يشير مطاط السيليكون إلى المطاط الذي تتكون فيه السلسلة الرئيسية من السيليكون المتناوب وذرات الأكسجين ، وعادة ما يتم ربط مجموعتين عضويتين بذرات السيليكون.يتكون مطاط السيليكون العادي بشكل أساسي من روابط سلسلة سيليكون تحتوي على مجموعات ميثيل وكمية صغيرة من مجموعات الفينيل.
الشيخوخة الحرارية هي أهم أشكال شيخوخة مطاط السيليكون.بيئة استخدام مطاط السيليكون في هواء بدرجة حرارة عالية ، والجمع بين الحرارة والأكسجين يسبب شيخوخة حرارية.في عملية شيخوخة الأكسجين الحراري ، تعمل درجة الحرارة المرتفعة على تعزيز أكسدة مطاط السيليكون ، والأكسجين يعزز التدهور الحراري لمطاط السيليكون.
يمكن تقسيم التغييرات الهيكلية لمطاط السيليكون إلى فئتين في عملية الشيخوخة الحرارية والأكسجين: الأول هو تدهور السلاسل الجزيئية الناجم عن تفاعل الحرارة والأكسجين ؛والآخر هو الارتباط المتبادل بين السلاسل الجزيئية.يتسبب تمزق السلسلة الجزيئي في أن يصبح المطاط لزجًا بعد التقادم ؛سوف يتصلب المطاط المتصالب بعد التقادم ، مما يقلل الخواص الميكانيكية للمطاط ويؤدي في النهاية إلى الفشل.عندما يسخن الهواء ، يكون مطاط السيليكون المفلكن متصالبًا ، ويكون الانخفاض في الاستطالة عند الكسر أكبر بكثير من قوة الشد.
وفقًا لآلية الشيخوخة الحرارية لمطاط السيليكون المفلكن ، هناك عدة طرق لتحسين خصائص الشيخوخة الحرارية ، على النحو التالي:
قم بتغيير تركيبة السلسلة الجانبية لمطاط السيليكون ، مثل إدخال مجموعات فينيل ، وما إلى ذلك ، لمنع الارتباط المتقاطع أو تحلل السلسلة الجزيئية لمطاط السيليكون بسبب تحلل السلسلة الجانبية.هذا لأن مجموعة فينيل لا تتأكسد بسهولة ، ويتشكل عائق ستيري في سلسلة السيليكون ، وبالتالي فإن سلسلة السيليكون العضوي أكثر صعوبة في التحلل.وبسبب تأثير الاقتران الأكبر وتأثير العائق الفاصل ، تكون درجة حرارة التحلل الحراري أعلى.
من خلال إدخال مقاطع كبيرة الحجم في السلسلة الجزيئية لمطاط السيليكون ، يتم تحسين الاستقرار الحراري للروابط المتشابكة للمركبات الفلكنة ، مثل مجموعات الكربون ، وديسيلوكسي ، والبنزين ، وإيثر فينيل ، ومجموعات دايمينو دوري.
تتم إضافة إضافات مقاومة للحرارة إلى مركب المطاط لمنع الارتباط العرضي المؤكسد للسلسلة الجانبية وتحلل السلسلة الرئيسية ، مثل أكسيد الحديد ، والديوكسين ، و hexaphenyl cyclotrisilane.
أضف مضادات الأكسدة المعدنية
آلية الشيخوخة التأكسدية لمطاط السيليكون هي بشكل أساسي تفاعل أكسدة السلسلة الجانبية الناتج عن الجذور الحرة.إذا تم منع هذا التفاعل المتسلسل ، ستتوقف عملية الأكسدة.Fe2O3 هو أكثر مضادات الأكسدة شيوعًا ، وكمية الإضافة عادة ما تكون من 3 إلى 5 أجزاء.تشير تقارير الأبحاث ذات الصلة إلى أن أكسيد المعدن المركب المحضر بطريقة الترسيب المشترك في المرحلة السائلة يمكن أن يحسن بشكل كبير مقاومة الحرارة لمطاط السيليكون.أظهرت الدراسات أن أكسيد المعدن المركب من الحديد والقصدير يكون أكثر فاعلية في تحسين مقاومة الحرارة لمطاط السيليكون أكثر من أكسيد الحديد وأكسيد القصدير.وذلك لأن التركيب البلوري لأكسيد المعدن المركب قد تغير ، وتأثيراته المضادة للأكسدة لها تأثير تآزري.يمكن أن يمنع الأكسدة ويحسن مقاومة الحرارة لمطاط السيليكون.
أضف سيلازان
يمكن لـ Silazane تحسين مقاومة الحرارة لمطاط السيليكون بشكل كبير.الآلية هي: يمكن أن يمنع Silazane بشكل فعال تدهور السلسلة الرئيسية ، ويزيل الرطوبة في مطاط السيليكون ، ويجعل مقاومة الحرارة لمطاط السيليكون تصل إلى 350 درجة مئوية.كلما زادت طاقة التنشيط الظاهرة واستقرار التحلل المائي للسيليزان ، كان الاستقرار الحراري لمطاط السيليكون أفضل.الأكثر شيوعًا هي: هيكساميثيلديسيلازان ، هيكساميثيل سيكلوتريسيلازان ، إلخ.
أضف السيليكون
راتينج السيليكون عبارة عن بولي سيلوكسان متصالب بدرجة عالية مع هيكل شبكي وهو راتينج بالحرارة.تتكون سلسلتها الرئيسية من روابط السيليكون والأكسجين ولها نفس بنية الكوارتز والزجاج ، وتتمتع باستقرار ممتاز للأكسدة الحرارية.التسخين عند 205 درجة مئوية لمدة 42 ساعة ، يكون فقدان الوزن لراتنج السيليكون من 2٪ إلى 8٪ فقط ، وبعد التسخين عند 350 درجة مئوية لمدة 24 ساعة ، يكون فقدان الوزن أقل من 20٪.
