izpostavljenost