عند ضبط الصلابة في مركبات تأصيص السيليكون،-يعد زيت السيليكون ثنائي ميثيل اللزوجة المنخفض خيارًا أكثر مباشرة وفعالية، بينما يُستخدم زيت السيليكون الفينيل عادةً للتحكم في كثافة الارتباط المتشابك أو كبوليمر أساسي. وفيما يلي التحليل التفصيلي والتوصيات:
واحد. زيت السيليكون ثنائي ميثيل: الخيار الأساسي لتعديل الصلابة
1. آلية العمل
يعتبر زيت ثنائي ميثيل السيليكون (PDMS) ملدنًا غير تفاعلي-يعمل على تليين مركبات التأصيص عن طريق الملء الفعلي وتقليل كثافة الوصلات المتشابكة. لا تشارك سلاسلها الجزيئية في تفاعل المعالجة؛ فهي تعمل فقط بمثابة "مخفف" منتشر في النظام، مما يضعف انضغاط شبكة البوليمر وبالتالي يقلل من الصلابة.
2. اللزوجة الموصى بها
النطاق المشترك: 50 ~ 1000 سنتي (25 درجة).
اللزوجة المنخفضة (50 ~ 200 سنتي ستوك): سيولة ممتازة، ومناسبة للتطبيقات التي تتطلب اختراقًا سريعًا وتفريغ الغاز (على سبيل المثال، وضع المكونات الإلكترونية في وعاء)، ولكن الإضافة المفرطة قد تؤدي إلى انخفاض القوة. اللزوجة المتوسطة إلى العالية (500 ~ 1000 سنتي ستوك): تقلل الصلابة بشكل فعال مع الحفاظ على خصائص ميكانيكية معينة، شائعة الاستخدام في التطبيقات الصناعية التي تتطلب القوة (على سبيل المثال، تعبئة وحدة الطاقة).
مثال نموذجي: غالبًا ما يستخدم زيت السيليكون ثنائي ميثيل 200 سنتي ستوك في مركبات الأصيص الإلكترونية. يمكن أن تؤدي إضافة 5% إلى 10% إلى تقليل صلابة Shore A بمقدار 5 إلى 10 درجات.
3. الاحتياطات
نسبة الإضافة: لكل 2% من زيت السيليكون ثنائي ميثيل مضاف، تنخفض صلابة Shore A بمقدار درجة واحدة تقريبًا. ومع ذلك، فإن الكميات الزائدة (أعلى من 20%) قد تؤدي إلى تسرب الزيت وانخفاض مقاومة الطقس.
التوافق: يجب اختيار زيت سيليكون ثنائي ميثيل ذو توافق جيد مع البوليمر الأساسي (مثل مطاط السيليكون فينيل الميثيل) لتجنب فصل الطور.
اثنين. زيت السيليكون الفينيل: منظم كثافة التشابك
1. آلية العمل
تحتوي جزيئات زيت السيليكون الفينيل على مجموعات الفينيل (-CH=CH₂) في كلا الطرفين أو في السلاسل الجانبية، والتي يمكن أن تخضع لتفاعل التحليل المائي مع الهيدروجين-الذي يحتوي على زيوت السيليكون تحت تأثير محفز البلاتين لتكوين شبكة-مترابطة ثلاثية الأبعاد-. وتتمثل وظيفتها الرئيسية في التحكم في كثافة الارتباط المتقاطع-، بدلاً من ضبط الصلابة بشكل مباشر.
2. العلاقة بين اللزوجة والصلابة
زيوت الفينيل السيليكونية-ذات اللزوجة المنخفضة (على سبيل المثال، 20~55 مللي باسكال · ثانية):
يمكن أن يحسن قابلية التدفق وتشتت الحشو لمركبات التأصيص، ولكن قد تزيد الصلابة بعد التشابك بسبب الكثافة العالية لنقاط التشابك. على سبيل المثال، عند استخدام زيت السيليكون الفينيل 1000 cSt مع زيت السيليكون المحتوي على الهيدروجين-، يمكن أن تصل كثافة التشابك إلى 0.2 مول/سم مكعب، مما يؤدي إلى زيادة الصلابة.
زيوت السيليكون الفينيلية عالية اللزوجة-(على سبيل المثال، 10000 ~ 20000 مللي باسكال · ثانية):
تحتوي هذه العناصر على سلاسل جزيئية أطول، مما ينتج عنه شبكة أكثر مرونة بعد-الربط المتبادل، مما قد يقلل من الصلابة. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي استخدام زيوت الفينيل السيليكونية عالية اللزوجة- في مركبات تخزين البطاريات إلى التحكم في صلابة Shore A 40~60.
