Szilikon anyag és öntési eljárás
Bevezetés: A szilikongumit széles körben használják utazási palackokban, újratölthető tartályokban, promóciós cikkekben, masszázseszközökben és egyebekben. Környezetbarát-anyagként ma már gyakran alkalmazzák nőknek és gyermekeknek szánt termékekben, kozmetikumokban, sminkekben, orvosi eszközökben, kültéri/rekreációs cikkekben és bútorokban. Mivel a kozmetikai ipar egyre inkább alkalmazza a növényi-alapú készítményeket, a szilikongumi várhatóan jelentős növekedést fog elérni ebben az ágazatban a jövőben. Ezért ássunk mélyebbre a szilikongumit, mint anyagot és termékeit:
Anyag meghatározása
Szilikon (szilikongumi): A szilikongumi rendkívül aktív adszorbens anyag, amorf anyag, amelynek kémiai képlete mSiO₂·nH₂O. Vízben és bármilyen oldószerben nem oldódik, nem-toxikus, szagtalan és kémiailag stabil. Az erős lúgokon és a hidrogén-fluoridon kívül semmilyen anyaggal nem lép reakcióba. A különböző típusú szilikongumi gyártási módszereik alapján eltérő mikropórusos szerkezeteket fejlesztenek ki. A szilikongumi kémiai összetétele és fizikai szerkezete számos egyedi tulajdonságot ad, amelyeket nehéz más hasonló anyagokkal helyettesíteni: nagy adszorpciós kapacitás, kiváló termikus stabilitás, stabil kémiai tulajdonságok és nagy mechanikai szilárdság.
Nyersanyagforrás szerint
Felosztható hazai anyagokra és import anyagokra.
A hazai anyagok főként a következők: Dongjue, Ruiying, Hongda, Tianyu, New Oriental, Juhe és más nagy gyártók.
Az importált anyagok főként a következők: japán Shin{0}}Etsu, Toshiba; amerikai Dow Corning; francia Rhodia; német Wacker stb.
Teljesítmény szerint
Közönséges szilikongumira és füstölt szilikongumira osztható.
Közönséges szilikongumi (lecsapott szilikongumiként is ismert)
Szín: áttetsző, tejfehér, világos sárga, szürke stb.
Keménység: 30 fok, 40 fok, 50 fok, 60 fok, 70 fok, 80 fok stb. Az általánosan használt keménység 40 fok és 70 fok között van.
Sűrűség: 1,1-1,12 g/cm³
Megnyúlás: 400%
Felhasználás: Széles körben használják közép---alacsony kategóriás-szilikontermékekben, például mobiltelefon-gombokban, különféle alkatrészekben és vezető gumiban.
Füstölt szilikon gumi (más néven tiszta szilikon gumi)
Szín: átlátszó.
Keménység: 30 fok, 40 fok, 50 fok, 60 fok, 70 fok, 80 fok stb. Az általánosan használt keménység 40 fok és 60 fok között van.
Sűrűség: 1,1-1,12 g/cm³
Megnyúlás: 600-700%
Jellemzők: Nagy átlátszóság és erős szakítószilárdság. Magasabb költség.
Felhasználás: Kiváló{0}}termékek, amelyek nagy rugalmasságot igényelnek, például szilikon csövek és védőhüvelyek.
Fizikai tulajdonságok szerint
Szilárd szilikongumira és folyékony szilikongumira osztható.
A tömör szilikongumit elsősorban présformázó termékekhez használják, például szilikon tokokhoz, szilikon étkészletekhez és szilikon gombokhoz.
A folyékony szilikongumit főként extrudáló fröccsöntő termékekhez használják, például szilikon mellbimbókhoz és szilikon csövekhez.
Termékjellemzők
Fő teljesítmény
Hőállóság
A szilikon gumi sokkal jobb hőállósággal rendelkezik, mint a hagyományos gumi. Szinte végtelenségig használható 150 fokban jelentős teljesítményváltozás nélkül; 10 000 órán keresztül folyamatosan használható 200 fokon; és egy ideig 350 fokos hőmérsékletnek is ellenáll. Széles körben használják a hőállóságot igénylő alkalmazásokban: termosz palackok tömítőgyűrűi, gyorsfőző gyűrűk, hőálló fogantyúk-.
Hidegellenállás
A közönséges gumi -20 és -30 fok közötti hőmérsékletet is elvisel, míg a szilikongumi -60 és -70 fok között rugalmas marad. Egyes speciálisan kialakított szilikongumik még rendkívül alacsony hőmérsékletet is bírnak. Alacsony hőmérsékletű tömítőgyűrűkhöz használják.
Időjárásállóság
A közönséges gumi gyorsan lebomlik a koronakisülés okozta ózon hatására, míg a szilikongumira nincs hatással az ózon. Még hosszabb ideig tartó UV-sugárzás és más éghajlati viszonyok mellett is csak minimális mértékben változnak fizikai tulajdonságai. Kültéri tömítőanyagokhoz használják.
Elektromos tulajdonságok
A szilikongumi fajlagos ellenállása nagyon nagy, és ellenállása széles hőmérséklet- és frekvenciatartományban stabil marad. Kiválóan ellenáll a nagy-feszültségű koronakisülésnek és ívkisülésnek is. Nagyfeszültségű-szigetelőkhöz, TV magas-feszültségű sapkákhoz és elektromos alkatrészekhez használják.
