シリコン加硫架橋シリコンポリマーを架橋して、柔らかくて覆われていない状態から耐久性のある弾力性のある熱耐性材料に変換するプロセスです。加液と適用に応じて、さまざまな方法で加硫を行うことができます。以下は、の詳細な説明です加硫条件そして加硫プロセスシリコン用。
1。加硫法
シリコンの加硫は、一般に、硬化メカニズムに応じて、3つの主要なカテゴリに分類されます。
1.1添加硬化(プラチナ触媒)
機構:
架橋はaを介して発生しますヒドロシリル反応ビニール基を含むシリコンポリマーと、プラチナベースの触媒によって触媒されるSi-H基を含む架橋器の間。
アプリケーション:
に使用されます高純度のシリコンラバー液体シリコンゴム(LSR)、医療グレードのシリコーン、食品グレードのシリコーンのように。
利点:
高速硬化、副産物なし、優れた機械的特性。
1.2凝縮硬化
機構:
架橋は、シリコンポリマーと水分の間の反応を介して発生し、アルコール、酢酸、またはアミンなどの小さな副産物を放出します。
アプリケーション:
で共通室温加硫(RTV)シリコン、シーラントと接着剤で使用されています。
利点:
室温で治療し、大規模または複雑な構造に最適です。
1.3過酸化物
機構:
有機過酸化物は熱で分解し、シリコンポリマーの架橋を駆動するフリーラジカルを生成します。
アプリケーション:
に使用されます高温加硫(HTV)自動車ガスケット、アザラシ、工業部品などのシリコン。
利点:
強く、熱耐性のシリコンを生成します。
2。加硫条件
特定の加硫条件(温度、時間、および圧力)は、シリコンと硬化法の種類によって異なります。以下は典型的な条件です。
| 加硫タイプ | 温度 | 時間 | プレッシャー | 環境/メモ |
|---|---|---|---|---|
| 追加硬化(LSR) | 120度–200度(248度F〜392度F) | 30秒から5分 | 50–150バー | 正確な温度制御とプラチナ触媒が必要です。 |
| 凝縮硬化(RTV) | 室温または20度–50度(68度F〜122度F) | 数時間から日 | 大気 | ゆっくりと治療します。湿度は硬化を促進します。 |
| 過酸化物(HTV) | 160度–200度(320度F〜392度F) | 5〜15分 | 50–150バー | 最適な特性のために、より高い温度(たとえば、2〜4時間の200度)での治療後が必要です。 |
3。加硫プロセス
加硫プロセスの手順は、硬化法によって異なりますが、一般的に次の段階で構成されています。
3.1妨害前の準備
材料の混合:
シリコン塩基ポリマーは、硬化剤、フィラー(シリカ)、顔料、および添加物(例えば、安定剤または炎遅延剤)と混合されています。
添加剤の場合、プラチナ触媒と阻害剤も追加される場合があります。
過酸化物の硬化の場合、過酸化物は混合中に組み込まれます。
枯渇:
硬化中のボイドや欠陥を避けるために、混合物から気泡が除去されます。
3.2成形またはアプリケーション
カビに転送します:
調製したシリコンが注入または型に注がれますLSRまたはシートに形成されますHTV.
RTVの場合、シリコンは基質に直接適用されます(たとえば、シーラントまたは接着剤として)。
シェーピング:
シリコンが金型を完全に満たし、望ましい形状を引き受けるように圧力がかかります。
3.3加硫(硬化)
温度と圧力の適用:
熱は、制御された環境(オーブン、ホットプレス、または射出成形機など)で適用されます。
圧力により、適切なカビの充填が保証され、エアポケットが排除されます。
化学反応:
架橋が発生し、シリコンを固体の弾力性材料に変換します。
のために追加硬化、架橋は数分で完了します。
のために過酸化物硬化、暖房中に架橋が発生しますが、補償後は、残留副産物を除去するためにしばしば必要です。
3.4治療後(オプション)
目的:
残留揮発性物質または副産物(たとえば、過酸化物の分解産物)を除去します。
機械的および熱特性を強化します。
条件:
通常、200度(392度F)のために2〜4時間換気されたオーブンで。
ほとんどに必要ですHTVシリコーンそしていくつかLSRアプリケーション(たとえば、医療または食品グレードの製品)。
3.5テストと品質保証
検査:
完成した部品には、気泡、不完全な硬化、表面の不規則性などの欠陥があることが確認されます。
プロパティテスト:
機械的特性(例、引張強度、伸長、涙抵抗)。
化学耐性と熱安定性。
規制コンプライアンス(例:FDA、USPクラスVI、または自動車基準)。
4.加硫に影響を与える重要な要因
硬化エージェント:
硬化剤の種類と量は、架橋の速度と範囲を決定します。
温度:
高温は硬化を加速しますが、過剰な硬化や劣化の危険があります。
プレッシャー:
カビの均一な充填を保証し、空気の閉じ込めを減らします。
時間:
アンダー担当は不完全な架橋につながりますが、過剰な硬化は脆弱性を引き起こす可能性があります。
添加物:
フィラーと安定剤は、機械的特性と硬化挙動に影響します。
5。加硫法の比較
| 側面 | 追加硬化 | 凝縮硬化 | 過酸化物硬化 |
|---|---|---|---|
| 硬化速度 | 速い | 遅い | 適度 |
| 副産物 | なし | 小分子(例えば、アルコール) | 過酸化物残基 |
| 温度感度 | 高い | 弱火へのアンビエント | 高(熱が必要です) |
| 機械的特性 | 素晴らしい | 良い | 素晴らしい |
| 環境にやさしい | 高い | 適度 | 適度 |
| アプリケーション | 医療、食品グレード | シーラント、接着剤 | 産業、自動車 |
6。加硫シリコンのアプリケーション
添加硬化シリコン:医療機器、食品グレードの型、ベビー用品。
凝縮硬化シリコン:シーラント、接着剤、コーティング。
過酸化物硬化シリコン:自動車ガスケット、産業シール、高温部品。
結論
シリコン加硫プロセスとその条件は、硬化方法、材料の定式化、および意図されたアプリケーションに依存します。追加硬化高速で清潔で、高度なアプリケーションに最適です過酸化物硬化産業用に優れた耐久性を提供します。温度、圧力、硬化時間を適切に制御すると、加硫のシリコンの最適な性能と寿命が保証されます。

