Ada korelasi antara kekerasan dan viskositas silikon cair, tetapi itu bukan hubungan linier yang sederhana. Perubahan kekerasan dipengaruhi oleh banyak faktor, termasuk jenis silikon, penyesuaian komposisi, dan teknik pemrosesan. Analisis berikut berfokus pada empat dimensi: korelasi inti, perbedaan jenis, penyesuaian komposisi, dan pengaruh pemrosesan:
Korelasi inti: Viskositas dan kekerasan menunjukkan koneksi yang sedang tren
Dalam kebanyakan kasus, viskositas dan kekerasan silikon cair menunjukkan korelasi positif. Misalnya, untuk silikon cetakan tipe kondensasi, karena kekerasan berkisar dari rendah ke tinggi, viskositas awalnya meningkat dan kemudian berkurang, membentuk kurva melengkung. Ini berarti bahwa dalam kisaran kekerasan yang lebih rendah, viskositas meningkat dengan meningkatnya kekerasan. Setelah mencapai titik kritis tertentu, viskositas berkurang dengan peningkatan kekerasan lebih lanjut. Tren ini mencerminkan perubahan susunan struktur molekul silikon pada tingkat kekerasan yang berbeda: pada kekerasan rendah, rantai molekul lebih longgar, menghasilkan viskositas yang lebih rendah. Dengan meningkatnya kekerasan, rantai molekuler menjadi lebih terkait silang, yang mengarah ke viskositas yang lebih tinggi. Namun, ketika ikatan silang berlebihan, menyebabkan rantai molekul pecah, viskositas berkurang.
Jenis Perbedaan: Karakteristik Viskositas-Hardness dari Silikon Jenis Kondensasi dan Kondensasi
Silikon cair terutama dikategorikan ke dalam dua jenis: silikon tipe penambahan dan kondensasi. Hubungan harfiositas viskositas mereka berbeda secara signifikan:
Silikon tipe tambahan biasanya memiliki viskositas yang lebih rendah (di bawah 10.000 cp), dan pada kekerasan yang sama, viskositasnya secara signifikan lebih rendah daripada silikon tipe kondensasi. Sebagai contoh, viskositas silikon tipe penambahan tingkat makanan dapat disesuaikan dengan menambahkan minyak silikon, tetapi penyesuaian kekerasan terutama tergantung pada kandungan hidrogen minyak hidrosilikon-lebih tinggi kandungan hidrogen, semakin besar kekerasannya. Setiap penambahan 2% minyak silikon dimetil dapat mengurangi kekerasan dengan 1 derajat, tetapi penambahan yang berlebihan dapat menyebabkan lengket permukaan dan mengurangi kinerja setelah menyembuhkan.
Silikon tipe kondensasi menunjukkan kurva viskositas-ke-hardness berbentuk busur, dan keseluruhan viskositasnya lebih tinggi daripada silikon tipe tambahan. Sebagai contoh, silikon pencetakan pad membutuhkan kekerasan tinggi (sekitar 50 derajat) dan fluiditas rendah, menghasilkan viskositas bahan baku yang lebih tinggi dan kebutuhan untuk pengenceran dengan minyak silikon untuk menyesuaikan kekerasan. Penyesuaian Komposisi: Dampak basis, pengisi, dan aditif
Viskositas dan kekerasan karet silikon cair dapat dikontrol dengan tepat dengan menyesuaikan komposisi:
Viskositas dasar: 107 karet dasar adalah komponen utama dari karet silikon pembentuk tambahan. Viskositas awalnya (misalnya, 10.000, 20.000, atau 50.000 cp) secara langsung mempengaruhi viskositas produk akhir. Basis viskositas yang bervariasi dapat digunakan untuk mencocokkan karet silikon dengan berbagai persyaratan kinerja.
Fungsi pengisi: silika (siloxane), sebagai pengisi kinerja, secara signifikan meningkatkan kekuatan air mata, kekuatan tarik, dan perpanjangan karet silikon. Namun, konten pengisi yang berlebihan dapat meningkatkan viskositas, memerlukan penyesuaian untuk formulasi untuk menyeimbangkan kinerja dan kemampuan mengalir.
Penyesuaian aditif: Minyak dimetil silikon adalah pengubah viskositas yang umum digunakan, umumnya tidak melebihi 10%. Penambahan moderat dapat mengurangi viskositas, tetapi jumlah yang berlebihan dapat mengganggu struktur ikatan silang karet silikon, yang mengakibatkan penurunan kekerasan dan degradasi kinerja.
Pengaruh Proses: Dampak Kondisi Penyembuhan dan Metode Pemrosesan
Viskositas dan kekerasan karet silikon cair juga dipengaruhi oleh kondisi curing dan metode pemrosesan:
Waktu dan suhu curing: Curing panas dapat memperpendek waktu vulkanisasi, tetapi suhu yang berlebihan dapat menyebabkan ikatan silang yang berlebihan, meningkatkan kekerasan dan mengurangi viskositas. Misalnya, segel pipa minyak otomotif harus mempertahankan kinerja yang stabil dalam kisaran suhu 40 derajat hingga 200 derajat, membutuhkan keseimbangan yang tepat antara kekerasan dan viskositas melalui proses curing.
Metode pemrosesan: Karet silikon cair dapat dibentuk menjadi lapisan ultra-tipis (misalnya, lensa kontak) setipis 0,01mm melalui cetakan injeksi dan cetakan semprotan. Namun, karet silikon padat membutuhkan proses pencampuran terbuka, dengan ketebalan cetakan minimum 0,3mm. Metode pemrosesan yang berbeda membutuhkan fluiditas silikon yang berbeda (viskositas) dan kekerasan, memerlukan penyesuaian formulasi yang disesuaikan.