We zullen het verouderingsproces bij hoge- temperaturen van siliconenschuimmaterialen uitleggen vanuit het kernprincipe van veroudering bij hoge- temperaturen en hoe de vijf belangrijkste factoren het verouderingsproces beïnvloeden
一, twee kernverouderingsmechanismen van siliconenspons
De veroudering van siliconenschuimkarton onder thermische omstandigheden is in wezen het gevolg van de gecombineerde effecten van de twee parallelle trajecten die in de bovenstaande figuur worden geïllustreerd.
Chemische route (thermische-zuurstofveroudering): Hoge temperaturen en zuurstof tasten de siloxaanskelet (-Si-O-) en methylzijketens (-CH₃) aan, waardoor moleculaire ketenbreuk (depolymerisatie) of verhoogde verknoping ontstaat. Dit is de chemische oorzaak van de brosheid of verharding van het materiaal.
Fysisch pad (falen door thermische spanning): De poreuze structuur van schuim is inherent mechanisch zwak. De niet-overeenkomende thermische uitzettingscoëfficiënten van de componenten genereren plaatselijke spanningen tijdens thermische cycli, die zich voortplanten vanuit de meest kwetsbare poriën om microscheuren te initiëren en uiteindelijk structurele instorting te veroorzaken.
2.Diepgaande analyse van specifieke beïnvloedende factoren-
1. Moleculaire structuur van het polymeer (bepalende factor)
Het type ruwe rubber en het vinylgehalte: Vinyl is het belangrijkste punt van de verknopingsreactie. Het vinylgehalte bepaalt rechtstreeks de dichtheid en stabiliteit van de netwerkstructuur na vulkanisatie. Het ruwe rubber met een specifiek vinylgehalte wordt meestal gebruikt voor siliconenschuimplaten op hoge- temperaturen.
Laag gehalte aan vluchtige stoffen (kritisch): Zoals eerder besproken, fungeren resterende D4/D5-cycliden en vocht als "verouderingskatalysatoren". Deze componenten hebben de neiging zich op te hopen in schuimcellen, waardoor de afbraak van de hoofdketen bij verhoogde temperaturen snel wordt versneld. Het beheersen hiervan is de primaire taak om een lange levensduur vanaf de bron te garanderen.
2. Versterking van het systeem (skeletondersteuning)
Het type vulmiddel en dispersie: Het silica in de gasfase is het belangrijkste versterkende vulmiddel. Het specifieke oppervlak, het oppervlaktebehandelingsproces en de uniformiteit van de dispersie in silicagel bepalen direct het versterkende effect. Een ongelijkmatige verspreiding zal spanningsconcentratiepunten vormen en het beginpunt worden van veroudering en barsten.
3. Additieven en formuleringen (stabiliteit en bescherming)
Hitte-resistente additieven: De toevoeging van hitte-resistente additieven zoals ijzeroxide (ijzerrood) en ceriumoxide kunnen op effectieve wijze vrije radicalen opvangen en het thermische zuurstofverouderingsproces remmen, wat de sleutel is tot het verbeteren van de temperatuurbestendigheid op de lange- termijn.
Zwavelsysteem: het type en de dosering van het peroxide-vulkaniseermiddel zullen het type en de dichtheid van de verknopingsbinding beïnvloeden. Het stabielere en dichtere verknopingsnetwerk heeft een beter anti-verouderingsvermogen.
4. Productieproces (structurele implementatie)
Uniformiteit van schuimvorming: De grootte en verdeling van de bellen zijn van cruciaal belang. Een ongelijkmatige bellenstructuur zal bij verhitting een ongelijkmatige spanningsverdeling veroorzaken, en de grote bellen of zwakke gebieden zullen als eerste worden vernietigd.
Zwavelgehalte: Onvoldoende zwavel kan een onvolledige netwerkstructuur, verminderde mechanische sterkte en versnelde veroudering veroorzaken. Overmatig zwavel kan resulteren in een te-verstrak netwerk, verminderde elasticiteit en verhoogde broosheid.
Na-verwerking: Voldoende vulkanisatie in twee- fasen (bakken) is essentieel om resterende vluchtige stoffen en kleine moleculen volledig te verwijderen, wat nodig is voor het stabiliseren van de productprestaties en het verbeteren van de hittebestendigheid.
5. Externe applicatieomgeving (eindtest)
Bedrijfstemperatuur en duur: De verouderingssnelheid verdubbelt grofweg bij elke temperatuurstijging van 10-15 graden. Langdurig gebruik bij de nominale temperatuurlimiet zal de levensduur aanzienlijk verkorten.
Temperatuurcycli: De thermische vermoeidheidsstress veroorzaakt door frequente afwisseling van warm en koud is veel destructiever voor de poreuze structuur dan die in een omgeving met constante temperatuur.
Omgevingsmedium: Contact met olie, zuur, alkali of voortdurende blootstelling aan ultraviolet licht en ozon zal een synergetisch effect hebben met hitte en de veroudering versnellen.
Sanpu Silicone heeft een hoog-temperatuurbestendig siliconenproduct ontwikkeld,klik om meer te weten.