Vezetőképesség
Vezetőképes töltőanyagok (például korom) hozzáadásakor a szilikongumi vezetőképessé válik. Billentyűzet vezető érintkezési pontjaihoz, fűtőelem-alkatrészeihez, antisztatikus alkatrészekhez, nagy-feszültségű kábelek árnyékolásához és gyógyászati vezető fóliákhoz használják.
Hővezetőképesség
Bizonyos hővezető töltőanyagok hozzáadásakor a szilikongumi hővezetővé válik. Hűtőbordákhoz, hővezető tömítésekhez, fénymásolókhoz és faxgépek hőhengereihez használják.
Sugárzásállóság
A fenilcsoportokat tartalmazó szilikongumi jelentősen jobb sugárzásállóságot mutat. Atomerőművek elektromos szigetelő kábeleihez és csatlakozóihoz használják.
Lángállóság
A szilikongumi maga gyúlékony, de ha kis mennyiségű égésgátlót adnak hozzá, akkor égéskésleltetővé és-önoltóvá válik. Sőt, mivel a szilikongumi nem tartalmaz szerves halogenideket, égéskor nem bocsát ki füstöt vagy mérgező gázokat. Különböző alkalmazásokban használják szigorú tűzbiztonsági követelmények mellett.
Áteresztőképesség
A szilikongumi fóliák jobb áteresztőképességgel rendelkeznek, mint a hagyományos gumi és műanyag viaszfóliák. Egy másik jellemző az erős szelektivitásuk a különböző permeabilitási arányokra. Gázcserélő membránokhoz, gyógyászati termékekhez és mesterséges szervekhez használják.
Magas keménység: Hosszú keverési idő, magas hőmérséklet, erős statikus elektromosság, nehezen keverhető, hosszabb keverési idő.
Alacsony keménység: Rövid keverési idő, alacsony hőmérséklet, gyenge statikus elektromosság, könnyen keverhető, rövid keverési idő.
Nagy keménység: Nagy sűrűség, alacsony zsugorodás, rossz folyékonyság, hajlamos az anyaghiányra, nagy fajsúly, jó tapintás, nagy teherbírás.
Alacsony keménység: Alacsony sűrűség, nagy zsugorodás, jó folyékonyság, hajlamos a levegő beszorulására, alacsony fajsúly, rossz tapintás, alacsony terhelhetőség.
Szilikon termékek öntési folyamata
Formázási folyamat
A szilikontermékek a formázási folyamat alapján három fő kategóriába sorolhatók:
Kompressziós{0}}öntött szilikon termékek
A préseléssel{0}}öntött szilikontermékeket általában úgy állítják elő, hogy szilárd szilikon nyersanyagot vulkanizálószerrel egy magas hőmérsékletű formába helyeznek, és vulkanizálógéppel nyomást alkalmaznak, hogy szilárd alakot kikeményítsenek. A préselt szilikon keménysége -általában 30 és 70 fok között van. Az alapanyagot Pantone színkódok szerint színpasztával keverjük össze a kívánt szín eléréséhez. Az öntőforma alakja meghatározza a préselt szilikon termék alakját. A tömörítéssel{10}}öntött szilikontermékek a legszélesebb körben használtak a szilikoniparban. Főleg szilikon ipari alkatrészek, gombok, szilikon ajándékok, szilikon karkötők, szilikon órák, kulcstartók, telefontokok, szilikon konyhai eszközök, szilikon betétek, jégtálcák, tortaformák stb. készítésére szolgálnak.
Extrudált szilikon termékek
Az extrudált szilikon termékeket jellemzően a szilikon extrudálógépen keresztül történő extrudálásával állítják elő. Általában hosszú csíkok vagy csövek, amelyek tetszőlegesen vághatók. Az extrudált szilikon termékek formái azonban korlátozottak. Széles körben használják orvosi eszközökben és élelmiszeripari gépekben.
Folyékony szilikon termékek
A folyékony szilikon termékeket szilikon fröccsöntésével állítják elő. A termékek lágyak, keménységük 10 foktól 40 fokig terjed. Puha tulajdonságaik miatt széles körben használják emberi szervek szimulációjában, orvosi szilikon mellpárnákban stb.
Formázási folyamatábra
Formázási elv
A formázási elv magában foglalja a magas hőmérséklet és a nagy nyomás (165 fok körüli öntőforma hőmérséklet) használatát bizonyos ideig, hogy fizikai változásokat idézzen elő a termékben. A térhálósító ágensek áthidaló hatásán keresztül az eredetileg szabad molekulák összekapcsolódnak és hálózati struktúrát alkotnak, létrehozva a kívánt terméket. A fröccsöntő vulkanizálás magas-hőmérsékletű, nagynyomású-típusú.
A termikus vulkanizálás általában két szakaszban történik: elővulkanizálás 150–160 fokos nyomás alatt, és utóvulkanizálás a peroxidok illékony komponenseinek eltávolítására és az adalékos lebontásra. Az utóvulkanizálást forró levegőn, atmoszférikus nyomáson (körülbelül 200 fokos) végezzük 1–4 órán keresztül (másodlagos vulkanizálás). A stabilabb vulkanizálás és a jobb fizikai tulajdonságok elérése érdekében az utólagos vulkanizálás akár 12 óráig vagy tovább is tarthat.
Fő fröccsöntő berendezés
A fröccsöntő fő berendezései közé tartoznak a nyitott malmok, vágógépek, hidraulikus formázógépek, homokfúvó gépek, lyukasztógépek, sütők stb.