Les professionnels techniques de la recherche et du développement de produits à base de silicone comprennent que, dans le système de caoutchouc de silicone à durcissement par addition, le polymère de base à terminaison vinyle-détermine la couleur de base, tandis que les charges de silice régulent la résistance à l'usure. Cependant, l'huile de silicone contenant de l'hydrogène-agit comme composant essentiel pour équilibrer les performances globales. Lorsque les usines rencontrent des problèmes tels qu'un mauvais durcissement, un faible allongement, un jaunissement à haute température-ou une moisissure collante, environ 80 % des causes profondes sont liées à la sélection et au rapport de dosage de l'huile de silicone contenant de l'hydrogène-.
Cet article explique systématiquement comment l'huile de silicone contenant de l'hydrogène-optimise diverses propriétés du silicone et propose des stratégies d'ajustement concrètes.
I. Optimisation des performances de durcissement : contrôle des taux de réaction pour éliminer les défauts
La vitesse de la réaction d'hydrosilylation (addition silicium-hydrogène) est principalement déterminée par la quantité totale d'hydrogène actif dans l'huile de silicone contenant de l'hydrogène-. Une teneur plus élevée en hydrogène entraîne une plus grande réactivité et un durcissement plus rapide à une température donnée.
Pour le moulage par compression sur chaîne d'assemblage-, l'augmentation de la teneur en hydrogène peut réduire le temps de durcissement dans les fours et améliorer la productivité. À l’inverse, pour les pièces à parois grandes ou épaisses-, un durcissement rapide peut provoquer une accumulation de chaleur interne et des fissures. Dans de tels cas, la réduction du dosage d'huile de silicone contenant de l'hydrogène-et l'utilisation d'un catalyseur au platine-à action retardée permettent d'assurer un durcissement simultané de la surface et de l'intérieur, empêchant ainsi les fissures internes induites par la contrainte-.
Solutions aux défauts courants :
Adhérence de la surface : causée par une quantité insuffisante d'huile de silicone contenant de l'hydrogène-.
Gélification rapide après mélange / temps de travail insuffisant : causé par un excès d'huile de silicone contenant de l'hydrogène- (réduire le dosage en conséquence).
II. Optimisation des propriétés mécaniques : ajustement de la dureté, de la résistance à la traction, de la résistance à la déchirure et de l'allongement
La-densité de réticulation fournie par l'huile de silicone contenant de l'hydrogène-affecte directement l'élasticité du silicone. L'augmentation du dosage ou de la teneur en hydrogène crée davantage de sites de réticulation - et des contraintes de chaîne moléculaire plus fortes. Cela se traduit par une dureté Shore plus élevée, une résistance à la traction et à la déchirure améliorée, ainsi qu'une résistance accrue à l'usure et à la compression.
À l'inverse, réduire le dosage ou sélectionner une huile de silicone à faible teneur en hydrogène-ou à extrémité-capsulée à l'hydrogène produit un réseau de réticulation-plus lâche. Cela augmente la mobilité moléculaire et améliore considérablement l'allongement, donnant ainsi des produits plus souples et hautement élastiques adaptés aux composants en silicone ultra-minces ou à haute-flexibilité.
Etude de cas pratique :
En commençant avec 100 parties d'un caoutchouc de base à base de vinyle- :
L'ajout de 2 parties d'huile de silicone contenant 0,8 % d'hydrogène donne une dureté Shore A de 45.
L'ajout d'une partie d'huile de silicone avec 0,2 % d'hydrogène (terminaison hydrogène-) donne une dureté Shore A de 15 et augmente l'allongement de 40 %.
III. Optimisation de l'apparence et de la résistance au vieillissement (jaunissement, exsudation et blanchiment)
Les huiles de silicone contenant de l'hydrogène-de faible qualité-contiennent souvent des ions métalliques et des impuretés siloxanes cycliques de faible-poids moléculaire-. Après durcissement, ces impuretés peuvent provoquer un jaunissement progressif et une exsudation d'huile lors d'une utilisation à long -à haute température-.
La sélection d'une huile de silicone contenant de l'hydrogène raffiné-de haute pureté-contenant deux avantages clés :
L'absence de résidus de faible-poids moléculaire-minimise la perte de transparence lors d'une utilisation à long-à 180 degrés, empêchant ainsi le jaunissement des produits en silicone transparent.
L'absence d'impuretés acides libres empêche la scission catalytique de la chaîne siloxane, doublant ainsi la résistance du matériau aux UV et au vieillissement dû à la chaleur et à l'humidité.
De plus, une réticulation approfondie-élimine les espèces libres de faible-poids moléculaire-sur la surface du silicone, empêchant ainsi le blanchiment des interfaces et la contamination liée à la migration-lors du moulage de la résine ou du collage du plastique.
IV. Optimisation de la fluidité du traitement (adéquation aux lignes de production automatisées)
L'huile de silicone contenant de l'hydrogène-à faible viscosité-réduit la viscosité globale du système de composé de caoutchouc. Dans les processus de distribution automatisés et d'empotage sous vide, cela améliore les performances d'auto-nivellement et réduit la résistance au pompage, minimisant ainsi le colmatage des buses.
Pour les moules complexes et les composants à micro-échelle, la fluidité améliorée garantit un remplissage complet du moule et réduit considérablement les taux de défauts causés par des tirs courts ou des bulles d'air.
V. Résumé de l'optimisation pratique de la formulation
Lors de l’ajustement des formulations, l’approche suivante est recommandée :
Tout d'abord, déterminez la dureté cible et sélectionnez l'huile de silicone à teneur en hydrogène-appropriée. Ensuite, ajustez le dosage d'huile de silicone en fonction du processus de production (moulage par compression, empotage ou coulée manuelle) pour contrôler la vitesse de durcissement. Pour les produits haut de gamme-transparents ou résistants au vieillissement-, sélectionnez strictement de l'huile de silicone contenant de l'huile de silicone de haute-pureté et sans impuretés-hydrogène-. Enfin, si les propriétés mécaniques sont insuffisantes, privilégiez le -réglage précis du ratio d'huile de silicone contenant de l'hydrogène-avant d'ajuster la teneur en charges.
En gérant efficacement les trois variables clés -structure, teneur en hydrogène et taux d'addition-, les fabricants peuvent raccourcir considérablement les cycles de développement de formulations, stabiliser le rendement du produit fini et réduire le gaspillage et les coûts de matières premières.
