Bagaimana cara meningkatkan elastisitas karet silikon cair (LSR)?

                                            Bagaimana cara meningkatkan elastisitas karet silikon cair (LSR)?

Untuk meningkatkan elastisitas karet silikon cair (LSR), optimasi diperlukan dalam desain formulasi, teknik pemrosesan, dan pasca perawatan.Berikut ini adalah metode spesifik:

1. Sesuaikan formulasi dasar

(1) Pilih silikon dengan kepadatan ikatan silang rendah

Polimer dasar: Pilih polydimethylsiloxane (PDMS) dengan kandungan vinil yang lebih rendah untuk rantai molekul yang lebih fleksibel.

Rasio agen pengikat silang: Kurangi jumlah katalis platinum (misalnya, berbasis PT) atau peroksida silang silang untuk menurunkan kepadatan ikatan silang. Pengikatan silang yang berlebihan dapat membuat material lebih sulit dan kurang elastis.

(2) Menggabungkan segmen rantai yang fleksibel

Silikon yang dimodifikasi: Memperkenalkan gugus alkil rantai panjang (misalnya, minyak silikon fenil) atau silikon yang dimodifikasi polieter untuk meningkatkan fleksibilitas molekuler.

Blend dengan elastomer: Campur dengan elastomer yang kompatibel seperti TPU atau SEB untuk meningkatkan elastisitas (kompatibilitas harus dipastikan).

2. Optimalkan sistem pengisi

(1) Gunakan pengisi penguat nano

Silika Fumed: Pilih silika fumed hidrofobik dengan kandungan hidroksil permukaan rendah (misalnya, HDK® H18) untuk mengurangi hambatan menjadi mobilitas molekuler.

Karbon nanotube/graphene: Tambahkan jumlah jejak (<1%) to enhance the elastic modulus without significantly reducing rebound performance.

(2) Pengisi Pengisi Kontrol

Excess filler (>30%) Membatasi pergerakan rantai. Jumlah yang seimbang (direkomendasikan: 10-20%) memberikan penguatan sambil mempertahankan elastisitas.

3. Sesuaikan proses curing

(1) Suhu rendah, penyembuhan lambat

Obat pada suhu yang lebih rendah (misalnya, 110-130 derajat) untuk waktu yang lama untuk membentuk jaringan ikatan silang yang lebih seragam dan mengurangi stres internal.

(2) Penyembuhan sekunder (pasca-kurung)

Panggang pada 150–200 derajat selama 2-4 jam untuk menghilangkan volatil residual dan menstabilkan jaringan crosslink, mengurangi deformasi permanen.

4. Tambahkan aditif penambah elastisitas

Plasticizer: Tambahkan minyak silikon (misalnya, minyak dimetil silikon) atau plasticizer berbasis fosfat (perhatikan potensi migrasi).

Pengikat silang dinamis: Gunakan agen pengikat silang dengan segmen fleksibel (misalnya, silan alkil rantai panjang).

Mikrosfer elastis: Menggabungkan mikrosfer kaca berongga atau microbead elastis untuk meningkatkan laju rebound kompresi.

5. Mengoptimalkan desain struktural

Struktur berpori: Gunakan proses pembekuan kimia atau fisik untuk membuat silikon mikroseluler, meningkatkan elastisitas tekan.

Geometri nonlinier: Desain struktur seperti pegas atau berbentuk gelombang untuk meningkatkan elastisitas makroskopis melalui geometri.

6. Pengujian dan validasi

Tingkat rebound: Tes menurut ISO 4662 atau ASTM D2632.

Set kompresi: Kompres 50% dan ukur pemulihan setelah 24 jam (ASTM D395).

Analisis Mekanik Dinamis (DMA): Menganalisis modulus penyimpanan (G ') dan faktor kerugian (tanΔ).

Pertimbangan utama

Keseimbangan kinerja: Meningkatkan elastisitas dapat mengurangi kekuatan tarik atau keseimbangan resistansi minyak sesuai dengan kebutuhan aplikasi.

Stabilitas pemrosesan: LSR yang dimodifikasi harus mempertahankan kemampuan mengalir dan menyembuhkan waktu yang sesuai untuk cetakan atau pengecoran injeksi.

Biokompatibilitas: Untuk aplikasi medis, bahan baku harus disetujui atau disertifikasi FDA untuk ISO 10993.

Dengan menerapkan metode ini, elastisitas LSR dapat secara signifikan ditingkatkan untuk contoh, tingkat rebound dapat ditingkatkan dari 70% menjadi lebih dari 90% (nilai yang tepat memerlukan validasi eksperimental).