3. سيناريوهات التطبيق
البوليمر الأساسي: يعتبر زيت السيليكون الفينيل المادة الخام الرئيسية لإضافة مركبات التأصيص من النوع -ويؤثر وزنه الجزيئي ومحتواه من الفينيل بشكل مباشر على الخصائص النهائية. على سبيل المثال، يُستخدم زيت سيليكون الفينيل الطرفي (Vi-PDMS) بشكل شائع في مركبات التأصيص الإلكترونية، في حين أن زيت السيليكون الفينيلي ذو السلسلة الجانبية- (Vi-PMVS) مناسب للتطبيقات الصناعية التي تتطلب قوة تمزق عالية.
التعديل الإضافي: يمكن تحسين الصلابة بشكل غير مباشر عن طريق ضبط نسبة زيت سيليكون الفينيل إلى الهيدروجين-الذي يحتوي على زيت السيليكون. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي تقليل كمية الهيدروجين- المحتوي على زيت السيليكون إلى تقليل كثافة التشابك، وبالتالي تقليل الصلابة.
ثلاثة. توصيات شاملة
1. تقليل الصلابة: يفضل استخدام زيت السيليكون ثنائي ميثيل.
السيناريوهات المطبقة: يحتاج إلى تخفيف كبير لمركبات التأصيص، مثل تخفيف الضغط على المكونات الإلكترونية والتغليف المرن.
خطوات التشغيل:
① حدد زيت السيليكون ثنائي ميثيل بصلابة تتراوح بين 50 إلى 1000 سنتي ستوك (يوصى بـ 200 إلى 500 سنتي ستوك)؛
② أضف في البداية 5% إلى 10%، واختبر تغير الصلابة تدريجيًا؛
③ يلزم تفريغ الغاز أثناء الخلط لتجنب فقاعات الهواء المتبقية التي تؤثر على الأداء.
2. ضبط الصلابة -: مع زيت الفينيل والسيليكون
السيناريوهات القابلة للتطبيق: تتطلب تحكمًا دقيقًا في كثافة الارتباط المتشابك، مثل مركبات الأصيص الموصلة حراريًا وتطبيقات درجات الحرارة المرتفعة.
خطوات التشغيل:
① حدد-زيت سيليكون الفينيل منخفض اللزوجة (على سبيل المثال، 1000~5000 مللي باسكال・ثانية) باعتباره البوليمر الأساسي؛
② التحكم في كثافة التشابك عن طريق ضبط كمية الهيدروجين -المحتوي على زيت السيليكون (عادةً 3~5 phr)؛
③ أضف كمية صغيرة من زيت السيليكون ثنائي ميثيل (<5%) to further optimize the hardness.
3. توازن الأداء
القوة والصلابة: الإضافة المفرطة لزيت السيليكون ثنائي ميثيل يمكن أن تقلل من قوة الشد ومقاومة التمزق. يوصى باستخدامه مع مواد الحشو المعززة (مثل السيليكا المدخنة).
مقاومة درجة الحرارة والعزل: يمكن للشبكة المترابطة -من زيت سيليكون الفينيل تحسين مقاومة درجة الحرارة (-50~200 درجة) وخصائص العزل (مقاومة الحجم > 1×10¹⁵ Ω・cm)، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات ذات متطلبات الموثوقية العالية.
ملخص
تقليل الصلابة: يُفضل-زيت السيليكون ثنائي ميثيل اللزوجة المنخفض (50~1000 cSt). يتم تحقيق التليين من خلال التخفيف المادي، مع كمية إضافية عادة تتراوح بين 5% و15%.
التحكم في كثافة التشابك: يتم استخدام زيت سيليكون الفينيل لإنشاء شبكة ثلاثية الأبعاد. يمكن تحسين الصلابة بشكل غير مباشر عن طريق ضبط وزنها الجزيئي ومحتوى الفينيل ونسبتها باستخدام زيت السيليكون المحتوي على الهيدروجين-.
التطبيقات العملية: يوصى بالجمع بين خصائص كليهما. على سبيل المثال، بالإضافة إلى -معالجة مركبات التأصيص، استخدم زيت سيليكون الفينيل باعتباره البوليمر الأساسي مع إضافة كمية صغيرة من زيت السيليكون ثنائي ميثيل من أجل الضبط الدقيق- لتحقيق أفضل توازن في الأداء.
