Quelle est la fonction du traitement de vulcanisation des produits en caoutchouc de silicone?

Quel est le rôle du traitement de vulcanisation des produits en caoutchouc de silicone?Alors que les produits vulcanisés peuvent résister à des températures de milliers de degrés CelsiusCette transformation du liquide au solide est l'âme des applications industrielles de silicone.Le traitement de vulcanisation reconstitue la liaison transversale de la chaîne moléculaire, ce qui confère au matériau des caractéristiques clés telles que la résistance aux températures élevées, la résistance aux déchirures et la résistance au vieillissement.

1La révolution structurelle au niveau moléculaire

L'essence du traitement de vulcanisation est le processus d'établissement d'une structure de réseau en trois dimensions.Les agents de liaison croisée subissent des réactions de condensation avec des groupes hydroxyle dans le caoutchouc de silicone, formant 3 à 5 points de croisement par gramme de gel de silicone, ce qui entraîne une augmentation significative de la résistance à la traction de 1,5 MPa à 8 MPa.les cathéters en silicone à addition catalysée au platine et à liaison croisée présentent une allongation de la fracture allant jusqu'à 400%La technologie de vulcanisation dynamique est encore plus ingénieuse, où les matériaux TPV (SBS/SEBS) réalisent un recyclage multiple grâce à une liaison croisée réversible.résoudre le problème de la dégradation difficile des élastomères thermoplastiques.

Lorsque la distance entre les points de liaison croisée est raccourcie de 5 nm à 2 nm, la durée de vie de la silicone augmente de trois fois.qui est la principale raison pour laquelle les joints de moteur automobile utilisent du silicone à haute densité de liaison croiséeDans les emballages de composants électroniques, les structures reliées à l'échelle nanométrique peuvent stabiliser la constante diélectrique en dessous de 2.8, assurant l'intégrité du signal des dispositifs de communication 5G dans des environnements allant de -55 °C à 200 °C.

2.Régulation directionnelle des caractéristiques fonctionnelles

Différents systèmes de vulcanisation donnent lieu à des performances différenciées.Le système de vulcanisation au soufre confère au matériau une grande élasticité et convient aux composants flexibles tels que les boutons et les anneaux d'étanchéité; la vulcanisation au peroxyde améliore la résistance à la chaleur, permettant aux pare-lampes de voiture de fonctionner longtemps à 200 °C;La liaison croisée sans soufre du système catalytique au platine a permis d'atteindre la biocompatibilité (cytotoxicité ≤ 0).Dans le domaine photovoltaïque, l'indice de réfraction du silicone vulcanisé à deux composants peut être réglé dans la plage 1,40-1.55, ce qui en fait un choix idéal pour des matériaux d'emballage efficaces.

La technologie de vulcanisation par irradiation permet la liaison moléculaire du film de silicium sous irradiation par faisceau d'électrons.et cette méthode de traitement à froid est particulièrement adaptée à la fabrication de lentilles optiques de précisionL'énergie de surface du gel de silice après traitement au plasma est augmentée à 72 mN/m, atteignant un niveau d'adhérence de revêtement de la norme 4B.Une société de semi-conducteurs a réalisé un détachement zéro de particules dans une machine à gravure de plaquettes à l'aide d'anneaux d'étanchéité traités par sulfuration au plasma, ce qui entraîne une augmentation de 18% du taux de rendement.

3.Précédent dans la performance des scénarios d'application

Dans des environnements extrêmes, le silicone vulcanisé présente une résistance extraordinaire.Le caoutchouc fluorosilicone ayant subi une vulcanisation secondaire peut maintenir une déformation permanente de compression ≤ 15%Le caoutchouc de silicone phényle utilisé dans les équipements d'exploration en mer profonde peut maintenir des performances d'étanchéité à une profondeur de 11 000 mètres en améliorant sa résistance à la compression grâce à la liaison croisée du phényle.Les données de mesure réelles d'une sonde de haute mer montrent que son joint de silicone vulcanisé a fonctionné en continu pendant 2000 heures sans fuite dans l'environnement simulé de la fosse des Mariannes.

Les batteries à l'état solide sont recouvertes de gel de céramique et de silicone,et une couche de liaison transversale de gradient est formée par vulcanisation in situ pour réduire l'impédance d'interface à 5 Ω· cm2Dans la bioimpression 3D, le silicone vulcanisé durci par UV peut atteindre une précision d'épaisseur de couche de 0,1 mm et la pression de rupture des échafaudages de tissus vascularisés peut atteindre 300 mmHg.la quantité totale de migration du gel de silice vulcanisé au peroxyde est inférieure à 00,5 mg/kg, qui est entièrement conforme à la norme EU/1935/2004 relative aux matières en contact avec les aliments.

4Technologie verte et évolution future

La pression environnementale est le moteur de l'innovation technologique.Le système de sulfuration sans soufre adopte la sulfuration par rayonnement ou la sulfuration synergique par peroxyde/radiation pour réduire les émissions de COV de 90%L'industrialisation du silicone vulcanisé à base biologique a commencé, et une certaine entreprise a réduit l'empreinte carbone de ses produits de 42% en utilisant des agents de couplage à base de silane végétale.Une approche plus avancée est l'impression 4D de gel de silicone vulcanisé, ce qui permet d'obtenir une déformation adaptative des implants déclenchée par la température corporelle grâce à la conception de gradient de liaison croisée des polymères de mémoire de forme.

Lorsque le processus de vulcanisation rencontre l'intelligence artificielle, le développement des matériaux entre dans une nouvelle ère.Le modèle d'apprentissage automatique peut raccourcir le cycle de développement de formules de 3 mois à 72 heures en analysant 100000 ensembles de paramètres de vulcanisationLe système de vulcanisation intelligent développé par une certaine entreprise de pneus réduit l'écart type de la consistance du produit de 0,3 à 0.08 en surveillant la fluctuation de la densité de liaisons croisées en ligneCette mise à niveau numérique n'améliore pas seulement l'efficacité,mais aussi doter les matériaux d'une adaptabilité dynamique - le futur silicone vulcanisé pourrait être en mesure d'ajuster de manière autonome l'état de liaison croisée en fonction de l'environnement d'utilisation.