Huifu Nano Гидрофильный аэрозольный диоксид кремния Применение в силиконовом каучуке, вулканизируемом при комнатной температуре (RTV) 

Силиконовые герметики, вулканизирующиеся при комнатной температуре (RTV), широко используются как в быту, так и в промышленности, демонстрируя исключительную эффективность. Они играют важную роль в различных секторах, от уплотнений и соединителей космических аппаратов и прокладок для автомобилей на новых источниках энергии до склеивания плитки в ванных комнатах и уплотнения оконных/дверных стекол. В практическом применении герметики RTV обладают рядом явных преимуществ: благоприятными реологическими и физическими свойствами, экологической совместимостью, превосходной эластичностью, устойчивостью к высоким и низким температурам (60–250 °C) и превосходной атмосферостойкостью. Они удобны в использовании, не требуют форм для формовки, упрощают процессы сборки и имеют низкую стоимость материала, а также обеспечивают амортизацию ударов и гашение вибраций. Превосходные характеристики герметиков из силиконового каучука, вулканизируемого при комнатной температуре (RTV), неразрывно связаны с матрицей из силиконового каучука, силиконовыми сшивающими агентами и армирующим агентом — пирогенным кремнеземом.

Пирогенный кремнезем представляет собой аморфный пушистый порошок наноразмерного размера, характеризующийся высокой удельной поверхностью, наноразмерным размером частиц, высокой поверхностной активностью, высокими изоляционными свойствами, высокой термической стабильностью, химической инертностью и высокой чистотой. Он может служить в качестве армирующего агента, загустителя, тиксотропного модификатора, антислеживающего агента, антиосаждающего агента и антипровисающего агента. Благодаря своим армирующим свойствам в резине, сопоставимым со свойствами технического углерода, он также известен как пирогенный кремнезем.
Как широко используемый высококачественный нанопорошковый армирующий агент для силиконового каучука RTV, пирогенный диоксид кремния обладает теми же наноэффектами, что и другие нанонаполнители. Эти наноэффекты придают силиконовому каучуку превосходные механические свойства. Его молекулярная структура очень похожа на структуру основной цепи молекул силиконового каучука RTV. Его поверхность, богатая силанольными группами, может образовывать водородные связи с силоксановыми связями в молекулярном остове силиконового каучука RTV или устанавливать химические связи с концевыми гидроксильными группами на молекулярных цепях силиконового каучука RTV. Следовательно, пирогенный диоксид кремния обладает исключительной адсорбционной способностью в отношении молекулярных цепей силиконового каучука, создавая физические точки сшивания, которые обеспечивают превосходную армирующую способность. Это значительно улучшает физические и механические свойства силиконового каучука RTV. Одновременно пирогенный диоксид кремния придает RTV-силиконовому каучуку благоприятные свойства, в том числе улучшенную тиксотропность при сгущении, прозрачность, стойкость к истиранию, водостойкость, термостойкость и диэлектрические характеристики.
Какое влияние оказывает гидрофильный пирогенный диоксид кремния на RTV-силиконовый каучук? Технические специалисты компании Huifu Nano провели исследование, чтобы выяснить это.
Во-первых, влияние гидрофильного пирогенного кремнезема на вязкость кремнийорганического RTV (рисунок 1): в кремнийорганические системы RTV были добавлены гидрофильный пирогенный кремнезем с различной удельной поверхностью и в различных количествах. После тщательной дисперсии в одинаковых условиях вязкость измерялась с помощью ротационного реометра. Когда HL-150, HL-200, HL-300 и HL-380 в силиконовый RTV. Записывая данные, технические специалисты Huifu Nano наблюдали, что вязкость силиконового каучука, вулканизируемого при комнатной температуре, значительно увеличивалась после добавления гидрофильного пирогенного кремнезема. При одинаковой удельной поверхности гель становился более вязким по мере увеличения количества добавки. При одинаковом количестве добавки гель становился более вязким по мере увеличения удельной поверхности.

Рисунок 1

Во-вторых, влияние гидрофильного пирогенного кремнезема на прочность на разрыв кремнийорганического RTV (рисунок 2): технические специалисты Huifu Nano подвергли кремнийорганический каучук, вулканизируемый при комнатной температуре, содержащий гидрофильный пирогенный кремнезем с различными удельными поверхностями и уровнями добавления, испытанию на прочность на разрыв с использованием универсальной испытательной машины. При равных удельных поверхностях прочность на разрыв постепенно увеличивалась с ростом содержания гидрофильного пирогенного кремнезема. И наоборот, при фиксированных уровнях добавления прочность на разрыв не коррелировала с увеличением удельной поверхности.

Рисунок 2

В испытании на растяжение при разрыве (рисунок 3) удлинение при разрыве гидрофильного пирогенного кремнезема HL-150 и HL-200 с низкой удельной поверхностью увеличивалось с ростом содержания наполнителя при нагрузке менее 10 %. При превышении определенного уровня нагрузки удлинение при разрыве начало уменьшаться. Напротив, удлинение при разрыве гидрофильного пирогенного кремнезема HL-300 и HL-380 с высокой удельной поверхностью увеличивалось с ростом уровня добавки.

Рисунок 3

Очевидно, что в органокремниевых системах RTV разумное увеличение добавки гидрофильного пирогенного кремнезема может эффективно улучшить физические и механические свойства, увеличить вязкость и оказать укрепляющее действие. Однако оптимальный уровень добавки и подходящая удельная поверхность должны быть определены путем испытаний в конкретной системе продукта.