¿Cuáles son los tipos de caucho de silicona?

El mercado de desarrollo del caucho de silicona ha mostrado un crecimiento constante en los últimos años. Como un material industrialmente importante a nivel mundial, los caucho de silicona se utilizan ampliamente en diversos campos debido a su excelente resistencia al alto y bajo temperatura, envejecimiento, aislamiento y protección ambiental. En el futuro, con el desarrollo de la ciencia y la tecnología y la actualización industrial, las áreas de aplicación del caucho de silicona se expandirán aún más, y la demanda del mercado será más vigorosa. ¿Qué tipos de caucho de silicona?

El caucho de silicona es el material versátil de silicona más numeroso en una clase, obtenido mediante la hidrólisis y policondensación de diversos diclorosilanos, y un elemento de elastómeros orgánicos. Se puede dividir en tipo de vulcanización por calor (silicona de alta temperatura vulcanizada HTV) y tipo de vulcanización a temperatura ambiente (RTV), de los cuales el tipo de vulcanización a temperatura ambiente se divide en tipo de reacción de policondensación y tipo de reacción de adición. La silicona de alta temperatura se utiliza principalmente en la fabricación de diversos productos de caucho de silicona, mientras que la silicona a temperatura ambiente se utiliza principalmente como adhesivo, material de encapsulado o molde. El tipo vulcanizado en caliente es el de mayor volumen, y se subdivide en caucho de silicona metílico (MQ), caucho de silicona metilvinílico (VMQ, el producto con mayor volumen y más popular), caucho de silicona metilvinilfenílico PVMQ (resistente a bajas temperaturas y radiación), y otros cauchos de fluorosilicona, entre otros.

Los siguientes tres aspectos del caucho de silicona y sus aplicaciones:

• ¿Qué es el caucho de silicona?

• ¿Cuáles son las características del caucho de silicona?

• ¿Cómo comparar el caucho de silicona con el caucho ordinario?

• Caucho de silicona líquido de moldeo adicional
• Caucho de silicona vulcanizado de alta temperatura (HTV)
• ¿Cómo se aplica el caucho de silicona?
• ¿Cómo mejorar el rendimiento del caucho de silicona?

1. ¿Qué es el caucho de silicona?

Scaucho de silicona, its cadena principal de la molécula es -Si-O- enlace, con grupos orgánicos monovalentes como grupo lateral del polímero lineal, según la temperatura de vulcanización se divide en dos categorías de caucho de silicona de vulcanización a alta temperatura y a temperatura ambiente, el primero de peso molecular superior a 100X104 caucho sólido, el último para el peso molecular de 1X104 ~ 5X104 líquidos viscosos. La energía del enlace Si-O (370 kJ/mol) es mucho mayor que la del enlace C-C (240 kJ/mol), y la cadena molecular es suave, por lo que tiene una excelente resistencia a altas y bajas temperaturas, y el rango de uso es de -70~300℃; al mismo tiempo, tiene excelentes propiedades de aislamiento eléctrico y no es tóxico para la organización del cuerpo humano. Es adecuado para sellos de sistemas de aire a alta temperatura, piezas aislantes, perfiles, diafragmas de mangueras y productos médicos y sanitarios.

2. ¿Cuáles son las características del caucho de silicona?

(1) Resistencia a altas y bajas temperaturas

Entre todos los cauchos, el caucho de silicona tiene el rango más amplio de temperaturas de operación (-100～350℃). Por ejemplo, después de una coordinación adecuada de caucho de silicona de vinilo o baja fenilo, 250 ℃ mil horas o 300 ℃ cien horas de envejecimiento por aire caliente aún puede mantener la elasticidad; el caucho de silicona de baja fenilo vulcanizado mediante 350 ℃ docenas de horas de envejecimiento por aire caliente aún puede mantener su elasticidad, con una temperatura de transición vítrea de -140 ℃, su caucho vulcanizado en la temperatura de -70 ~ 100 ℃ aún tiene elasticidad. El caucho de silicona utilizado para el revestimiento de calor de la pared de la boquilla de cohetes puede soportar temperaturas instantáneas de miles de grados.

