Nestemäisen ja kiinteän silikonikumin kulumiskestävyyden vertailu

Esittely

Silikoni -kumia käytetään laajasti lääketieteellisistä laitteista autojen komponentteihin niiden erinomaisen lämpötilan stabiilisuuden, kemiallisen resistenssin ja kestävyyden vuoksi. Näiden materiaalien kulutuskestävyydestä tulee kriittinen sovelluksissa, joissa on kitka, hankaus tai toistuva mekaaninen kosketus. Sekä LSR: n että HSR: n jakavat pohjasilikonipolymeerirunko, niiden erilaiset kovetusmekanismit ja tuloksena olevat verkkorakenteet johtavat muunnoksiin mekaanisessa suorituskyvyssä.

Aineelliset ominaisuudet

Nestemäinen silikonikumit (LSR)

Kaksikomponenttinen järjestelmä, joka on parantunut platina-katalysoidun lisäysreaktion avulla

Pienempi molekyylipainoinen prepolymeerit

Tyypillisesti rannalla kovuusalue: 10-70

Homogeenisempi rakenne, jossa on vähemmän vikoja

Prosessoitu injektiomuovauksella suhteellisen alhaisissa lämpötiloissa

Kiinteä silikonikumi (HSR)

Peroksideilla kovetetut korkeamolekyylipainoiset polymeerit

Ranna kovuusalue: 20-90 (laajempi alue käytettävissä)

Sisältää usein vahvistusta täyteaineita parantamaan mekaanisia aineita

Jalostettu puristus/siirtomuovaus tai suulakepuristus

Monimutkaisempi verkkorakenne, jolla on korkeampi silloitustiheyspotentiaali

Käytä vastusmekanismeja

Elastomeerien kulutuskestävyys riippuu useista tekijöistä:

Sllinkin tiheys - Suurempi silloitus parantaa yleensä kulutuskestävyyttä

Kovuus - kovemmat materiaalit osoittavat tyypillisesti paremman kulumisen suorituskyvyn

Kyynellujuus - halkeaman etenemiskestävyys vaikuttaa kulumiseen

Täyteainesisältö - Täyteaineen vahvistaminen (esim. Piidioksidi) parantaa kestävyyttä

Vertaileva analyysi

Silloitustiheys

Kiinteät silikonikuppit voivat saavuttaa suuremmat silloitustiheydet:

Korkeamman molekyylipainon esiasteet

Monipuolisempi kovetuskemia (peroksidi voi luoda enemmän silloivia)

Kyky sisällyttää lisää vahvistustäyteaineita

Kovuushallinta

Vaikka molemmat tyypit voivat saavuttaa samanlaiset kovuusarvot, HSR tarjoaa:

Laajempi kovuusalue

Mekaanisten ominaisuuksien parempi ylläpitäminen äärimmäisellä kovuustasoilla

Tehokkaampi täyteaineen sisällyttäminen kovuuden säätämiseen

Kyynelvoima

Kiinteät silikonit ovat tyypillisesti:

20-50% korkeampi kyynellujuus kuin LSR -ekvivalentit

Parempi vastus halkeamien aloittamiselle ja etenemiselle

Vakaampi suorituskyky dynaamisen kuormituksen alla

Täyteaineen sisällyttäminen

HSR -formulaatiot voivat hyväksyä:

Korkeammat vahvistavien täyteaineiden kuormitustasot (jopa 40% vs 20-30% LSR: lle)

Laajempi täyteainetyyppien valikoima (mukaan lukien erikoiskäyttöön kestävät lisäaineet)

Joissakin tapauksissa parempi täyteaineen leviäminen

Testaustiedot

Tavalliset hankaustestit (ASTM D5963, DIN 53516) Näytä:

HSR: llä on 15-30% pienempi tilavuushäviö kuin LSR vastaavalla kovuudella

Ero kasvaa täyteaineen ja suuremman kovuuden kanssa

Liukumiskokeissa HSR osoittaa useimmissa tapauksissa alhaisemman kitkakertoimen

Sovellusnäkökohdat

Vaikka HSR osoittaa yleensä parempaa kulutuskestävyyttä, LSR voi olla parempi, kun:

Monimutkaiset geometriat vaativat nestemäistä ruiskuvalua

Äärimmäistä puhtautta tarvitaan (lääketieteelliset sovellukset)

Erittäin pehmeät materiaalit (ranta a<20) are required

Johtopäätös

Kiinteä silikonikumi (HSR) osoittaa erinomaisen kulutuskestävyyden vertailukelpoisimmissa formulaatioissa sen suuremman saavutettavan silloitustiheyden, paremman täyteaineen sisällyttämisen ja parantuneen kyynellujuuden vuoksi. Nestemäinen silikonikumi on kuitenkin arvokas sovelluksille, joissa prosessoinnin edut ovat suuremmat kuin puhdasta kulumisen suorituskykyvaatimusta. Materiaalien valinnan tulisi harkita koko sovellusvaatimuksia pelkästään hankausvastuksen lisäksi.