افزودنی{0}}سیستمهای سیلیکونی و کاتالیز پلاتینیوم را درمان کنید
مقدمه
الاستومرهای سیلیکونی به دلیل پایداری حرارتی عالی، انعطاف پذیری، مقاومت شیمیایی و خواص عایق الکتریکی، به طور گسترده در صنایع مدرن استفاده می شوند. در میان فنآوریهای مختلف پخت موجود برای مواد سیلیکونی،-سیستمهای پخت-همچنین به عنوان پلاتین{3}}سیستمهای سیلیکونی کاتالیزشده- شناخته میشوند، یکی از پیشرفتهترین و پرکاربردترین مکانیسمهای پخت در نظر گرفته میشوند.
سیستمهای سیلیکون افزودنی{0}}در کاربردهایی مانند لاستیک سیلیکون مایع (LSR)، ژلهای سیلیکون، مواد کپسولهسازی و الاستومرهای{1} با کارایی بالا استفاده میشوند. این مواد در صنایع از جمله خودروسازی، الکترونیک، مراقبت های بهداشتی و محصولات مصرفی ضروری هستند.
فرآیند پخت الاستومرهای سیلیکونی افزودنی{0}}بر اساس یک واکنش شیمیایی به نام هیدروسیلیلاسیون است. این واکنش شامل افزودن گروههای سیلیکونی-هیدروژن (Si-H) در بین پیوندهای دوگانه کربن-کربنی در ترکیبات سیلیکونی عملکردی{4}وینیل است. واکنش معمولاً توسط کمپلکس های پلاتین کاتالیز می شود.
ساختار افزودن{0}}سیستم های سیلیکونی درمان
سیستمهای سیلیکونی اضافی{0}}به طور معمول از دو جزء اصلی تشکیل شدهاند که اغلب به عنوان قسمت A و بخش B شناخته میشوند.
بخش A عموماً حاوی پلیمرهای سیلیکونی{0} وینیل و یک کاتالیزور پلاتین است.
بخش B حاوی کراسلینکرهای سیلیکونی کاربردی-هیدریدی و افزودنیهای دیگر است.
هنگامی که این دو جزء با هم مخلوط می شوند، واکنش هیدروسیلیلاسیون آغاز می شود و یک شبکه سیلیکونی متقابل تشکیل می دهد.
خواص نهایی مواد به چندین فاکتور فرمولاسیون بستگی دارد، از جمله:
● وزن مولکولی پلیمرهای سیلیکون
● غلظت گروه های وینیل
● میزان اتصال دهنده هیدریدی
● غلظت کاتالیست
با تنظیم این پارامترها، سازندگان می توانند الاستومرهای سیلیکونی با خواص مکانیکی و ویژگی های پخت متفاوت طراحی کنند.
مکانیسم واکنش هیدروسیلیلاسیون
واکنش هیدروسیلیلاسیون، فرآیند شیمیایی کلیدی است که مسئول پخت سیستمهای سیلیکونی افزودنی-درمان است.
در این واکنش، پیوندهای هیدروژنی سیلیکونی (Si-H) با گروه های وینیل (C{1}) در حضور یک کاتالیزور پلاتین واکنش می دهند.
واکنش ساده شده را می توان به صورت زیر توصیف کرد:
Si–H + CH2=CH– → Si–CH2–CH2–
این واکنش منجر به تشکیل پیوندهای کربنی سیلیکونی جدید میشود، زنجیرههای پلیمری را به هم متصل میکند و یک شبکه سیلیکونی سه بعدی- ایجاد میکند.
یکی از مزایای عمده پخت هیدروسیلیلاسیون این است که توسط محصولاتی مانند الکل یا اسید استیک تولید نمی شود. این باعث میشود سیلیکونهای افزودنی{2}}درمان برای کاربردهایی که به خلوص بالا و حداقل انقباض نیاز دارند، ایدهآل باشند.
کاتالیزورهای پلاتین برای فعال کردن واکنش هیدروسیلیلاسیون در شرایط پردازش عملی ضروری هستند.
بدون کاتالیزور، واکنش بین گروههای Si-H و گروههای وینیل بسیار آهسته اتفاق میافتد. کمپلکسهای پلاتین واکنش را تسریع میکنند و اجازه میدهند تا پخت در دماهای متوسط رخ دهد.
کاتالیزورهای معمول پلاتین مورد استفاده در شیمی سیلیکون عبارتند از:
کاتالیزورهای کارستد
کمپلکس های پلاتین دی وینیل تترمتیل دی سیلوکسان
سایر کاتالیزورهای هماهنگی مبتنی بر پلاتین-
این کاتالیزورها بسیار کارآمد هستند و می توانند اتصال عرضی سریع را حتی در غلظت های پایین افزایش دهند.
با این حال، سیستمهای کاتالیزشده{0}}پلاتین میتوانند به مهارکنندههای کاتالیزور مانند گوگرد، آمینها و برخی ترکیبات فلزی حساس باشند. بنابراین، فرمولاسیون دقیق و سازگاری مواد ضروری است.
