سیلیکون دو جزئی چگونه خشک می‌شود؟

سیلیکون دو جزئی به دلیل انعطاف پذیری، پایداری و رفتار پخت قابل انطباق به طور گسترده در کاربردهای صنعتی استفاده می شود. یکی از جنبه های اغلب مورد بحث این سیستم مواد این است که فرآیند پخت آن چگونه کار می کند و چه متغیرهایی بر نتیجه نهایی تأثیر می گذارند. این مقاله یک نمای کلی از مکانیسم های پخت در پشت سیلیکون دو جزئی ارائه می دهد و ملاحظات عملی را برجسته می کند که بر رفتار آن در طول پردازش تأثیر می گذارد.

آشنایی با سیلیکون دو جزئی

همانطور که از نامش پیداست، سیلیکون دو جزئی از دو بخش مجزا تشکیل شده است: یک جزء پایه و یک عامل پخت. این پایه معمولاً حاوی پلیمر سیلیکونی به همراه پرکننده ها یا مواد افزودنی است که به تعریف ویژگی های مکانیکی، حرارتی یا شیمیایی کمک می کند. عامل پخت، واکنش شیمیایی را آغاز می کند که ماده مخلوط را از حالت مایع به الاستومر جامد تبدیل می کند.

در مقایسه با سیستم های یک جزئی، سیلیکون های دو جزئی انعطاف پذیری بیشتری در پردازش ارائه می دهند. از آنجایی که عمل آوری تنها پس از اختلاط شروع می شود، کاربران می توانند با تنظیم نسبت فرمولاسیون یا شرایط پردازش، زمان کار، سرعت پخت و ویژگی های نهایی مواد را بهتر مدیریت کنند. این امر باعث می شود که سیستم های دو جزئی به ویژه برای کاربردهایی که نیاز به رفتار پخت کنترل شده یا خواص یکنواخت در مقاطع ضخیم تر دارند، مناسب باشند.

مکانیسم پخت

پخت در سیلیکون دو جزئی از طریق یک واکنش اتصال متقابل بین زنجیره های پلیمری انجام می شود. دو مکانیسم اصلی معمولا استفاده می شود:پخت افزودنیوپخت تراکم.

شکل 1.مقایسه مکانیسم های افزودن-سخت و تراکم-سخت، برجسته کردن تفاوت در مسیرهای واکنش و تشکیل محصول جانبی.

افزودنی پخت

پخت افزودنی، که اغلب به عنوان پخت کاتالیز شده با پلاتین نامیده می شود، بدون تولید محصولات فرعی انجام می شود. این مکانیسم برای تولید الاستومرهای کم انقباض با خواص مکانیکی ثابت شناخته شده است. از آنجایی که واکنش به رطوبت بستگی ندارد، سیستم های افزودنی-کیور تمایل دارند به طور یکنواخت در کل حجم مواد، حتی در بخش های ضخیم تر، پخت شوند.

یکی از نکات مهم حساسیت به آلودگی است. برخی از مواد مانند مواد حاوی گوگرد، آمین ها یا نمک های فلزی خاص می توانند کاتالیزور را مهار کرده و در پخت اختلال ایجاد کنند. بنابراین، هنگام کار با سیستم های افزودنی پخت، شرایط حمل تمیز و ابزار سازگار مهم است.

پخت تراکم

شکل 2.تصویری از رفتار پخت در بخش‌های سیلیکونی ضخیم، که در آن سیستم‌های وابسته به رطوبت ممکن است در هسته کندتر عمل کنند.

پخت تراکم شامل واکنش هایی است که محصولات جانبی مولکولی کوچکی مانند الکل یا آب را آزاد می کند. این سیستم ها اغلب به خوبی به بسترهای متخلخل متصل می شوند و در محیط های کمتر کنترل شده تحمل می کنند. با این حال، از آنجا که واکنش متکی بر انتشار رطوبت است، عمل آوری ممکن است در بخش های ضخیم یا محصور کندتر انجام شود.

شکل 2. تصویر رفتار پخت در بخش های سیلیکونی ضخیم، که در آن سیستم های وابسته به رطوبت ممکن است در هسته کندتر عمل کنند.

برای کاربردهایی که شامل گلدان های عمیق یا قالب های ضخیم است، این وابستگی به رطوبت می تواند منجر به پروفیل های پخت ناهموار شود که باید در هنگام انتخاب مواد و برنامه ریزی فرآیند در نظر گرفته شود.

