کاربرد 7 دسته مواد نانو پودری در لاستیک سیلیکونی مایع

لاستیک سیلیکون مایع عمدتاً از پلیمرهای اساسی، پرکننده‌های تقویت‌کننده، عوامل اتصال عرضی و مواد کمکی مختلف به نسبت معینی تشکیل شده است تا یک لاستیک پایه با خود تراز شدن و تیکسوتروپی تهیه شود و سپس آن را با هوا در دمای اتاق یا در شرایط گرمایش مخلوط کنید. الاستومرها از تماس با رطوبت در یا با عوامل پیوند متقابل تشکیل می شوند.

از آنجایی که خواص فیزیکی و مکانیکی لاستیک سیلیکون مایع خالص بسیار ضعیف است، به طور کلی نیاز به تقویت و اصلاح برای رفع نیازهای کاربردهای عملی دارد. در میان آنها، اضافه کردن پرکننده های تقویت کننده بدون شک مختصرترین و راحت ترین روش است. پرکننده‌های نانو معمولاً نانو سیلیس، کربنات نانو کلسیم، مونت موریلونیت آلی، نانولوله‌های کربنی و گرافن، نانو اکسید روی، نانو دی اکسید تیتانیوم، کاربید سیلیکون، اکسید آلومینیوم و سیم‌های نانو نقره هستند.

1. نانو سیلیس

روش های سنتز نانو سیلیس عمدتا بر اساس روش فاز گاز و روش رسوب گذاری است. نانو سیلیس تهیه شده به روش فاز گاز دارای گروه های هیدروکسیل سطحی اندک، اندازه ذرات یکنواخت و پراکندگی خوب است. ژو ژیمین و همکاران از سیلیس دود به عنوان پرکننده تقویت کننده استفاده کرد و دریافت که پس از افزودن 10 قسمت سیلیس، خواص فیزیکی و مکانیکی لاستیک سیلیکون مایع به طور قابل توجهی بهبود یافته و سختی Shore A، استحکام کششی و استحکام برشی به ترتیب به 40 می رسد. 1.6MPa، 1.4MPa; هیچ تغییر قابل توجهی در مقاومت برشی پس از پیری وجود ندارد.

با توجه به هزینه بالاتر سیلیس دود شده، سیلیس رسوب داده شده با هزینه کمتر مورد توجه است. محتوای آب سیلیس رسوب داده شده بیشتر است و عدد هیدروکسیل سطحی بسیار بیشتر از سیلیس دود شده است، که باعث می شود فعالیت سطحی سیلیس رسوب داده شده بسیار بالا باشد و به راحتی انباشته می شود، که منجر به پراکندگی نمی شود. در ماتریس لاستیکی برای حل این مشکل معمولاً از روش های فیزیکی یا شیمیایی برای اصلاح سطح آن استفاده می شود تا از بروز تجمع و بهبود پراکندگی آن جلوگیری شود.

2. نانو کربنات کلسیم

نانو کربنات کلسیم دارای مزایای اندازه ذرات کوچک، سطح ویژه بالا، فعالیت سطحی بالا، مقدار پر شدن زیاد و پردازش راحت است. نانو کربنات کلسیم به طور گسترده در لاستیک سیلیکون مایع به عنوان یک پرکننده تقویت کننده رایج استفاده می شود.

3. مونت موریلونیت آلی (OMMT)

مونت موریلونیت (MMT) یک سیلیکات لایه ای معمولی است و یک پرکننده تقویت کننده نسبتا رایج در صنعت لاستیک است. به منظور بهبود سازگاری MMT با لاستیک سیلیکونی، معمولاً به صورت ارگانیک اصلاح می شود تا OMMT به دست آید. این مطالعه نشان داد که OMMT می تواند به خوبی در ماتریس لاستیک سیلیکونی پراکنده شود، در نتیجه خواص فیزیکی و مکانیکی لاستیک سیلیکونی را به میزان زیادی بهبود می بخشد.

4. نانولوله های کربنی (CNTs)

با توجه به نسبت ابعاد بزرگ، مدول بالا، چقرمگی فوق العاده بالا و چگالی کم CNT ها همواره مورد توجه بوده اند، بنابراین تحقیقات CNT ها در زمینه تقویت لاستیک سیلیکون مایع روز به روز گسترده تر شده است.

5. گرافن

گرافن نوعی نانو ماده دو بعدی با آرایش شبکه شش ضلعی است که از هیبریداسیون اتم کربن sp2 تشکیل شده است. دارای خواص الکتریکی، حرارتی و فیزیکی و مکانیکی عالی است و عملکرد پایدار، منابع گسترده و آماده سازی ساده دارد. ، یک فیلر کاربردی بسیار ایده آل است.

6. نانو اکسید روی

ZnO یک فعال کننده ولکانیزاسیون رایج در صنعت لاستیک است و همچنین می تواند به عنوان پرکننده برای بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی و هدایت حرارتی مواد استفاده شود.

در تئوری، کاهش اندازه ذرات ZnO و افزایش سطح ویژه برای بهبود واکنش‌پذیری مفید است، بنابراین نانو ZnO می‌تواند به عنوان یک پرکننده تقویت‌کننده عملکردی برای لاستیک سیلیکون مایع استفاده شود. علاوه بر این، ZnO همچنین یک محافظ خوب در برابر اشعه ماوراء بنفش با خواص ضد پیری است. ZnO اصلاح شده همچنین می تواند خواص جدیدی مانند خواص خود تمیز شوندگی را به لاستیک سیلیکونی بدهد.

7. نانو دی اکسید تیتانیوم

نانو دی اکسید تیتانیوم دارای ویژگی های نقص سطح کمتر، اتم های جفت نشده بیشتر و سطح ویژه بزرگ است. هنگامی که از آن برای تقویت لاستیک استفاده می شود، مستعد پیوند فیزیکی یا شیمیایی است و محل های اتصال متقابل را افزایش می دهد، که برای بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی مواد لاستیکی مفید است. نانو دی اکسید تیتانیوم پس از قرار گرفتن در معرض نیروی خارجی در میدان تنش، تغییر شکل ریز دامنه ای را در ماتریس ایجاد می کند تا انرژی را جذب کند و ماده لاستیکی مقاومت تابشی خوبی از خود نشان می دهد.

سایر پرکننده‌های تقویت‌کننده عملکردی، علاوه بر پرکننده‌های کاربردی نانوتقویت‌شده فوق، انواع دیگری از پرکننده‌های تقویت‌کننده مانند کاربید سیلیکون، آلومینا، سیم‌های نانو نقره و غیره وجود دارد. خواص لاستیک سیلیکون مایع خواص مکانیکی نیز می تواند برخی از خواص ویژه را ایجاد کند.