Bagaimana Karet Silikon LSR Disembuhkan?
Perkenalan
Karet Silikon Cair (LSR)banyak digunakan untuk cetakan injeksi presisi karena menawarkan proses pengawetan yang cepat, elastisitas yang sangat baik, ketahanan terhadap bahan kimia, stabilitas termal, dan kinerja dimensi yang konsisten.
Namun bagaimana karet silikon cair berubah dari cairan yang dapat mengalir menjadi elastomer padat?
Jawabannya terletak pada proses pengawetan adisi platinum-yang dikatalisis, yang juga dikenal sebagai hidrosililasi. Selama proses pengawetan, gugus reaktif dalam sistem LSR dua-komponen membentuk jaringan silikon tiga-dimensi saat terkena panas.
Artikel ini menjelaskan cara pengawetan karet silikon LSR, apa yang terjadi selama reaksi kimia, parameter pemrosesan mana yang memengaruhi proses pengawetan, dan bagaimana produsen dapat mencapai kinerja pengawetan yang konsisten.
Apa itu Karet Silikon LSR?
Karet Silikon Cair (LSR) umumnya dipasok sebagai sistem dua{0}}komponen, yang biasa disebut sebagai Bagian A dan Bagian B.
Khas:
- Bagian A mengandung katalis platina.
- Bagian B berisi pengikat silang silikon yang mengandung gugus Si-H.
- Kedua komponen tersebut mengandung polimer silikon dan bahan formulasi lainnya.
Ketika kedua komponen diukur dan dicampur secara akurat, reaksi pengawetan dimulai. Bahan tersebut kemudian disuntikkan ke dalam cetakan yang dipanaskan, di mana bahan tersebut dengan cepat berikatan silang dan membentuk elastomer silikon akhir. Proses ini umumnya dikenal sebagaiCetakan Injeksi Cair (LIM-LSR)
Bagaimana Cara Menyembuhkan Karet Silikon LSR?
LSR biasanya disembuhkan melalui reaksi adisi-yang dikatalisis platinum.
Reaksi dasar dapat disederhanakan sebagai:
Vinil-polimer silikon fungsional + Pengikat silang Si-H → Elastomer silikon berikatan silang
Katalis platina mendorong reaksi antara gugus vinil pada polimer silikon dan gugus Si-H pada pengikat silang. Proses ini disebut hidrosililasi.
Saat reaksi berlangsung, rantai polimer silikon individual menjadi terhubung melalui ikatan silang, sehingga menciptakan jaringan{0}}tiga dimensi. Jaringan ini memberikan karakteristik elastisitas, kekuatan, fleksibilitas, dan stabilitas termal pada LSR yang disembuhkan.
Mengapa Platinum Digunakan untuk Menyembuhkan LSR?
Katalis platinum memungkinkan LSR mengering dengan cepat dan efisien melalui proses pengawetan tambahan. Keuntungan utamanya adalah-pengeringan adisi dengan katalis platinum tidak menghasilkan produk samping-yang mudah menguap yang terkait dengan pengawetan peroksida.
Karakteristik ini sangat relevan untuk aplikasi yang mengutamakan kandungan volatil rendah dan pemrosesan yang efisien. Untuk aplikasi terpilih,pasca-pengobatan-karet silikon cair gratisdapat lebih menyederhanakan proses produksi dengan mengurangi atau menghilangkan langkah-pengeringan terpisah, bergantung pada spesifikasi material.
Hal ini dapat berguna untuk aplikasi yang mengutamakan kebersihan, penampilan, dan kemurnian material.
LSR-yang diawetkan dengan platinum banyak digunakan untuk komponen medis dan perawatan kesehatan, produk-perawatan bayi, komponen-yang bersentuhan dengan makanan, segel otomotif, komponen listrik, dan komponen silikon yang dicetak secara presisi. Untuk aplikasi medis, produsen dapat memilihLSR kelas medis untuk cetakan injeksisesuai dengan spesifikasi bahan yang diperlukan dan persyaratan peraturan
Untuk aplikasi{0}}yang bersentuhan dengan makanan di Amerika Serikat, persyaratan yang berlaku harus ditinjau berdasarkan tujuan penggunaan dan produk akhir.peraturan FDAmencakup persyaratan untuk barang karet tertentu yang dimaksudkan untuk penggunaan berulang berdasarkan 21 CFR 177.2600.
Bagaimana Cara Kerja Penyembuhan Cetakan Injeksi LSR?
Penyimpanan Bagian A dan Bagian B- Kedua komponen disimpan secara terpisah untuk mencegah reaksi dini.
Pengukuran- Sistem pemberian dosis secara akurat memberi makan Bagian A dan Bagian B pada rasio yang ditentukan.
Percampuran- Komponen digabungkan melalui mixer statis.
Injeksi- LSR campuran disuntikkan ke dalam rongga cetakan yang dipanaskan.
Pemanasan dan Pengawetan- Panas mempercepat reaksi hidrosilasi yang dikatalisis platinum-.
