Viskositeten af flydende silikongummi påvirkes af en række faktorer, der regulerer dens strømningsevne ved at ændre dens molekylstruktur, interaktioner eller fysiske tilstand. Følgende er en detaljeret analyse af de vigtigste påvirkningsfaktorer:
1. molekylvægt og struktur af basispolymeren (gummibase)
Molekylvægt: En højere molekylvægt af en gummibase resulterer i længere molekylære kæder og flere sammenfiltringer mellem kædesegmenter, hvilket øger viskositeten markant. For eksempel spænder viskositeten af 107 gummibase fra 10.000 CP til 50.000 CP, med højere molekylvægt, der indikerer en højere indledende viskositet.
Molekylær struktur: Lige kæde silikongummier har lavere viskositet, mens forgrenede eller tværbundne strukturer hindrer molekylstrøm og øger viskositeten. For eksempel påvirkes viskositeten af vinylholdige silikongummier af tilsætningstype mere markant af tværbindingstæthed på grund af deres meget reaktive molekylære kæder.
2. fyldtype og indhold
Fyldyper:
Silica (fumed eller udfældet): Som et forstærkende fyldstof forbedrer det tårens og trækstyrken for silikongummi markant, men øger viskositeten markant. Fumed silica har et større overfladeareal og en mere udtalt viskositet stigende virkning. Calciumcarbonat og silicapulver: Som inerte fyldstoffer har de ringe indflydelse på viskositet, men overdreven tilsætning kan øge viskositeten på grund af partikelakkumulering.
Fyldstofindhold: Jo højere fyldstofindholdet er, jo større er viskositeten. F.eks. Kræver PAD -udskrivning af silikone en høj hårdhed (ca. 50 grader), og med et højt fyldstofindhold er råmaterialets viskositet signifikant højere end for almindelig silikone.
3. Tilføjelse af blødgøringsmidler (fortyndingsmidler)
Silikoneolie: Dimethylsilikoneolie er en almindeligt anvendt blødgøringsmiddel, der reducerer silikonviskositet. Tilføjelsesforholdet skal generelt ikke overstige 10%. Overdreven tilsætning kan føre til overfladeklæbrighed, nedsat hårdhed og forringelse af mekaniske egenskaber efter hærdning.
Andre fortyndingsmidler, såsom vinylsilikoneolie med lav viskositet, kan bruges til specifikt at justere viskositeten af tilsætningstype-silikone uden at påvirke hærdningsreaktionen.
4. tværbinding og hærdningssystemer
Tværbindingstyper:
Hydrogeneret silikoneolie (silikone af tilsætningstype): Jo højere brintindhold er, jo større er tværbindetætheden og jo højere er hårdheden efter hærdning. Imidlertid kan den uudviklede viskositet stige på grund af de molekylære kæders tendens til tværbinding.
Organotinkatalysator (silikone af kondensationstype): Katalysatorkoncentrationen påvirker hærdningshastigheden, men overdreven tilsætning kan forårsage lokaliseret over-crosslinking, hvilket resulterer i en unormalt høj viskositet. Hærdningsbetingelser:
Temperatur: Forøgelse af temperaturen kan reducere viskositeten (viskositeten falder med cirka halvdelen for hver 10 graders stigning i temperaturen), men hærdningstemperaturen skal kontrolleres for at undgå overdreven tværbinding.
Tid: Overdreven hærdningstid kan føre til yderligere tværbinding af de molekylære kæder, hvilket øger viskositeten.
5. Molekylære kæde -slutgrupper og reaktivitet
Reaktive grupper: Siliconer, der indeholder vinyl-, hydroxyl- eller brintgrupper ved molekylkædenderne, har forskellige viskositeter på grund af forskellige inter-segment-interaktioner. For eksempel har siliconer med et højt vinylindhold lavere viskositet, men højere hårdhed efter hærdning.
CAPPE -midler: Brug af forskellige afdækningsmidler (såsom hexamethyldisiloxan) kan justere aktiviteten af molekylkæden ender og derved påvirke viskositeten.
6. Behandling og blandingsmetoder
Røringshastighed og tid: Højhastighedsrøring kan indføre luft og forstyrre molekylkæden justering, hvilket forårsager en midlertidig stigning i viskositet. Grundig blanding sikrer ensartet spredning af fyldstoffet og undgår lokaliserede viskositets abnormaliteter.
Afgasning: Uudviklet silikone kan have en tilsyneladende viskositet lavere end den faktiske værdi på grund af tilstedeværelsen af bobler, men disse bobler vil svække mekaniske egenskaber efter hærdning . 7. eksterne faktorer
Temperatur: Forøgelse af omgivelsestemperatur mindsker viskositeten (i overensstemmelse med Arrhenius -ligningen), men virkningen af temperatur på hærdningsreaktionen skal overvejes.
Forskydningskraft: Flydende silikone er en ikke-Newtonian væske, og dens viskositet falder med stigende forskydningshastighed (forskydningsfortynning), hvilket gør den velegnet til processer med høj forskydning, såsom sprøjtestøbning og sprøjtning.
Eksempler på viskositetskontrol i praktiske anvendelser
Krav til lav viskositet: For eksempel er der i kontaktlinseinjektionsstøbning en silikone af tilsætningstype med en viskositet under 10.000 CP. Dette opnås ved at vælge en lav molekylær vægtbase og en lille mængde silikoneolie.
Krav med høj viskositet: For eksempel kræves der i elektroniske komponentpottingforbindelser med høj viskositet for at forhindre strømning. Dette kan opnås ved at tilføje en høj andel af silica eller bruge en forgrenet base.
Viskositetshårdhedsbalance: PAD-udskrivning af silikone kræver både høj hårdhed (50 grader) og medium viskositet. Dette opnås ved at optimere forholdet mellem silica og silikoneolie.