Al ajustar la dureza de los compuestos de silicona para rellenar, el aceite de dimetilsilicona de baja-viscosidad es una opción más directa y eficaz, mientras que el aceite de vinilsilicona se utiliza normalmente para controlar la densidad de reticulación o como polímero base. El siguiente es un análisis detallado y recomendaciones:
Uno. Aceite de dimetilsilicona: la elección fundamental para el ajuste de la dureza
1. Mecanismo de acción
El aceite de dimetilsilicona (PDMS) es un plastificante no-reactivo que suaviza los compuestos de encapsulado rellenando físicamente y reduciendo la densidad de reticulación. Sus cadenas moleculares no participan en la reacción de curado; actúan sólo como un "diluyente" disperso en el sistema, debilitando la compacidad de la red polimérica y reduciendo así la dureza.
2. Viscosidad recomendada
Rango común: 50~1000 cSt (25 grados).
Baja viscosidad (50~200 cSt): Excelente fluidez, adecuada para aplicaciones que requieren una rápida penetración y desgasificación (p. ej., encapsulado de componentes electrónicos), pero una adición excesiva puede provocar una disminución de la resistencia. Viscosidad media a alta (500 ~ 1000 cSt): reduce eficazmente la dureza mientras mantiene ciertas propiedades mecánicas, comúnmente utilizadas en aplicaciones industriales que requieren resistencia (por ejemplo, embalaje de módulos de potencia).
Ejemplo típico: el aceite de dimetilsilicona de 200 cSt se utiliza a menudo en compuestos de encapsulado electrónicos. Agregar del 5% al 10% puede reducir la dureza Shore A de 5 a 10 grados.
3. Precauciones
Proporción de adición: Por cada 2 % de aceite de dimetil silicona agregado, la dureza Shore A disminuye aproximadamente 1 grado. Sin embargo, cantidades excesivas (superiores al 20%) pueden provocar filtraciones de aceite y una menor resistencia a la intemperie.
Compatibilidad: Se debe seleccionar un aceite de dimetil silicona con buena compatibilidad con el polímero base (como el caucho de metil vinil silicona) para evitar la separación de fases.
Dos. Aceite de vinil silicona: el regulador de la densidad de reticulación
1. Mecanismo de acción
Las moléculas de aceite de vinil silicona contienen grupos vinilo (-CH=CH₂) en ambos extremos o en las cadenas laterales, que pueden sufrir una reacción de hidrosililación con aceites de silicona que contienen hidrógeno-bajo la acción de un catalizador de platino para formar una-red reticulada- tridimensional. Su función principal es controlar la -densidad de reticulación, en lugar de ajustar directamente la dureza.
2. Relación entre viscosidad y dureza
Aceites de vinil silicona de baja-viscosidad (p. ej., 20~55 mPa·s):
Puede mejorar la fluidez y la dispersabilidad del relleno de los compuestos para encapsular, pero la dureza puede aumentar después de la reticulación debido a la alta densidad de los puntos de reticulación. Por ejemplo, cuando se usa aceite de vinil silicona de 1000 cSt en combinación con aceite de silicona que contiene hidrógeno-, la densidad de reticulación puede alcanzar 0,2 mol/cm³, lo que da como resultado una mayor dureza.
Aceites de vinil silicona de alta-viscosidad (p. ej., 10 000 ~ 20 000 mPa·s):
Tienen cadenas moleculares más largas, lo que da como resultado una red más flexible después de la reticulación, lo que puede reducir la dureza. Por ejemplo, el uso de aceites de silicona vinílica de alta-viscosidad en compuestos de encapsulado de baterías puede controlar la dureza a Shore A 40~60.
3. Escenarios de aplicación
Polímero base: el aceite de vinil silicona es la principal materia prima para los compuestos de relleno de tipo adición- y su peso molecular y contenido de vinilo afectan directamente las propiedades finales. Por ejemplo, el aceite de vinil silicona terminal (Vi-PDMS) se usa comúnmente en compuestos de encapsulado electrónico, mientras que el aceite de vinil silicona de cadena lateral-(Vi-PMVS) es adecuado para aplicaciones industriales que requieren alta resistencia al desgarro.
Ajuste auxiliar: la dureza se puede optimizar indirectamente ajustando la proporción de aceite de vinil silicona a aceite de silicona que contiene hidrógeno-. Por ejemplo, reducir la cantidad de aceite de silicona que contiene hidrógeno- puede reducir la densidad de reticulación, reduciendo así la dureza.
Tres. Recomendaciones integrales
1. Reducción de la dureza: Se prefiere el aceite de dimetil silicona.
Escenarios aplicables: Necesita un ablandamiento significativo de los compuestos de encapsulado, como alivio de tensión para componentes electrónicos y encapsulación flexible.
Pasos operativos:
① Seleccione un aceite de dimetil silicona con una dureza de 50~1000 cSt (se recomienda 200~500 cSt);
② Inicialmente agregue 5%~10%, probando gradualmente el cambio de dureza;
③ Se requiere desgasificación al vacío durante la mezcla para evitar que las burbujas de aire residuales afecten el rendimiento.
2. Ajuste-de la dureza: combinado con aceite de silicona vinílico
Escenarios aplicables: requiere un control preciso de la densidad de reticulación, como compuestos de encapsulado térmicamente conductores y aplicaciones de alta-temperatura.
Pasos operativos:
① Seleccione un aceite de vinil silicona de baja-viscosidad (p. ej., 1000 ~ 5000 mPa・s) como polímero base;
② Controle la densidad de reticulación ajustando la cantidad de aceite de silicona que contiene hidrógeno-(normalmente 3~5 phr);
③ Agregue una pequeña cantidad de aceite de dimetil silicona (<5%) to further optimize the hardness.
3. Equilibrio de desempeño
Resistencia y dureza: la adición excesiva de aceite de dimetilsilicona puede reducir la resistencia a la tracción y al desgarro. Se recomienda utilizarlo en combinación con cargas de refuerzo (como la sílice pirógena).
Resistencia a la temperatura y aislamiento: la red -reticulada de aceite de silicona vinílica puede mejorar la resistencia a la temperatura (-50 ~ 200 grados) y las propiedades de aislamiento (resistividad de volumen > 1×10¹⁵ Ω・cm), lo que la hace adecuada para aplicaciones con requisitos de alta confiabilidad.
Resumen
Reducción de la dureza: Se prefiere el aceite de dimetilsilicona de baja-viscosidad (50~1000 cSt). El ablandamiento se logra mediante dilución física, con una cantidad de adición típicamente entre el 5% y el 15%.
Control de la densidad de reticulación: el aceite de vinil silicona se utiliza para construir una red tridimensional-. La dureza se puede optimizar indirectamente ajustando su peso molecular, contenido de vinilo y proporción con aceite de silicona que contiene hidrógeno-.
Aplicaciones Prácticas: Se recomienda combinar las propiedades de ambos. Por ejemplo, además de-curar los compuestos para macetas, use aceite de vinil silicona como polímero base mientras agrega una pequeña cantidad de aceite de dimetil silicona para-afinar y lograr el mejor equilibrio de rendimiento.