(2) Oresistencia al envejecimiento por zona, envejecimiento por oxígeno, envejecimiento por luz y envejecimiento climático

El caucho vulcanizado de silicona en estado libre en exposición al aire libre durante varios años, sin cambios significativos en las propiedades.

(3) Propiedades de aislamiento eléctrico

El caucho vulcanizado de silicona con propiedades de aislamiento eléctrico en la humedad, cambios de frecuencia o aumento de temperatura, cuando el cambio es pequeño, la sílice generada después de la combustión aún es un aislante. Además, la estructura molecular del caucho de silicona tiene menos átomos de carbono y no utiliza negro de humo como relleno, por lo que no es propenso a la piroxicación en la descarga por arco y en situaciones de alta presión es muy confiable. Su resistencia al arco y la resistencia al arco están Excelentes, la vida de la resistencia al arco es 1000 veces la del PTFE, y la vida de la resistencia al arco es 20 veces la de los elastómeros de flúor.

(4) Propiedades superficiales especiales y inercia fisiológica

La energía de superficie del caucho de silicona es menor que la de la mayoría de los materiales orgánicos, tiene una baja higroscopicidad, la tasa de absorción de agua a largo plazo inmersa es de solo 1% o así, las propiedades físicas no disminuyen, buena resistencia a la humedad y muchas materiales no se adhieren, puede desempeñar un papel de aislamiento. El caucho de silicona es inodoro, no tóxico, no tiene efectos adversos en el cuerpo humano, y la reacción del tejido corporal es leve, con excelente inercia fisiológica y envejecimiento fisiológico.

(5) Alta permeabilidad al aire

El caucho de silicona y otros materiales polímeros, en comparación con buena permeabilidad, a temperatura ambiente, la cantidad de paso de nitrógeno, oxígeno y aire es 30 a 40 veces mayor que la del NR; la permeabilidad al gas con selectividad, la permeabilidad del dióxido de carbono para el oxígeno es aproximadamente 5 veces.

(6) Propiedades biomédicas

Las características de la estructura molecular del caucho de silicona le conferen excelentes propiedades biomédicas, lo cual ha sido demostrado por numerosos éxitos en pruebas con animales y humanos.

3. ¿Cómo comparar el caucho de silicona con el caucho ordinario?

La principal diferencia entre el caucho de silicona y el caucho ordinario radica en su estructura química, características de rendimiento y áreas de aplicación.

(1) Estructura química:

La cadena principal del caucho de silicona está compuesta por átomos de silicio y oxígeno alternados, donde los átomos de silicio suelen estar unidos a dos grupos orgánicos. El caucho de silicona ordinario se compone principalmente de enlaces de cadena de silicio-oxígeno que contienen metilo y una pequeña cantidad de vinilo. Esta estructura otorga al caucho de silicona sus propiedades únicas.

El caucho ordinario es un material polimérico de alta elasticidad, con características de deformación reversible, elástico a temperatura ambiente y capaz de producir una gran deformación bajo la acción de una pequeña fuerza externa, recuperando su estado original al retirar dicha fuerza.

(2) Características de rendimiento:

El caucho de silicona tiene una excelente resistencia a altas y bajas temperaturas, buena resistencia al frío, generalmente aún funciona a -55 ℃, después de la introducción de fenilo hasta -73 ℃; su resistencia al calor también es destacada, en los 180 ℃ para trabajo a largo plazo, resistencia instantánea a altas temperaturas superior a 300 ℃. Además, el caucho de silicona también es fisiológicamente inerte y no conduce a la coagulación de la sangre, por lo que también se usa ampliamente en el campo médico.