عوامل موثر بر فرآیند درمان

چندین متغیر پردازش بر نحوه پخت سیلیکون دو جزئی و سازگاری خواص نهایی تأثیر می‌گذارند.

شکل 3.متغیرهای کلیدی پردازش - نسبت اختلاط، دما و رطوبت - که بر رفتار پخت سیستم‌های سیلیکونی دو جزئی تأثیر می‌گذارند.

نسبت اختلاط

نسبت اختلاط دقیق برای پخت قابل پیش بینی ضروری است. تولیدکنندگان ممکن است نسبت وزن یا حجم را مشخص کنند و استفاده از روش نادرست می تواند منجر به پخت ناقص یا خواص ناسازگار مواد شود. اندازه گیری بر اساس وزن اغلب ترجیح داده می شود، به ویژه زمانی که دو جزء دارای چگالی متفاوتی هستند.

دما

دما مستقیماً بر سرعت واکنش تأثیر می گذارد. دماهای بالاتر معمولاً عمل آوری را تسریع می کنند، در حالی که دمای پایین تر آن را کند می کند. در برخی موارد، گرمایش کنترل شده برای کوتاه کردن زمان پخت یا اطمینان از اتصال متقابل کامل استفاده می شود.

رطوبت

رطوبت در درجه اول بر سیستم های تراکم شده تأثیر می گذارد. رطوبت بیش از حد می تواند باعث کند شدن عمل آوری یا ایجاد بی نظمی در سطح شود، در حالی که سیستم های پخت اضافه شده تا حد زیادی تحت تأثیر رطوبت محیط قرار نمی گیرند.

غلظت کاتالیزور

سطوح کاتالیزور هم بر سرعت پخت و هم عمر قابلمه - زمان کار قابل استفاده پس از اختلاط تأثیر می گذارد. پخت سریع‌تر اغلب به قیمت عمر کوتاه‌تر گلدان تمام می‌شود و تعادل راندمان پردازش و الزامات برنامه را مهم می‌سازد.

کاربردهای سیلیکون دو جزئی

سیستم های سیلیکونی دو جزئی به دلیل رفتار پخت سازگار و خواص الاستومری پایدار در طیف وسیعی از صنایع مورد استفاده قرار می گیرند.

شکل 4.سناریوهای کاربردی معمولی که در آن سیستم‌های سیلیکونی دو جزئی در زمینه‌های الکترونیک، قالب‌گیری، آب‌بندی و پزشکی استفاده می‌شوند.

سیستم های سیلیکونی دو جزئی به دلیل رفتار پخت سازگار و خواص الاستومری پایدار در طیف وسیعی از صنایع مورد استفاده قرار می گیرند.

زمینه های کاربردی رایج شامل گلدان و کپسولاسیون الکترونیکی، قالب گیری و ریخته گری، آب بندی و واشر، و استفاده های پزشکی یا مراقبت های بهداشتی انتخاب شده در جایی که انعطاف پذیری و پایداری مواد مورد نیاز است، می باشد. به عنوان مثال، ژل سیلیکون الکتریکی شفاف شفاف دو جزئی اغلب در مجموعه های الکترونیکی حساس که در آن شفافیت نوری، عایق الکتریکی و حفاظت از استرس مورد نیاز است استفاده می شود.

نتیجه گیری

رفتار پخت سیلیکون دو جزئی توسط مکانیسم های شیمیایی به خوبی تثبیت شده و متغیرهای پردازش عملی کنترل می شود. درک تفاوت‌های بین پخت افزودن و تراکم - و عواملی که بر هر کدام تأثیر می‌گذارند - به کاربران کمک می‌کند تا رفتار مواد را در طول کاربرد و پخت پیش‌بینی کنند. به جای تکیه بر یک پارامتر واحد، استفاده موثر از سیلیکون دو جزئی به همراستایی مکانیسم های پخت با الزامات طراحی، شرایط پردازش و انتظارات عملکرد بستگی دارد.

مراجع

1. بردی، ا. (2019).الاستومرهای سیلیکونی: علم و فناوری. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
   هارپر، سی (2011).کتابچه راهنمای پلاستیک ها، الاستومرها و کامپوزیت ها. آموزش مک گراو هیل.
   مارکز، جی (2017).فناوری سیلیکون در صنعت تجهیزات پزشکی. Smithers Rapra Technology Ltd.