Tautan silang- Rantai polimer silikon membentuk jaringan-tiga dimensi.
Pembongkaran- Setelah cukup matang, komponen yang sudah jadi dapat dikeluarkan dari cetakan.
Berapa Suhu yang Digunakan untuk Menyembuhkan LSR?
Suhu pengawetan tergantung pada formulasi LSR, desain cetakan, ketebalan bagian, dan waktu siklus yang diperlukan.
Untuk cetakan injeksi LSR konvensional, suhu cetakan biasanya berkisar antara 130–200 derajat, meskipun formulasi individual mungkin memerlukan kondisi yang berbeda.
Beberapa jenis LSR khusus dirancang untuk-pengeringan suhu rendah. Misalnya, sistem komersial tertentu dirancang untuk suhu sekitar 90–120 derajat untuk aplikasi yang melibatkan media-yang sensitif terhadap suhu.
Produsen sebaiknya tidak memilih suhu pengawetan hanya berdasarkan kisaran umum. Lembar Data Teknis (TDS) pemasok dan kondisi pemrosesan yang direkomendasikan harus digunakan sebagai titik awal.
Berapa Lama Waktu yang Dibutuhkan LSR untuk Sembuh?
LSR dikenal dengan proses penyembuhan yang relatif cepat. Dalam cetakan injeksi, proses curing dapat terjadi dalam hitungan detik hingga beberapa menit tergantung pada suhu cetakan, ketebalan bagian, formulasi, kondisi injeksi, desain cetakan, sistem katalis/inhibitor, dan sifat fisik yang diperlukan.
Temperatur cetakan yang lebih tinggi umumnya mempercepat proses curing dan dapat mengurangi waktu siklus pencetakan.
Tidak ada waktu pengawetan tunggal yang berlaku untuk setiap bahan LSR. Kondisi produksi harus ditetapkan melalui TDS pemasok dan uji pencetakan aktual.
Masalah Umum Penyembuhan LSR
Bagian tetap lunak - Kemungkinan suhu atau waktu pengeringan tidak mencukupi.
Proses pengawetan tidak sempurna - Kemungkinan rasio pencampuran yang salah atau penghambatan katalis.
Waktu siklus yang lama - Kemungkinan suhu cetakan yang rendah atau formulasi pengawet yang tidak sesuai.
Proses pengawetan prematur - Kemungkinan suhu material berlebihan sebelum injeksi.
Cacat permukaan - Kemungkinan kontaminasi jamur atau kondisi pemrosesan yang tidak sesuai.
Kekerasan tidak konsisten - Kemungkinan variasi pengukuran atau pencampuran.
Sifat mekanik yang buruk - Kemungkinan kondisi atau formulasi pengawetan yang salah.
Penyembuhan LSR vs. Penyembuhan HCR
|
Fitur |
LSR |
HCR |
|
Bentuk materi |
Cair/dapat dipompa |
Konsistensi-tinggi padatan |
|
Sistem penyembuhan yang khas |
Obat tambahan platinum |
Obat peroksida atau platinum |
|
Pemrosesan yang khas |
Cetakan injeksi cair |
Kompresi, transfer, ekstrusi, injeksi |
|
Percampuran |
Pengukuran + pencampuran statis |
Pencampuran internal/terbuka |
|
Kecepatan penyembuhan |
Umumnya cepat |
Tergantung pada formulasinya |
|
Otomatisasi |
Sangat cocok |
Tergantung pada proses |
Pertanyaan Umum
T: Apakah LSR disembuhkan dengan panas?
J: Ya. Sebagian besar proses pencetakan injeksi LSR menggunakan panas untuk mempercepat proses pengawetan adisi platinum-yang dikatalisis.
T: Apakah LSR dapat disembuhkan pada suhu ruangan?
J: LSR cetakan injeksi standar diformulasikan agar tetap dapat diproses sebelum dicetak dan biasanya diawetkan dengan cepat pada suhu tinggi. Jangan bingung antara LSR cetakan injeksi standar dengan sistem silikon RTV-2 yang dapat mengeras pada suhu kamar.
T: Apakah LSR menghasilkan produk sampingan-pengeringan?
J: Pengawetan-pengawetan tambahan dengan katalis Platinum tidak menghasilkan produk sampingan-yang umum terkait dengan pengawetan peroksida.
Q: Mengapa LSR saya tidak sembuh dengan baik?
J: Kemungkinan penyebabnya mencakup pengukuran A:B yang salah, suhu cetakan yang tidak memadai, waktu pengawetan yang tidak memadai, kontaminasi, atau penghambatan katalis platina. Periksa TDS material dan kondisi pemrosesan sebelum mengubah formulasi.
T: Apakah LSR dapat disembuhkan pada suhu yang lebih rendah?
J: Ya. Formulasi LSR pengawetan-suhu-rendah khusus tersedia untuk aplikasi yang melibatkan substrat-yang sensitif terhadap suhu.