El caucho ordinario se caracteriza por buena elasticidad, alta resistencia y buen rendimiento general, pero en contraste, el caucho de silicona es superior en resistencia a altas y bajas temperaturas.

(3) Áreas de aplicación:

El caucho de silicona, debido a sus propiedades únicas, se usa ampliamente en la medicina, la electrónica, la construcción y muchos otros campos, como productos médicos, encapsulación de componentes electrónicos, sellos de construcción, y así sucesivamente.

El caucho ordinario se usa principalmente en la producción de mangueras, rodillos de caucho y otros productos industriales.

XJY-711 Methylhydrosiloxane/dimethylsiloxane copolymer terminado en hidrógeno

Es un líquido transparente incoloro, que puede usarse como agente de entrecruzamiento del caucho de silicona.

4. Caucho de silicona líquido de moldeo adicional

LTV es un tipo de silicone rubber LIMS de inyección de líquido LSR. La composición y vulcanización del silicone rubber de moldeo aditivo en líquido LTV consiste en aceite de silicona con vinilo, aceite de silicona con hidrógeno, catalizador de platino, relleno reforzante y aditivos.

XJY-707 Polidimetilsiloxano con terminación de hidruro

Se puede sintetizar a través de la reacción de adición de silicona-hidrógeno de polímeros copoliméricos debido a que la estructura molecular contiene átomos de hidrógeno activos y se puede convertir en una serie de aceites de silicona activos. Se puede usar como extensor de cadena para silicone rubber en líquido.

XJY-711 Copolímero de Metilhidrógensiloxano Terminado en Hidrógeno / Dimetilsiloxano

Es un líquido transparente incoloro, que puede aplicarse como agente de entrecruzamiento del caucho de silicona.

Resina de silicona MQ metil vinilo XJY-8206N + polidimetilsiloxano vinílico

Es una resina líquida transparente incolora con metilo y vinilo que consiste en resina de silicona MQ de vinilo y aceite de silicona de vinilo, que se puede utilizar para el caucho de silicona de aditivo líquido LSR.

Mecanismo de vulcanización

（1）Porque el nitrógeno orgánico, el fósforo, el azufre y el estaño pueden envenenar al catalizador Pt, afectando la vulcanización, la prueba de vulcanización debe realizarse antes de su uso.

（2）El neopreno y otros cauchos sintéticos, compuestos de azufre, PVC blando, resina epoxi curada con amina, cintas aislantes de PVC, soldaduras de trementina y otros impedirán la curación, y no se pueden usar al mismo tiempo.

（3）La humedad y la humedad también afectarán la vulcanización; por favor, almacénelo en un lugar seco.

(2) Aplicaciones de LTV

• El tipo de baja resistencia se utiliza principalmente para recubrir componentes electrónicos de semiconductores y materiales de encapsulado (con carcasa), para lograr aislamiento, humedad, polvo y sacudidas, y mejorar el rendimiento con el propósito de estabilizar parámetros, pero también se puede formular con varios agentes de aislamiento de papel.
• Es un tipo de alta resistencia con buenas propiedades mecánicas, y se puede utilizar como materiales de encapsulado sin carcasa para componentes electrónicos.
• Una buena adhesión se puede utilizar como capa protectora dentro de los dispositivos de semiconductores, y mezclada con polvo de plata se puede utilizar como adhesivo conductor de unión.
• Los materiales altamente transparentes de tipo aviación pueden fabricar vidrio antibalas y adhesivos de aviación.
• Los tipos médicos utilizados en cirugía plástica, ortopedia de nariz de silla y tratamiento de rinitis atrófica; son cosméticos; y lentes artificiales.
• Tipo de relleno para adhesivos de encapsulación ignífugos, adhesivos de espuma, adhesivos anticorrosivos, recubrimientos y tintas.
• Botones de moldeado por inyección líquida (LIMS), chupetes, etc.
• Adhesivos, recubrimientos y tintas de un solo componente.

