Pam y gellir defnyddio silicon hylif yn helaeth mewn gwahanol feysydd?

1. Cyflwyniad rwber silicon hylif gyda mowldio ychwanegol

Mae rwber silicon hylif gyda mowldio ychwanegol yn cynnwys polysiloxane finyl fel y polymer sylfaenol, polysiloxane gyda bond Si-H fel yr asiant croesgysylltu, ym mhresenoldeb catalydd platinwm, ar dymheredd ystafell neu wresogi o dan folcaneiddio croesgysylltu dosbarth o ddeunyddiau silicon. Yn wahanol i rwber silicon hylif cyddwys, nid yw'r broses fowldio folcaneiddio silicon hylif yn cynhyrchu sgil-gynhyrchion, crebachu bach, folcaneiddio dwfn a dim cyrydiad o'r deunydd cyswllt. Mae ganddo fanteision ystod tymheredd eang, ymwrthedd cemegol rhagorol a gwrthsefyll tywydd, a gall lynu'n hawdd wrth wahanol arwynebau. Felly, o'i gymharu â'r silicon hylif cyddwys, mae datblygiad mowldio silicon hylif yn gyflymach. Ar hyn o bryd, mae wedi cael ei ddefnyddio fwyfwy eang mewn offer electronig, peiriannau, adeiladu, meddygol, ceir a meysydd eraill.

2. Prif Gydrannau

Polymer Sylfaen

Defnyddir y ddau bolysiloxan llinol canlynol sy'n cynnwys finyl fel polymerau sylfaen ar gyfer ychwanegu silicon hylif. Mae eu dosbarthiad pwysau moleciwlaidd yn eang, yn gyffredinol o filoedd i 100,000-200,000. Y polymer sylfaen a ddefnyddir amlaf ar gyfer silicon hylif ychwanegol yw α,ω-divinylpolydimethylsiloxane. Canfuwyd y gallai pwysau moleciwlaidd a chynnwys finyl polymerau sylfaenol newid priodweddau silicon hylif.

asiant croesgysylltu

Yr asiant croesgysylltu a ddefnyddir ar gyfer ychwanegu silicon hylif mowldio yw'r polysiloxan organig sy'n cynnwys mwy na 3 bond Si-H yn y moleciwl, megis methyl-hydropolysiloxan llinol sy'n cynnwys grŵp Si-H, methyl-hydropolysiloxan cylch a resin MQ sy'n cynnwys grŵp Si-H. Y rhai a ddefnyddir amlaf yw methylhydropolysiloxan llinol o'r strwythur canlynol. Canfuwyd y gellir newid priodweddau mecanyddol gel silica trwy newid cynnwys hydrogen neu strwythur yr asiant croesgysylltu. Canfuwyd bod cynnwys hydrogen yr asiant croesgysylltu yn gymesur â chryfder tynnol a chaledwch gel silica. Cafodd Gu Zhuojiang et al. olew silicon sy'n cynnwys hydrogen gyda strwythur gwahanol, pwysau moleciwlaidd gwahanol a chynnwys hydrogen gwahanol trwy newid y broses synthesis a'r fformiwla, a'i ddefnyddio fel asiant croesgysylltu i syntheseiddio ac ychwanegu silicon hylif.

catalydd

Er mwyn gwella effeithlonrwydd catalytig catalyddion, paratowyd cyfadeiladau platinwm-finyl siloxane, cyfadeiladau platinwm-alcin a chyfadeiladau platinwm wedi'u haddasu â nitrogen. Yn ogystal â'r math o gatalydd, bydd faint o gynhyrchion silicon hylifol hefyd yn effeithio ar y perfformiad. Canfuwyd y gall cynyddu crynodiad y catalydd platinwm hyrwyddo'r adwaith croesgysylltu rhwng grwpiau methyl ac atal dadelfennu'r brif gadwyn.

Fel y soniwyd uchod, mecanwaith folcaneiddio'r silicon hylif ychwanegol traddodiadol yw'r adwaith hydrosilylation rhwng y polymer sylfaen sy'n cynnwys finyl a'r polymer sy'n cynnwys bond hydrosilylation. Fel arfer mae angen mowld anhyblyg ar y mowldio ychwanegol silicon hylif traddodiadol i gynhyrchu'r cynnyrch terfynol, ond mae gan y dechnoleg weithgynhyrchu draddodiadol hon anfanteision cost uchel, amser hir, ac yn y blaen. Yn aml, nid yw cynhyrchion yn berthnasol i gynhyrchion electronig. Canfu'r ymchwilwyr y gellir paratoi cyfres o silicas â phriodweddau uwch trwy dechnegau halltu newydd gan ddefnyddio silicas hylif ychwanegol mercaptan - bond dwbl. Gall ei briodweddau mecanyddol rhagorol, sefydlogrwydd thermol a throsglwyddiad golau ei wneud yn gymwys mewn mwy o feysydd newydd. Yn seiliedig ar yr adwaith bond mercapto-ene rhwng polysiloxane swyddogaethol mercaptan canghennog a polysiloxane wedi'i derfynu â finyl gyda phwysau moleciwlaidd gwahanol, paratowyd elastomerau silicon â chaledwch addasadwy a phriodweddau mecanyddol. Mae elastomerau printiedig yn dangos datrysiad argraffu uchel a phriodweddau mecanyddol rhagorol. Gall ymestyniad wrth dorri elastomerau silicon gyrraedd 1400%, sy'n llawer uwch na'r elastomerau sy'n halltu UV a adroddwyd a hyd yn oed yn uwch na'r elastomerau silicon sy'n halltu thermol mwyaf ymestynnol. Yna cymhwyswyd elastomerau silicon hynod ymestynnol i hydrogeliau wedi'u dopio â nanotubiau carbon i baratoi dyfeisiau electronig ymestynnol. Mae gan silicon y gellir ei argraffu a'i brosesu ragolygon cymhwysiad eang mewn robotiaid meddal, gweithredyddion hyblyg, mewnblaniadau meddygol a meysydd eraill.