De viscositeit van vloeibaar siliconenrubber wordt beïnvloed door een verscheidenheid aan factoren, die de stroombaarheid ervan reguleren door de moleculaire structuur, interacties of fysieke toestand te veranderen. Het volgende is een gedetailleerde analyse van de belangrijkste beïnvloedende factoren:
1. Molecuulgewicht en structuur van het basispolymeer (rubberen basis)
Molecuulgewicht: een hoger molecuulgewicht van een rubberbasis resulteert in langere moleculaire ketens en meer verwikkelingen tussen ketensegmenten, wat de viscositeit aanzienlijk toeneemt. De viscositeit van 107 rubberbasis varieert bijvoorbeeld van 10.000 CP tot 50.000 CP, waarbij een hoger molecuulgewicht een hogere initiële viscositeit aangeeft.
Moleculaire structuur: Siliconen rubbers met rechte keten hebben een lagere viscositeit, terwijl vertakte of verknoopte structuren de moleculaire stroming belemmeren en de viscositeit verhogen. De viscositeit van vinyl-bevattende toevoegings-type siliconen rubbers wordt bijvoorbeeld aanzienlijk beïnvloed door crosslinkdichtheid vanwege hun zeer reactieve moleculaire ketens.
2. Vultype en inhoud
Vultypen:
Silica (gefumeerd of neergeslagen): als een versterkingsvuller verbetert het de scheur- en treksterkte van siliconenrubber aanzienlijk, maar verhoogt de viscositeit aanzienlijk. Gefumed silica heeft een groter oppervlak en een meer uitgesproken viscositeitsverstrijkend effect. Calciumcarbonaat en silicagoeder: als inerte vulstoffen hebben ze weinig effect op viscositeit, maar overmatige toevoeging kan de viscositeit vergroten als gevolg van deeltjesaccumulatie.
Vulinhoud: hoe hoger het vulgehalte, hoe groter de viscositeit. Siliconen met kussensafdrukken vereist bijvoorbeeld een hoge hardheid (ongeveer 50 graden), en met een hoog vulstofgehalte is de viscositeit van grondstof aanzienlijk hoger dan die van gewone siliconen.
3. Toevoeging van weekmakers (verdunningsmiddelen)
Siliconenolie: dimethylsiliconenolie is een veelgebruikte weekmaker die siliconenviscositeit vermindert. De toevoegingsverhouding mag in het algemeen niet meer dan 10%bedragen. Overmatige toevoeging kan leiden tot oppervlakte -plakkerigheid, verminderde hardheid en verslechtering van mechanische eigenschappen na het uitharden.
Andere verdunningsmiddelen, zoals vinylsiliconenolie met lage viscositeit, kunnen worden gebruikt om specifiek de viscositeit van toevoegingstype siliconen aan te passen zonder de uithardingsreactie te beïnvloeden.
4. Crosslinkers en uithardingssystemen
Crosslinker -typen:
Gehydrogeneerde siliconenolie (toevoegingstype siliconen): hoe hoger het waterstofgehalte, hoe groter de crosslinkdichtheid en hoe hoger de hardheid na het uitharden. De niet -gekrande viscositeit kan echter toenemen als gevolg van de neiging van de moleculaire ketens om te verknopen.
Organotinekatalysator (siliconen van het condensatietype): de katalysatorconcentratie beïnvloedt de genezingssnelheid, maar overmatige toevoeging kan gelokaliseerde over-krosslinking veroorzaken, wat resulteert in een abnormaal hoge viscositeit. Curing -omstandigheden:
Temperatuur: het verhogen van de temperatuur kan de viscositeit verminderen (viscositeit neemt af met ongeveer de helft voor elke temperatuurstijging van 10 graden), maar de uithardingstemperatuur moet worden geregeld om overmatige verknoping te voorkomen.
Tijd: overmatige uithardingstijd kan leiden tot verdere verknoping van de moleculaire ketens, waardoor de viscositeit toeneemt.
5. Moleculaire keten eindgroepen en reactiviteit
Reactieve groepen: siliconen die vinyl-, hydroxyl- of waterstofgroepen aan de uiteinden van de moleculaire keten bevatten, hebben variërende viscositeiten als gevolg van variërende interacties tussen segment. Siliconen met een hoog vinylgehalte hebben bijvoorbeeld een lagere viscositeit, maar een hogere hardheid na het uitharden.
Aftapmiddelen: het gebruik van verschillende afdekmiddelen (zoals hexamethyldisiloxaan) kunnen de activiteit van de moleculaire ketenuiteinden aanpassen, waardoor de viscositeit wordt beïnvloed.
6. Methoden Verwerkings- en mengmethoden
Roeren snelheid en tijd: snel roeren kan lucht introduceren en de uitlijning van de moleculaire keten verstoren, waardoor een tijdelijke toename van viscositeit wordt veroorzaakt. Grondige mengen zorgt voor uniforme dispersie van de vulstof en voorkomt gelokaliseerde viscositeitsafwijkingen.
Degassing: Ungassed Silicone kan een schijnbare viscositeit lager hebben dan de werkelijke waarde als gevolg van de aanwezigheid van bubbels, maar deze bubbels zullen mechanische eigenschappen verzwakken na het uitharden van . 7. externe factoren
Temperatuur: toenemende omgevingstemperatuur verlaagt de viscositeit (in overeenstemming met de Arrhenius -vergelijking), maar het effect van de temperatuur op de uithardingsreactie moet worden overwogen.
Shear Force: Liquid Silicone is een niet-Newtoniaanse vloeistof en de viscositeit ervan neemt af met toenemende afschuifsnelheid (afschuifverdunning), waardoor het geschikt is voor hoge schakelprocessen zoals spuitgieten en spuiten.
Voorbeelden van viscositeitscontrole in praktische toepassingen
Vereisten met lage viscositeit: Bijvoorbeeld, in contactlens spuitgieten, is een toevoegingstype siliconen met een viscositeit onder de 10.000 CP vereist. Dit wordt bereikt door een laag molecuulgewichtbasis en een kleine hoeveelheid siliconenolie te selecteren.
Hoge viscositeitsvereisten: bijvoorbeeld in elektronische component potverbindingen is een hoge viscositeit vereist om stroming te voorkomen. Dit kan worden bereikt door een groot aandeel silica toe te voegen of een vertakte basis te gebruiken.
Viscositeit-hardheid balans: kussensafdruksiliconen vereist zowel hoge hardheid (50 graden) als middelgrote viscositeit. Dit wordt bereikt door de verhouding van silica tot siliconenolie te optimaliseren.