5. Caucho de silicona vulcanizado de alta temperatura (HTV)

Debido a las propiedades mecánicas deficientes del caucho HTV en bruto, es necesario añadir los siguientes componentes: agente de refuerzo: sílice; agente de control de estructura; agente de relleno; agente colorante: una variedad de pigmentos para hacer la pasta de color; una variedad de aditivos; agente vulcanizante: peróxido o vulcanización por adición.

El átomo de Si es más grande que el átomo de C, -Si-O-Si- es una estructura espiral, el grupo orgánico hacia afuera, de modo que la fuerza intermolecular es pequeña, la resistencia del caucho vulcanizado es muy baja, se debe añadir refuerzo de relleno, de lo contrario no se puede utilizar.

(1) Propiedades eléctricas

El caucho de silicona tiene un excelente volumen de resistencia aislante eléctrica: 101414 ~ 1016Ω.m, en un amplio rango de temperaturas y frecuencias en el campo, puede mantener propiedades eléctricas estables. Además, incluso si se sumerge en agua, sus propiedades de aislamiento eléctrico no disminuirán; por lo tanto, es más adecuado para materiales aislantes.

(2) Conductividad térmica

Silicone’s thermal conductivity than the general coefficient of organic rubber, silicone rubber in the addition of a large number of inorganic fillers can improve the thermal conductivity of silicone rubber, making it work at extreme temperatures these materials can be used in heat sinks and heating rollers.

(3) Resistencia al vapor

Incluso si se sumerge en agua durante mucho tiempo, la absorción de agua del caucho de silicona es solo del 11%; y la resistencia mecánica y las propiedades eléctricas no se ven afectadas por casi ninguna (ya sea agua fría, caliente, hirviendo, casi sin cambios). Sin embargo, en los 150 ℃ En un ambiente de vapor de alta presión, el silicona se degradará y el rendimiento disminuirá. Al mejorar la fórmula, seleccionar el agente vulcanizante, extender el tiempo de la segunda adición de azufre y otras medidas para mejorar la resistencia al vapor, también se pueden desarrollar productos con una resistencia particularmente alta al vapor y a agua caliente.

(4) Resistencia al aceite, disolventes y productos químicos

La resistencia al aceite del caucho de silicona en un 100℃ El entorno es ligeramente peor que el del caucho de nitrilo y el caucho de neoprene. A más de 100℃, La silicona es capaz de ejercer una resistencia al aceite superior. La silicona apenas es erodida por disolventes polares y ácidos débiles y álcalis, pero se disolverá en disolventes no polares, aunque no se disuelve completamente, y puede restaurarse a su estado original al eliminar los disolventes. La silicona no es resistente a ácidos y álcalis fuertes. Los disolventes químicos sobre la silicona provocan hinchazón, ablandamiento, pérdida de resistencia y otros fenómenos, y el impacto de diferentes tipos de disolventes sobre la silicona no es el mismo. Se puede utilizar para dispositivos médicos y fabricación de moldes.

(5) Deformación permanente por compresión

El caucho orgánico a temperatura ambiente en la deformación permanente por compresión es pequeño, pero con el cambio de temperatura aumentará significativamente. El caucho de silicona en -60 ~ 250 ℃ Dentro de la compresión, la deformación permanente es estable; es decir, el caucho de silicón en las temperaturas muy utilizadas es mejor que el caucho orgánico. Fatiga de flexión: la resistencia a la fatiga de flexión del caucho de silicón no es mejor que la del caucho orgánico. Se deben tomar medidas para desarrollar una resistencia a la fatiga de 8 a 10 veces la de la especie, puede usarse en teclados y partes de transportadores. Resistencia: a temperatura ambiente, la resistencia del caucho de silicón es menor que la del caucho orgánico, pero a altas temperaturas, la tasa de retención de resistencia es mayor y la resistencia es mejor que la del caucho orgánico. La resistencia a la tearing del caucho de silicón es baja; solo mediante la mejora del proceso de síntesis de la mezcla base de caucho, así como de la mezcla de relleno de caucho y agente de reticulación, se puede preparar productos de tipo de alta resistencia con una resistencia a la tearing de 30 a 50 kN/m, adecuados para moldes de cono inverso y materiales de formación de productos de moldeados grandes.

