Aplicación de 7 categorías de materiales nano-polvo en caucho de silicona líquida
El caucho de silicona líquida se compone principalmente de polímeros básicos, rellenos de refuerzo, agentes de reticulación y varios auxiliares en cierta proporción para preparar un caucho base con autonivelación y tixotropía, y luego mezclarlo con aire a temperatura ambiente o en condiciones de calentamiento. Elastómeros formados por contacto con la humedad en o con agentes reticulantes.
Debido a que las propiedades físicas y mecánicas del caucho de silicona líquida pura son muy malas, generalmente es necesario reforzarlo y modificarlo para satisfacer las necesidades de las aplicaciones prácticas. Entre ellos, agregar rellenos de refuerzo es, sin duda, el método más conciso y conveniente. Los nanorrellenos comúnmente utilizados son nanosílice, nanocarbonato de calcio, montmorillonita orgánica, nanotubos de carbono y grafeno, nanoóxido de zinc, nanodióxido de titanio, carburo de silicio, óxido de aluminio y nanoalambres de plata.
1. Nano sílice
Los métodos de síntesis de nano-sílice se basan principalmente en el método de fase gaseosa y el método de precipitación. La nanosílice preparada por el método de fase gaseosa tiene pocos grupos hidroxilo superficiales, tamaño de partícula uniforme y buena dispersabilidad. Zhu Zhimin et al. usó sílice pirogénica como relleno de refuerzo y descubrió que después de agregar 10 partes de sílice, las propiedades físicas y mecánicas del caucho de silicona líquida mejoraron significativamente, y la dureza Shore A, la resistencia a la tracción y la resistencia al corte podrían alcanzar 40, respectivamente. , 1,6 MPa, 1,4 MPa; no hay cambios significativos en la resistencia al corte después del envejecimiento.
Debido al mayor costo de la sílice pirógena, la sílice precipitada de menor costo es de interés. El contenido de agua de la sílice precipitada es mayor y el número de hidroxilo superficial es mucho mayor que el de la sílice pirogénica, lo que hace que la actividad superficial de la sílice precipitada sea muy alta y es fácil de aglomerar, lo que no favorece la dispersión. en la matriz de caucho. Para solucionar este problema, se suelen utilizar métodos físicos o químicos para modificar su superficie para evitar la aparición de aglomeraciones y mejorar su dispersabilidad.
2. Nanocarbonato de calcio
El carbonato de calcio nano tiene las ventajas de un tamaño de partícula pequeño, un área de superficie específica alta, una actividad de superficie alta, una gran cantidad de relleno y un procesamiento conveniente. El carbonato de calcio nano se usa ampliamente en el caucho de silicona líquida como un relleno de refuerzo común.
3. Montmorillonita orgánica (OMMT)
La montmorillonita (MMT) es un silicato en capas típico y es un relleno de refuerzo relativamente común en la industria del caucho. Para mejorar la compatibilidad de MMT con el caucho de silicona, generalmente se modifica orgánicamente para obtener OMMT. El estudio encontró que OMMT se puede dispersar bien en la matriz de caucho de silicona, lo que mejora en gran medida las propiedades físicas y mecánicas del caucho de silicona.
4. Nanotubos de carbono (CNT)
Debido a la gran relación de aspecto, el alto módulo, la tenacidad extremadamente alta y la baja densidad de los CNT, siempre han llamado la atención, por lo que la investigación de los CNT en el campo del refuerzo de caucho de silicona líquida se ha vuelto cada vez más extensa.
5. Grafeno
El grafeno es un tipo de nanomaterial bidimensional con disposición reticular hexagonal formada por hibridación de átomos de carbono sp2. Posee excelentes propiedades eléctricas, térmicas y físico-mecánicas, rendimiento estable, fuentes amplias y preparación sencilla. , es un relleno funcional muy ideal.
6. Nanoóxido de zinc
ZnO es un activador de vulcanización de uso común en la industria del caucho y también se puede usar como relleno para mejorar las propiedades físicas y mecánicas y la conductividad térmica de los materiales.
En teoría, reducir el tamaño de partícula de ZnO y aumentar el área de superficie específica es beneficioso para mejorar la reactividad, por lo que el nano-ZnO se puede usar como un relleno de refuerzo funcional para el caucho de silicona líquida. Además, ZnO también es un buen agente de protección UV con propiedades antienvejecimiento. El ZnO modificado también puede impartir nuevas propiedades al caucho de silicona, como las propiedades de autolimpieza.
7. Dióxido de titanio nano
El dióxido de nanotitanio tiene las características de menos defectos en la superficie, más átomos desapareados y una gran área de superficie específica. Cuando se utiliza para fortalecer el caucho, es propenso a la unión física o química y aumenta los sitios de reticulación, lo que es beneficioso para mejorar las propiedades físicas y mecánicas de los materiales de caucho. Después de ser sometido a una fuerza externa en el campo de tensión, el dióxido de nano-titanio produce una deformación de microdominio en la matriz para absorber energía, y el material de caucho exhibe una buena resistencia a la radiación.
Otros rellenos de refuerzo funcionales Además de los rellenos nanorreforzados funcionales mencionados anteriormente, existen muchos otros tipos de rellenos de refuerzo, como carburo de silicio, alúmina, alambres de nanoplata, etc. Estos rellenos de refuerzo no solo pueden mejorar de manera efectiva la Propiedades del caucho de silicona líquida. Las propiedades mecánicas también pueden impartir algunas propiedades especiales.