Aplicação de 7 categorias de materiais nano-pó em borracha de silicone líquido
A borracha de silicone líquida é composta principalmente por polímeros básicos, cargas de reforço, agentes de reticulação e vários auxiliares em certa proporção para preparar uma borracha de base com autonivelante e tixotropia, e depois misturá-la com ar à temperatura ambiente ou sob condições de aquecimento. Elastômeros formados pelo contato com a umidade em ou com agentes de reticulação.
Como as propriedades físicas e mecânicas da borracha de silicone líquido puro são muito fracas, ela geralmente precisa ser reforçada e modificada para atender às necessidades de aplicações práticas. Entre eles, a adição de cargas de reforço é, sem dúvida, o método mais conciso e conveniente. Os nano-cargas comumente usados são nano-sílica, nanocarbonato de cálcio, montmorilonita orgânica, nanotubos de carbono e grafeno, nanoóxido de zinco, dióxido de nano-titânio, carboneto de silício, óxido de alumínio e fios de nano-prata.
1. Nano sílica
Os métodos de síntese da nano-sílica baseiam-se principalmente no método da fase gasosa e no método de precipitação. A nano-sílica preparada pelo método da fase gasosa possui poucos grupos hidroxila de superfície, tamanho de partícula uniforme e boa dispersibilidade. Zhu Zhimin et ai. usaram sílica pirogênica como carga de reforço e descobriram que, após a adição de 10 partes de sílica, as propriedades físicas e mecânicas da borracha de silicone líquida foram significativamente melhoradas, e a dureza Shore A, resistência à tração e resistência ao cisalhamento podem chegar a 40, respectivamente. , 1,6 MPa, 1,4 MPa; não há mudança significativa na resistência ao cisalhamento após o envelhecimento.
Devido ao custo mais alto da sílica pirogenada, a sílica precipitada de custo mais baixo é de interesse. O teor de água da sílica precipitada é maior e o número de hidroxilas superficial é muito maior do que a sílica pirogênica, o que torna a atividade superficial da sílica precipitada muito alta e é fácil de aglomerar, o que não é propício à dispersão na matriz de borracha. Para resolver este problema, geralmente são utilizados métodos físicos ou químicos para modificar sua superfície para evitar a ocorrência de aglomeração e melhorar sua dispersibilidade.
2. Nanocarbonato de cálcio
O nanocarbonato de cálcio tem as vantagens de tamanho de partícula pequeno, alta área de superfície específica, alta atividade de superfície, grande quantidade de enchimento e processamento conveniente. , Nano carbonato de cálcio é amplamente utilizado em borracha de silicone líquido como um enchimento de reforço comum.
3. Montmorilonita Orgânica (OMMT)
A montmorilonita (MMT) é um silicato em camadas típico e é um enchimento de reforço relativamente comum na indústria da borracha. Para melhorar a compatibilidade do MMT com a borracha de silicone, geralmente é modificado organicamente para obter o OMMT. O estudo descobriu que o OMMT pode ser bem disperso na matriz de borracha de silicone, melhorando assim as propriedades físicas e mecânicas da borracha de silicone.
4. Nanotubos de Carbono (CNTs)
Devido à grande relação de aspecto, alto módulo, tenacidade extremamente alta e baixa densidade dos CNTs, eles sempre chamaram a atenção, por isso a pesquisa de CNTs no campo de reforço de borracha de silicone líquido tornou-se cada vez mais extensa.
5. Grafeno
O grafeno é um tipo de nanomaterial bidimensional com arranjo de rede hexagonal formado por hibridização de átomos de carbono sp2. Possui excelentes propriedades elétricas, térmicas e físicas e mecânicas, e possui desempenho estável, amplas fontes e simples preparo. , é um enchimento funcional muito ideal.
6. Nano óxido de zinco
O ZnO é um ativador de vulcanização comumente usado na indústria da borracha e também pode ser usado como carga para melhorar as propriedades físicas e mecânicas e a condutividade térmica dos materiais.
Em teoria, reduzir o tamanho de partícula de ZnO e aumentar a área de superfície específica são benéficos para melhorar a reatividade, de modo que o nano-ZnO pode ser usado como um enchimento de reforço funcional para borracha de silicone líquido. Além disso, o ZnO também é um bom agente de proteção UV com propriedades antienvelhecimento. O ZnO modificado também pode conferir novas propriedades à borracha de silicone, como propriedades de autolimpeza.
7. Dióxido de nano titânio
O dióxido de nano-titânio tem as características de menos defeitos de superfície, mais átomos desemparelhados e grande área de superfície específica. Quando é usado para fortalecer a borracha, é propenso a ligações físicas ou químicas e aumenta os locais de reticulação, o que é benéfico para melhorar as propriedades físicas e mecânicas dos materiais de borracha. Após ser submetido à força externa no campo de tensão, o dióxido de nano-titânio produz deformação de microdomínios na matriz para absorver energia, e o material de borracha apresenta boa resistência à radiação.
Outras cargas de reforço funcionais Além das cargas nano-reforçadas funcionais acima mencionadas, existem muitos outros tipos de cargas de reforço, como carbeto de silício, alumina, fios de nanoprata, etc. propriedades da borracha de silicone líquido. As propriedades mecânicas também podem conferir algumas propriedades especiais.