Nestemäisen silikonin kovuuden ja viskositeetin välillä on korrelaatio, mutta se ei ole yksinkertainen lineaarinen suhde. Monet tekijät, mukaan lukien silikonityyppi, koostumuksen säädöt ja käsittelytekniikat, vaikuttavat kovuuden muutoksiin. Seuraava analyysi keskittyy neljään ulottuvuuteen: ydinkorrelaatio, tyyppierot, koostumuksen säädöt ja prosessointivaikutukset:
Ydinkorrelaatio: Viskositeetti ja kovuus osoittavat trendikäs yhteyden
Useimmissa tapauksissa nestemäisen silikonin viskositeetti ja kovuus osoittavat positiivista korrelaatiota. Esimerkiksi kondensaatiotyyppiselle muotti-silikonille, kun kovuus vaihtelee matalasta korkeaan, viskositeetti kasvaa aluksi ja sitten vähenee, muodostaen kaarevan käyrän. Tämä tarkoittaa, että alemmalla kovuusalueella viskositeetti kasvaa kovuuden kasvaessa. Saavuttuaan tietyn kriittisen pisteen, viskositeetti pienenee kovuuden lisääntyessä. Tämä suuntaus heijastaa silikonin molekyylirakenteen muuttuvaa järjestystä erilaisilla kovuustasoilla: Molekyyliketjut ovat pienemmällä kovuudella, mikä johtaa alhaisempaan viskositeettiin. Kovuuden lisääntyessä molekyyliketjut muuttuvat silloittuneemmiksi, mikä johtaa suurempaan viskositeettiin. Kuitenkin, kun silloitus on liiallista, aiheuttaen molekyyliketjujen rikkoutumisen, viskositeetti vähenee.
Tyyppierot: Lisäys- ja kondensaatiotyyppisten silikonien viskositeetti-kovat ominaisuudet
Nestemäiset silikonit luokitellaan ensisijaisesti kahteen tyyppiin: lisäys- ja kondensaatiotyyppisiin silikoneihin. Heidän viskositeettiset suhteet eroavat merkittävästi:
Lisätyyppisten silikonien tyypillisesti on alhaisempi viskositeetti (alle 10 000 CP), ja samalla kovuudella niiden viskositeetti on huomattavasti alhaisempi kuin kondensaatiotyyppisten silikonien. Esimerkiksi elintarvikelaatuisten lisätyyppisten silikonien viskositeettia voidaan säätää lisäämällä silikoniöljyä, mutta kovuuden säätö riippuu ensisijaisesti hydrosilikoniöljyn vetypitoisuudesta-vetypitoisuuden suurempi, sitä suurempi kovuus. Jokainen 2%: n lisäys dimetyylisilikoniöljyn lisäys voi vähentää kovuutta yhdellä asteella, mutta liiallinen lisäys voi johtaa pinnan tarttuvuuteen ja vähentyneeseen suorituskykyyn paranemisen jälkeen.
Kondensaatiotyyppisillä silikoneilla on kaarenmuotoinen viskositeetti kova ja niiden yleinen viskositeetti on korkeampi kuin lisätyyppisten silikonien. Esimerkiksi tyynynpainatus silikonit vaativat suurta kovuutta (noin 50 astetta) ja matalaa juoksevuutta, mikä johtaa suurempaan raaka -aineen viskositeettiin ja laimentamiseen silikoniöljyllä kovuuden säätämiseksi. Koostumuksen säätö: Pohjan, täyteaineiden ja lisäaineiden vaikutus
Nestemäisen silikonikumin viskositeettia ja kovuutta voidaan hallita tarkasti säätämällä koostumus:
Pohjaviskositeetti: 107 peruskumi on lisäkomponentti lisäyksen muodostavan silikonikumin. Sen alkuperäinen viskositeetti (esim. 10 000, 20 000 tai 50 000 CP) vaikuttaa suoraan lopputuotteen viskositeettiin. Vaihtelevien viskositeettien perusteita voidaan käyttää vastaamaan silikoni -kumia vaihtelevilla suorituskykyvaatimuksilla.
Täyteainetoiminto: piidioksidi (siloksaani) suorituskykyytteenä parantaa merkittävästi silikonikumin kyynelvoimaa, vetolujuutta ja pidentymistä. Liiallinen täyteainepitoisuus voi kuitenkin lisätä viskositeettia, mikä edellyttää formulaation säätämistä tasapainon suorituskyvyn ja virtauksen suhteen.
Lisäaineiden säätö: Dimetyylisilikoniöljy on yleisesti käytetty viskositeetin modifikaattori, yleensä enintään 10%. Kohtalainen lisäys voi vähentää viskositeettia, mutta liialliset määrät voivat häiritä silikonikumin silloitusrakennetta, mikä johtaa vähentyneeseen kovuuteen ja suorituskyvyn heikkenemiseen.
Prosessin vaikutus: Kovetusolosuhteiden ja prosessointimenetelmien vaikutus
Nestemäisen silikonikumin viskositeettiin ja kovuuteen vaikuttavat myös kovetusolosuhteet ja prosessointimenetelmät:
Kovettamisaika ja lämpötila: Lämpökovetus voi lyhentää vulkanaatioaikaa, mutta liialliset lämpötilat voivat johtaa liialliseen silloittumiseen, kovuuden lisäämiseen ja viskositeetin vähentymiseen. Esimerkiksi autoteollisuuden öljyputkien tiivisteiden on säilytettävä vakaa suorituskyky lämpötila -alueella 40 asteessa 200 asteeseen, mikä vaatii tarkan tasapainon kovetteen ja viskositeetin välillä kovetusprosessin kautta.
Käsittelymenetelmät: Nestemäistä silikonikumia voidaan muokata ultra-ohuiksi kerroksiin (esim. Kosketuslinssit) niin ohuiksi kuin 0,01 mm injektiomuovauksen ja suihkutusmuovan kautta. Kiinteä silikonikumi vaatii kuitenkin avoimen sekoitusprosessin, minimin muovauspaksuus on 0,3 mm. Eri prosessointimenetelmät vaativat erilaista silikonin sujuvuutta (viskositeettia) ja kovuutta, mikä edellyttää räätälöityjä formulaation säätöjä.