Hvordan fremstilles silikongummi

Trin 1: Oprettelse af silikonepolymeren

Rejsen begynder medsilicium, et naturligt element fundet rigeligt i sand (silica). Silicium er til silikone, hvad kulstof er til plast.

Isolere silicium:Sand (siO₂) opvarmes med kulstof i en ovn ved meget høje temperaturer for at producere rent, metallurgisk - klasse silicium.

Reagere med chlormethan:Dette siliciumpulver er derefter lavet til at reagere med methylchlorid (CH₃CL) i en proces kendt som"Direkte proces."Denne reaktion producerer en blanding af forskellige chlorosilaner.

Separat og rensning:Den vigtigste chlorosilan,dimethyldichlorosilan, adskilles ved destillation fra denne blanding.

Hydrolyse:Dimethyldichlorosilan reageres derefter med vand. Dette trin får chloratomerne til at erstattes med iltatomer, der forbinder molekylerne for at danne lange kæder eller polymerer. Dette skaberpolydimethylsiloxan (PDMS), den grundlæggende rygrad i al silikonegummi.

På dette trin er PDMS en flygtig væske eller et sprødt fast stof.

Trin 2: Sammensætning og vulkaniserende (omdannelse af polymer til gummi)

Den rene PDMS -polymer er endnu ikke en nyttig gummi. Det må væresammensat(blandet med tilsætningsstoffer) ogVulkaniseret(hærdet) for at få sine elastiske egenskaber.

Nøgleingredienser tilføjet under sammensætning:

Fyldstoffer:Det vigtigste fyldstof erFumed silica, der fungerer som et forstærkende middel, hvilket dramatisk øger gummiens styrke, tåremodstand og holdbarhed.

Hærdningsagenter (katalysatorer):Dette er kemikalier, der skaber korset - forbindelser mellem polymerkæderne, en proces kaldetVulkaniseringellerhærdning. Typen af ​​agent afhænger af hærdningsmetoden.

Tilsætningsstoffer:

Pigmenter:For at tilføje farve.

Blødgørere:At justere hårdhed og fleksibilitet.

Varmemodstandsadditiver:(f.eks. Jernoxid) for at forbedre ydeevnen ved høje temperaturer.

Blandingen af ​​PDMS -polymer, fyldstof og tilsætningsstoffer kaldes enSilikoneforbindelse.

Trin 3: Forme og hærdning (fremstillingsprocessen)

Den sammensatte silikone er formet til sin endelige form (et ark, pakning, o - ring osv.) Og hærdes derefter. Dette gøres primært gennem to metoder:

1. Høj - Temperatur Vulkaniserende (HTV) / Solid Silicone Rubber

Dette er den traditionelle metode til fremstilling af faste silikoneprodukter som pakninger, ovnvagter og tastaturtaster.

Sammensætning:Basispolymeren er en høj - viskositetsgummi. Det blandes med forstærkende silica og andre tilsætningsstoffer i en kraftig mixer (som en Banbury -mixer).

Formning:Den tykke, dej - som forbindelse formes derefter af:

Komprimeringsstøbning:Placering af en før - form af forbindelsen i en opvarmet form og tryk den i form.

Injektionsstøbning:Injektion af forbindelsen i en lukket form under højt tryk.

Ekstrudering:Tving forbindelsen gennem en matrice for at skabe lange kontinuerlige former som rør eller tætninger, som derefter hærdes i en varm luftovn.

Hærdning:Varmen og trykket i formen aktiverer peroxidet - -baserede hærdemidler, hvilket skaber permanent kryds - forbindelser mellem polymerkæderne. Dette omdanner den bløde forbindelse til et elastisk, elastisk fast stof.

2. Liquid Silicone Rubber (LSR) / To - Delssystemer

LSR er en lavere - viskositet, pumpbar væske, der er ideel til kompleks, høj - præcisionsdele som babyflaske -brystvorter, medicinsk udstyr og sæler.

Sammensætning:Basispolymeren er en væske. Formlen er omhyggeligt afbalanceret i to komponenter (del A og del B):

Del A:Indeholder platin - baseret katalysator.

Del B:Indeholder korset - linker (ofte en silan).

Blanding og støbning:Del A og del B pumpes i et præcist forhold på 1: 1 gennem en statisk mixer og derefterinjiceret i en opvarmet form.

Hærdning:Varmen i formen udløser hurtigTilføjelse af reaktionMellem de to dele, der får dem til at krydse - link næsten øjeblikkeligt. Dette giver mulighed for meget hurtige produktionscyklusser (ofte 20-30 sekunder).

Resuméstabel: HTV vs. LSR

I det væsentlige er det at fremstille silikongummi en proces med at bygge lange, fleksible kæder fra sand, forstærke dem og derefter permanent forbinde dem for at skabe et materiale, der er stærkt, stabilt og utroligt alsidigt.