 

6. ¿Cómo se aplica el caucho de silicona?

El caucho de silicón vulcanizado a temperatura ambiente se utiliza principalmente en la producción de selladores de cabina de avión, fuselaje y depósitos de combustible integrales, y en la construcción de materiales de sellado impermeables y a prueba de fugas. El caucho de silicón metilvinilo tiene un rango de temperaturas más amplio que el de dimetil silicón, buena resistencia y una deformación permanente por compresión pequeña; el caucho de silicón de fenilo tiene un mejor rendimiento a baja temperatura, en un 100 ℃ sigue teniendo elasticidad, y tiene mayor resistencia al calor, amplitud de resistencia a la luz; la goma de silicona fluorada combina las ventajas de los fluorelástomers y la goma de silicona, puede resistir el aceite mineral y los disolventes químicos.

(1) Industria automotriz

La aplicación de la goma de silicona en la industria automotriz ha crecido rápidamente; la goma de silicona (especialmente con diversas características) puede resistir el combustible y la erosión de los lubricantes, mejorar el rendimiento de los componentes automotrices y reducir los costos de mantenimiento. Puede utilizarse para cables de encendido automotriz, cubiertas de protección de bujías, mangueras de calefacción y radiador, revestimientos de silenciadores y conectores de batería, así como con goma de silicona fluorada para bombas de gasolina, entre otros. Con el desarrollo de la electrificación de vehículos, la vulcanización a temperatura ambiente de la goma de silicona se utiliza ampliamente en partes electrónicas, accesorios eléctricos, materiales de encapsulamiento, parabrisas, sellos alrededor de la carrocería y espejos, y otro adhesivo sellador.

(2) EIndustria electrónica y eléctrica

La industria electrónica y eléctrica es el uso más temprano de la goma de silicona como material aislante, con una mayor demanda en este campo. La goma de silicona se utiliza principalmente para cubiertas de ánodo de televisión, cubiertas de protección de alto voltaje, cables de alto voltaje, cables desempañadores de refrigeradores y cables de transmisión de energía o señales con cables y aislantes. Los aislantes hechos de goma de silicona reemplazarán los productos cerámicos ampliamente utilizados en líneas de transmisión, especialmente líneas de ultra alto voltaje. La goma de silicona conductora para computadoras electrónicas, teléfonos y otros instrumentos de contactos eléctricos y contactos de pantallas de cristal líquido. Los cables y aislantes de goma de silicona retardadores de llama y resistentes a la radiación se utilizan ampliamente en centrales eléctricas atómicas. Las almohadillas de calentamiento y las cintas de calentamiento de goma de silicona se utilizan para controlar una variedad de instrumentos de precisión y la temperatura operativa de tuberías de aceite, en el tratamiento médico para compresas calientes de terapia física con mantas de calentamiento. La goma de silicona vulcanizada a temperatura ambiente se puede usar como material de encapsulamiento impermeable, a prueba de humedad y a prueba de vibraciones.

Silicone rubber has been widely used in dishwashers and washing machines for pump seals because of its resistance to hot washing liquids. Silicone rubber is well suited for gaskets on appliances such as coffee pots, electric fryers, and steam irons. The stereo headphones’ ear and head cushions were changed to silicone rubber, which can exclude outside noise, and is soft and comfortable.

