Bagaimana cara meningkatkan ketahanan penuaan karet silikon?

Karet silikon mengacu pada karet yang rantai utamanya terdiri dari atom silikon dan oksigen bolak-balik, dan dua kelompok organik biasanya terikat pada atom silikon.Karet silikon biasa terutama terdiri dari tautan rantai silikon yang mengandung kelompok metil dan sejumlah kecil kelompok vinil.

Penuaan termal adalah bentuk penuaan paling penting dari karet silikon.Lingkungan penggunaan karet silikon adalah di udara bersuhu tinggi, dan kombinasi panas dan oksigen menyebabkan penuaan termal.Dalam proses penuaan oksigen termal, suhu tinggi meningkatkan oksidasi karet silikon, dan oksigen meningkatkan degradasi termal karet silikon.

Perubahan struktural pada karet silikon dapat dibagi menjadi dua kategori dalam proses penuaan termal dan oksigen: pertama adalah degradasi rantai molekul yang disebabkan oleh reaksi penuaan termal dan oksigen;yang lainnya adalah ikatan silang antara rantai molekul.Pecahnya rantai molekuler menyebabkan karet menjadi lengket setelah penuaan;Karet ikatan silang akan mengeras setelah mengalami penuaan, yang akan mengurangi sifat mekanik karet dan akhirnya menyebabkan kerusakan.Ketika udara memanas, karet silikon vulkanisasi dihubungkan silang, dan penurunan perpanjangan saat putus jauh lebih besar daripada kekuatan tarik.

Menurut mekanisme penuaan termal vulkanisat karet silikon, ada beberapa cara untuk meningkatkan sifat penuaan termal, sebagai berikut:

1. Ubah komposisi rantai samping karet silikon, seperti memasukkan gugus fenil, dll., Untuk mencegah ikatan silang atau dekomposisi rantai molekul karet silikon akibat dekomposisi rantai samping.Hal ini dikarenakan gugus fenil tidak mudah teroksidasi, dan terbentuk hambatan sterik pada rantai silikon, sehingga rantai silikon organik lebih sulit terurai.Dan karena efek konjugasi yang lebih besar dan efek halangan sterik, suhu dekomposisi termal menjadi lebih tinggi.

2. Dengan memasukkan segmen bervolume besar ke dalam rantai molekul karet silikon, stabilitas termal dari ikatan ikatan silang dari vulkanisasi, seperti gugus karbon, dekiloksi, benzena, fenil eter, dan diimino siklik, ditingkatkan.

3. Aditif tahan panas ditambahkan ke senyawa karet untuk mencegah ikatan silang oksidatif rantai samping dan dekomposisi siklisasi rantai utama, seperti oksida besi, dioksan, dan heksafenil siklotrisilan.

Tambahkan antioksidan oksida logam

Mekanisme penuaan oksidatif pada karet silikon terutama merupakan reaksi oksidasi rantai samping yang disebabkan oleh radikal bebas.Jika reaksi berantai ini dicegah, proses oksidasi akan terhenti.Fe2O3 adalah antioksidan yang paling umum digunakan, dan jumlah penambahan biasanya 3 sampai 5 bagian.Laporan penelitian terkait bahwa oksida logam komposit yang dibuat dengan metode pengendapan fase cair dapat secara signifikan meningkatkan ketahanan panas karet silikon.Penelitian telah menunjukkan bahwa oksida logam komposit besi-timah lebih efektif dalam meningkatkan ketahanan panas karet silikon daripada oksida besi tunggal dan oksida timah.Ini karena struktur kristal oksida logam komposit yang dibuat telah berubah, dan efek antioksidan masing-masing memiliki efek sinergis.Ini dapat menghambat oksidasi dan meningkatkan ketahanan panas karet silikon.

Tambahkan silazane

Silazane dapat secara signifikan meningkatkan ketahanan panas karet silikon.Mekanismenya adalah: Silazane dapat secara efektif menghambat degradasi rantai utama, menghilangkan jejak kelembaban pada karet silikon, dan membuat ketahanan panas karet silikon hingga 350 ° C.Semakin tinggi energi aktivasi semu dan stabilitas hidrolitik silazan, semakin baik stabilitas termal karet silikon.Yang umum digunakan adalah: hexamethyldisilazane, hexamethylcyclotrisilazane, dll.

Tambahkan silikon

Resin silikon adalah polisiloksan yang sangat terikat silang dengan struktur jaringan dan merupakan resin termoseting.Rantai utamanya terdiri dari ikatan silikon-oksigen dan memiliki struktur yang sama seperti kuarsa dan kaca, serta memiliki stabilitas oksidasi termal yang sangat baik.Pemanasan pada 205 ° C selama 42 jam, penurunan berat resin silikon hanya 2% hingga 8%, dan setelah pemanasan pada 350 ° C selama 24 jam, penurunan berat badan kurang dari 20%.