مزایای سیستمهای سیلیکونی اضافه-درمان
الاستومرهای سیلیکونی افزودنی{0}}در مقایسه با سایر فناوریهای پخت مانند سیلیکونهای تراکمی{1}}خواصی دارند.
بدون-محصولات
واکنش هیدروسیلیلاسیون هیچ محصول فراری تولید نمیکند که منجر به حداقل انقباض در طول پخت میشود.
خلوص بالا
از آنجایی که هیچ محصول اسیدی یا الکلی تولید نمیشود، سیلیکونهای درمان افزودنی برای کاربردهای حساس مانند دستگاههای پزشکی و لوازم الکترونیکی مناسب هستند.
خواص مکانیکی عالی
الاستومرهای سیلیکونی الاستومرهای اضافی{0}}درمان میتوانند به استحکام کششی عالی، مقاومت در برابر پارگی و ماندگاری طولانی مدت- دست یابند.
پخت سریع
سرعت پخت را می توان با تنظیم غلظت و دما کاتالیزور به طور دقیق کنترل کرد.
کاربردهای صنعتی
سیستمهای سیلیکونی{0}}افزودنی در طیف گستردهای از برنامههای کاربردی با عملکرد بالا استفاده میشوند.
لاستیک سیلیکونی مایع (LSR)
LSR به طور گسترده در فرآیندهای قالب گیری تزریقی برای تولید اجزای سیلیکونی با دقت بالا- استفاده می شود. کاربردهای معمولی شامل دستگاه های پزشکی، محصولات کودک، مهر و موم و قطعات خودرو است.
کپسوله سازی الکترونیکی
ژل های سیلیکونی و الاستومرها معمولاً برای محافظت از قطعات الکترونیکی حساس در برابر رطوبت، لرزش و نوسانات دما استفاده می شوند.
قطعات خودرو
الاستومرهای سیلیکونی به دلیل مقاومت عالی در برابر حرارت در واشرها، مهر و موم و اجزای عایق الکتریکی خودرو استفاده می شوند.
کاربردهای نوری و پزشکی
از آنجایی که سیلیکونهای درمان افزودنی دارای خلوص بالا و قابلیت استخراج کم هستند، به طور گسترده در لنزهای نوری، لولههای پزشکی و دستگاههای قابل کاشت استفاده میشوند.
نقش واسطه های وینیل سیلوکسان
وینیل{0}}واسطههای سیلوکسان عملکردی نقش مهمی در سنتز و فرمولبندی سیستمهای سیلیکون افزودنی دارند.
از این مواد برای کنترل محتوای وینیل پلیمرهای سیلیکونی و تنظیم چگالی اتصال عرضی الاستومر نهایی استفاده می شود.
دیوینیل تترمتیل دی سیلوکسان یکی از نمونه های واسطه وینیل سیلوکسان است که به طور گسترده در شیمی سیلیکون استفاده می شود. عملکرد وینیل را فراهم می کند که در واکنش های هیدروسیلیلاسیون شرکت می کند و به تنظیم ساختار پلیمر در طول سنتز کمک می کند.
چنین واسطه هایی برای کنترل سینتیک واکنش و عملکرد مواد در تولید الاستومر سیلیکونی مهم هستند.
محصولات توصیه شده
برای کاربردهای مرتبط با سیستمهای سیلیکون افزودنی{0}}، معمولاً از واسطههای سیلیکون آلی زیر استفاده میشود.
DVTMDS یک ترکیب سیلوکسان وینیل{0}}عملکردی است که به طور گسترده در سنتز الاستومر سیلیکون و فرآیندهای اصلاح پلیمر استفاده میشود. این گروه های وینیل واکنش پذیری را فراهم می کند که در واکنش های هیدروسیلیلاسیون شرکت می کنند.
این ماده معمولاً در موارد زیر استفاده می شود:
● ساخت الاستومر سیلیکونی
● سنتز روغن سیلیکون وینیل
● اصلاح پلیمر سیلیکون
نتیجه گیری
سیستمهای سیلیکونی افزودنی{0}}بر اساس واکنشهای هیدروسیلیلاسیون کاتالیز شده پلاتین- یکی از مهمترین فناوریها در شیمی سیلیکون مدرن است. این سیستم ها خواص مواد عالی، خلوص بالا و عملکرد پخت قابل اعتماد را ارائه می دهند.
به دلیل ویژگیهای برتر، سیلیکونهای{0}}افزودنی به طور گسترده در صنایعی مانند الکترونیک، خودرو، مراقبتهای بهداشتی و محصولات مصرفی استفاده میشوند.
واسطه های وینیل سیلوکسان مانند دی وینیل تترام متیل دی سیلوکسان نقش مهمی در کنترل ساختار پلیمر و رفتار واکنش در این سیستم ها دارند. همانطور که مواد سیلیکونی به تکامل خود ادامه میدهند، این واسطهها اجزای ضروری در فرمولهای{1} سیلیکونی با کارایی بالا باقی خواهند ماند.