(3) Industria aeroespacial

El caucho de silicona es indispensable para la industria aeroespacial, un material de alto rendimiento que puede soportar el espacio ultrafrío y regresar a la atmósfera de calor ardiente, extender la vida útil de las piezas de las aeronaves, reducir los costos de mantenimiento y disminuir los accidentes. Se utiliza principalmente en sellos de cavidades de fuselaje de aviones, conectores eléctricos, sellos de interruptores, cubiertas contra polvo y agua, juntas, juntas, motores de aviones a chorro, dispositivos hidráulicos, “O” anillos de retención, máscaras de oxígeno, diafragmas de control, ductos de aire caliente, amortiguadores de shock inalámbricos de radar. El caucho de silicona resistente a la escorchado se utiliza para válvulas de combustible de cohetes, cables de fuentes de energía y recubrimientos de cubiertas de silos de cohetes para evitar ser escorchados por el flujo de chorro del cohete. La vulcanización a temperatura ambiente del caucho de silicona puede usarse como sellado hermético del fuselaje, sellado de ventanas y materiales de embutición a prueba de golpes y humedad.

(4) Industria de la construcción

El caucho de silicona tiene buena resistencia al clima y se utiliza ampliamente como sellador adhesivo en la industria de la construcción, más que otros tipos de selladores. En los años recientes, se ha desarrollado un sellador de dos componentes de bajo módulo y alta elongación, que se utiliza para juntas en piezas de hormigón prefabricadas grandes y muros cortina, entre otros componentes grandes. El caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente también se utiliza para el sellado de juntas de placas de cemento con asbesto, juntas de azulejos y sellado de artículos de baño. Con la futura disminución en el precio del caucho, se expandirá aún más el alcance de su aplicación, como en la aplicación de juntas de carreteras para reemplazar el asfalto y el neopreno. La vulcanización a alta temperatura de cintas de esponja de caucho de silicona se utiliza como inserciones clase para puertas y ventanas de edificios.

(5) Campo médico

El caucho de silicona tiene buena biocompatibilidad, poca reacción en el cuerpo, rendimiento estable, baja coagulación sanguínea, puede soportar altas temperaturas y altas presiones en muchas cocinas y puede procesarse en una variedad de formas de productos, como películas, esponjas, bolsas de aire; actualmente es el material más ampliamente aplicado en el campo médico.

(6) Otros campos

Además de las aplicaciones anteriores, el uso del caucho de silicona en textiles, impresión, maquinaria, plásticos, química, alimentos y papelería, así como en otras áreas, ha aumentado significativamente. Los productos típicos incluyen rodillos de caucho de silicona, utilizados para telas, plásticos, termofijado, estampado y estabilización en fotocopiadoras. Las películas de caucho de silicona para ventanas de aire acondicionado se han utilizado para almacenar frutas y verduras. Además, el caucho de silicona en equipos de alta temperatura para textiles, así como en equipos de sellado con álcalis, hipoclorito de sodio y peróxido de hidrógeno concentrado, también ha logrado buenos resultados.

7. ¿Cómo mejorar el rendimiento del caucho de silicona?

Las características de los elastómeros de caucho de silicona son que la estructura molecular del silicone (polidimetilsiloxano) se basa en enlaces siloxano, que es una estructura muy estable; por lo tanto, en comparación con los cauchos orgánicos ordinarios, los compuestos de silicona tienen muchas propiedades beneficiosas, como la resistencia a la temperatura.（bajas temperaturas, aislamiento eléctrico, estabilidad química. Además, debido a que el grupo metilo en el exterior de la estructura helicoidal puede rotar libremente, los silicones pueden exhibir muchas propiedades superficiales únicas, como la resistencia al agua y la desmoldación. ¿Cómo mejorar la competitividad de los productos?

Siliconas XJY es uno de los principales resina de silicona MQ y Silicona VMQ fabricantes en China, con más de 30 años de experiencia en I+D y fabricación en la industria del silicio y más de 15 patentes y soporte técnico relacionados para producir silicones. Nuestro materias primas de silicona puede satisfacer las necesidades caucho de silicona campo y apoyar la provisión de productos de silicio diversificados y soluciones personalizadas.