Application de 7 catégories de matériaux nano-poudres dans du caoutchouc de silicone liquide
Le caoutchouc de silicone liquide est principalement composé de polymères de base, de charges renforçantes, d’agents de réticulation et de divers auxiliaires dans une certaine proportion pour préparer un caoutchouc de base avec auto-nivellement et thixotropie, puis mélangez-le avec de l’air à température ambiante ou dans des conditions de chauffage. Élastomères formés par contact avec l’humidité dans ou avec des agents de réticulation.
Étant donné que les propriétés physiques et mécaniques du caoutchouc de silicone liquide pur sont très médiocres, il doit généralement être renforcé et modifié pour répondre aux besoins des applications pratiques. Parmi eux, l’ajout de charges de renforcement est sans aucun doute la méthode la plus concise et la plus pratique. Les nano-charges couramment utilisées sont la nano-silice, le nano-carbonate de calcium, la montmorillonite organique, les nanotubes de carbone et le graphène, le nano-oxyde de zinc, le nano-dioxyde de titane, le carbure de silicium, l’oxyde d’aluminium et les fils de nano-argent.
1. Nano silice
Les méthodes de synthèse de la nano-silice sont principalement basées sur la méthode en phase gazeuse et la méthode de précipitation. La nano-silice préparée par la méthode en phase gazeuse a peu de groupes hydroxyle de surface, une taille de particule uniforme et une bonne dispersibilité. Zhu Zhimin et al. ont utilisé de la silice fumée comme charge renforçante et ont constaté qu’après l’ajout de 10 parties de silice, les propriétés physiques et mécaniques du caoutchouc de silicone liquide étaient considérablement améliorées et que la dureté Shore A, la résistance à la traction et la résistance au cisaillement pouvaient atteindre 40, respectivement. , 1,6 MPa, 1,4 MPa ; il n’y a pas de changement significatif de la résistance au cisaillement après vieillissement.
En raison du coût plus élevé de la silice fumée, la silice précipitée à moindre coût est intéressante. La teneur en eau de la silice précipitée est plus élevée et l’indice d’hydroxyle de surface est beaucoup plus élevé que celui de la silice fumée, ce qui rend l’activité de surface de la silice précipitée très élevée et il est facile de s’agglomérer, ce qui n’est pas propice à la dispersion. dans la matrice de caoutchouc. Afin de résoudre ce problème, des méthodes physiques ou chimiques sont généralement utilisées pour modifier sa surface afin d’éviter l’apparition d’agglomération et d’améliorer sa dispersibilité.
2. Nanocarbonate de calcium
Le carbonate de calcium nano présente les avantages d’une petite taille de particules, d’une surface spécifique élevée, d’une activité de surface élevée, d’une grande quantité de remplissage et d’un traitement pratique. , Le carbonate de calcium nano est largement utilisé dans le caoutchouc de silicone liquide comme charge de renforcement commune.
3. Montmorillonite biologique (OMMT)
La montmorillonite (MMT) est un silicate en couches typique et est une charge renforçante relativement courante dans l’industrie du caoutchouc. Afin d’améliorer la compatibilité du MMT avec le caoutchouc de silicone, il est généralement modifié organiquement pour obtenir de l’OMMT. L’étude a révélé que l’OMMT peut être bien dispersé dans la matrice de caoutchouc de silicone, améliorant ainsi considérablement les propriétés physiques et mécaniques du caoutchouc de silicone.
4. Nanotubes de carbone (NTC)
En raison du grand rapport d’aspect, du module élevé, de la ténacité extrêmement élevée et de la faible densité des CNT, ils ont toujours attiré l’attention, de sorte que la recherche de CNT dans le domaine du renforcement du caoutchouc de silicone liquide est devenue de plus en plus étendue.
5. Graphène
Le graphène est une sorte de nanomatériau bidimensionnel avec un arrangement de réseau hexagonal formé par l’hybridation d’atomes de carbone sp2. Il a d’excellentes propriétés électriques, thermiques, physiques et mécaniques, et a des performances stables, de larges sources et une préparation simple. , est une charge fonctionnelle très idéale.
6. Nano-oxyde de zinc
ZnO est un activateur de vulcanisation couramment utilisé dans l’industrie du caoutchouc et peut également être utilisé comme charge pour améliorer les propriétés physiques et mécaniques et la conductivité thermique des matériaux.
En théorie, la réduction de la taille des particules de ZnO et l’augmentation de la surface spécifique sont bénéfiques pour améliorer la réactivité, de sorte que le nano-ZnO peut être utilisé comme charge de renforcement fonctionnelle pour le caoutchouc de silicone liquide. De plus, le ZnO est également un bon agent de protection contre les UV aux propriétés anti-âge. Le ZnO modifié peut également conférer de nouvelles propriétés au caoutchouc de silicone telles que des propriétés autonettoyantes.
7. Nano dioxyde de titane
Le dioxyde de nano-titane présente les caractéristiques suivantes : moins de défauts de surface, plus d’atomes non appariés et une grande surface spécifique. Lorsqu’il est utilisé pour renforcer le caoutchouc, il est sujet aux liaisons physiques ou chimiques et augmente les sites de réticulation, ce qui est bénéfique pour améliorer les propriétés physiques et mécaniques des matériaux en caoutchouc. Après avoir été soumis à une force externe dans le champ de contrainte, le dioxyde de nano-titane produit une déformation de micro-domaine dans la matrice pour absorber l’énergie, et le matériau en caoutchouc présente une bonne résistance aux radiations.
Autres charges renforçantes fonctionnelles En plus des charges nano-renforcées fonctionnelles mentionnées ci-dessus, il existe de nombreux autres types de charges renforçantes, telles que le carbure de silicium, l’alumine, les fils de nano-argent, etc. Ces charges renforçantes peuvent non seulement améliorer efficacement le propriétés du caoutchouc de silicone liquide. Les propriétés mécaniques peuvent également conférer certaines propriétés particulières.