شیمی پایداری
در سطح مولکولی، LSR یک پلی سیلوکسان{0}}پلاتینیوم است. بر خلاف لاستیکهای آلی که بر پایه کربن-کربنی متکی هستند، ستون فقرات سیلیکون از اتمهای متناوب سیلیکون و اکسیژن (Si-O-Si) تشکیل شده است. این ساختار معدنی ریشه ابرقدرت های آن است. انرژی پیوند پیوند Si-O به طور قابل توجهی بالاتر از یک پیوند C-C است که به ماده پایداری حرارتی استثنایی میدهد. به همین دلیل است که LSR می تواند به طور مداوم در دماهای بین -50 درجه تا 250 درجه بدون تخریب، ذوب یا شکننده شدن کار کند - محدوده ای که اکثر الاستومرهای آلی را از بین می برد.
از نظر تجاری، LSR به عنوان یک سیستم دو جزئی عرضه می شود. بخش A معمولاً حاوی پلیمر وینیل{2}}پلی دی متیل سیلوکسان انتهایی و یک کاتالیزور پلاتین است. بخش B شامل پلیمر، یک پیوند دهنده متقابل هیدرید{4} (سیلوکسان) و یک بازدارنده (اغلب یک الکل یا ترکیب استیلنیک) برای جلوگیری از پخت زودرس در طول ذخیره سازی است. هنگامی که این دو قسمت به نسبت 1:1 اندازه گیری می شوند و مخلوط می شوند، پلاتین یک واکنش اضافه را بین گروه های وینیل و هیدرید کاتالیز می کند. این مکانیسم "درمان افزودن" از پخت پراکسید مورد استفاده در لاستیک سیلیکون جامد (HCR) متمایز است. مهمتر از همه، واکنش افزودن هیچ محصولی تولید نمیکند، به این معنی که مواد در طول پخت منقبض نمیشوند و ثبات ابعادی بالایی دارند{11}}یک ویژگی غیرقابل مذاکره برای مهندسی دقیق.
رئولوژی جریان
"مایع" در LSR صرفاً یک توصیف کننده حالت نیست. این یک تعریف از رئولوژی است. LSR یک سیال رقیق کننده غیرنیوتنی و برشی- است. این بدان معنی است که ویسکوزیته آن با افزایش نرخ برش کاهش می یابد. این ویژگی پایه اصلی قابلیت ساخت آن است. در حالت استاتیک، ماده به اندازه کافی چسبناک است تا از ته نشین شدن پرکننده جلوگیری کند. با این حال، هنگامی که از طریق یک ماشین قالبگیری تزریقی وارد میشود، نرخ برش بالا به آن اجازه میدهد تا به راحتی در حفرههای قالب جریان یابد و کانالهای میکرو-را پر میکند که لاستیک جامد هرگز نمیتواند به آن نفوذ کند.
این ویسکوزیته کم امکان قالبگیری تزریقی هندسههای پیچیده با زمانهای چرخهای را میدهد که میتوان آن را به جای چند دقیقه در ثانیه اندازهگیری کرد. برای تولیدکنندگان، این به معنای توانایی خودکارسازی خطوط تولید به طور کامل است. بر خلاف لاستیک با قوام بالا (HCR)، که به آسیاب و اختلاط گسترده نیاز دارد، LSR مستقیماً از درام ها به داخل واحد تزریق پمپ می شود، اغلب از طریق میکسرهای ساکن، یک سیستم حلقه بسته ایجاد می کند که خطرات آلودگی را حذف می کند. این پردازش "تمیز" به همین دلیل است که LSR به استاندارد طلایی برای صنایعی تبدیل شده است که بهداشت در آن ها اولویت دارد.
ضرورت پزشکی و خودرویی
صنعت تجهیزات پزشکی شاید بزرگترین ذینفع از فناوری LSR بوده است. از آنجایی که درمان پلاتین هیچ محصول جانبی سمی باقی نمیگذارد،-گریدهای LSR با خلوص بالا زیست سازگار هستند و میتوانند از طریق اتوکلاو، تشعشع گاما یا گاز EtO بدون از دست دادن خواص فیزیکی، استریل شوند. این امر آن را برای ایمپلنت های طولانی مدت، مانند اندام های مصنوعی یا پروتزها، و همچنین مواد مصرفی مانند ماسک های تنفسی و کاتترها، ایده آل می کند. شفافیت این ماده امکان بازرسی بصری جریان مایع را فراهم می کند، در حالی که نرمی لمسی آن باعث کاهش ناراحتی بیمار می شود.
به طور همزمان، بخش خودرو در حال حرکت به سمت LSR است، به ویژه با ظهور وسایل نقلیه الکتریکی (EVs). بستههای باتری EV به مواد آببندی نیاز دارند که استحکام دیالکتریک عالی را برای جلوگیری از اتصال کوتاه و فرار حرارتی ارائه میدهند. ویژگیهای عایق الکتریکی ذاتی LSR، همراه با مقاومت آن در برابر خنککنندهها و روغنها، آن را به یک جزء مهم در{2}}کانکتورهای ولتاژ بالا و مهر و موم سنسور تبدیل میکند. علاوه بر این، صنعت روندی به سمت قالبگیری «چند-شات» یا «2K» میبیند، جایی که LSR مستقیماً به ترموپلاستیکهایی مانند نایلون یا پلی کربنات متصل میشود. این امکان ایجاد قطعات پیچیده و چند-متریال-مانند محفظه اتصال سفت و سخت با مهر و موم یکپارچه-لمسی{10}}در یک مرحله تولید را فراهم میکند و هزینههای مونتاژ و وزن را کاهش میدهد.
مرزهای آینده: رسانایی و چاپ سه بعدی
صنعت در حال حاضر شاهد ظهور فرمولهای تخصصی LSR است که مرزهای کاری را که سیلیکون میتواند انجام دهد را کنار میزند. ما شاهد تجاری سازی LSR رسانای حرارتی، دوپ شده با پرکننده های سرامیکی هستیم که برای مدیریت اتلاف گرما در زیرساخت های 5G و روشنایی LED استفاده می شود. برعکس، LSR رسانای الکتریکی در محافظ EMI/RFI برای الکترونیک حساس استفاده میشود.
علاوه بر این، ظهور تولید مواد افزودنی در نهایت به دنیای سیلیکون می رسد. در حالی که LSR سنتی نیاز به ابزار سخت (قالبها) دارد، پیشرفتهای جدید در چاپ سه بعدی سیلیکونی به مهندسان اجازه میدهد تا به سرعت قطعات الاستومری را نمونهسازی کنند. این تغییر LSR را از ماده ای کاملاً برای تولید انبوه به ماده ای می برد که برای تکرار سریع و قطعات سفارشی با حجم کم-در دسترس است.
به طور خلاصه، لاستیک سیلیکونی مایع فقط یک "لاستیک بهتر" نیست. این ماده از نظر شیمیایی متمایز و از نظر رئولوژیکی پیچیده است که در تقاطع شیمی، فیزیک و طراحی صنعتی قرار دارد. با تشدید تحملهای تولید و افزایش استانداردهای زیستمحیطی، ترکیب منحصربهفرد LSR از انعطافپذیری حرارتی، زیست سازگاری و فرآیندپذیری تضمین میکند که سنگ بنای مهندسی پیشرفته برای دهههای آینده باقی خواهد ماند.
