تطبيق 7 فئات من مواد مسحوق النانو في مطاط السيليكون السائل
Liquid silicone rubber is mainly composed of basic polymers
، مواد حشو تقوية ، عوامل ربط متقاطعة ومساعدات مختلفة بنسب معينة لتحضير المطاط الأساسي مع التسوية الذاتية والتسييل الانسيابي ، ثم مزجه مع الهواء في درجة حرارة الغرفة أو تحت ظروف التدفئة. تتكون اللدائن المرنة عن طريق ملامسة الرطوبة في عوامل الربط المتصالبة أو معها.
نظرًا لسوء الخواص الفيزيائية والميكانيكية لمطاط السيليكون السائل النقي ، فإنه يحتاج عمومًا إلى التعزيز والتعديل لتلبية احتياجات التطبيقات العملية. من بينها ، فإن إضافة حشوات التعزيز هي بلا شك الطريقة الأكثر إيجازًا وملاءمة. الحشوات النانوية المستخدمة بشكل شائع هي النانو سيليكا وكربونات النانو الكالسيوم والمونتموريلونيت العضوي والأنابيب النانوية الكربونية والجرافين وأكسيد النانو الزنك وثاني أكسيد التيتانيوم النانوي وكربيد السيليكون وأكسيد الألومنيوم وأسلاك الفضة النانوية.
1. نانو سيليكا
تعتمد طرق تصنيع النانو سيليكا بشكل أساسي على طريقة الطور الغازي وطريقة الترسيب. تحتوي النانو سيليكا المحضرة بطريقة الطور الغازي على عدد قليل من مجموعات الهيدروكسيل السطحية وحجم الجسيمات المنتظم والتشتت الجيد. Zhu Zhimin et al. استخدم السيليكا المدخنة كمادة حشو تقوية ووجدت أنه بعد إضافة 10 أجزاء من السيليكا ، تم تحسين الخصائص الفيزيائية والميكانيكية لمطاط السيليكون السائل بشكل كبير ، ويمكن أن تصل صلابة Shore A وقوة الشد وقوة القص إلى 40 ، على التوالي. ، 1.6 ميجا باسكال ، 1.4 ميجا باسكال ؛ لا يوجد تغيير كبير في قوة القص بعد التقادم.
نظرًا لارتفاع تكلفة السيليكا المدخنة ، فإن انخفاض تكلفة السيليكا المترسبة أمر مهم. المحتوى المائي للسيليكا المترسبة أعلى ، ورقم الهيدروكسيل السطحي أعلى بكثير من السيليكا المدخنة ، مما يجعل النشاط السطحي للسيليكا المترسبة مرتفعًا جدًا ، ومن السهل التكتل ، وهو ما لا يؤدي إلى تشتت في مصفوفة المطاط. من أجل حل هذه المشكلة ، عادة ما يتم استخدام الطرق الفيزيائية أو الكيميائية لتعديل سطحه لمنع حدوث التكتل وتحسين قابليته للتشتت.
2. نانو كربونات الكالسيوم
تتميز كربونات الكالسيوم النانوية بمزايا حجم الجسيمات الصغير ، ومساحة السطح المحددة العالية ، والنشاط السطحي العالي ، وكمية التعبئة الكبيرة والمعالجة المريحة. ، نانو كربونات الكالسيوم يستخدم على نطاق واسع في مطاط السيليكون السائل كمواد حشو تقوية شائعة.
3 – المونتموريلونيت العضوي (OMMT)
المونتموريلونيت (MMT) عبارة عن سيليكات ذات طبقات نموذجية وهي حشو تقوية شائع نسبيًا في صناعة المطاط. من أجل تحسين توافق MMT مع مطاط السيليكون ، عادةً ما يتم تعديله عضوياً للحصول على OMMT. وجدت الدراسة أن OMMT يمكن تشتيته جيدًا في قالب مطاط السيليكون ، وبالتالي تحسين الخصائص الفيزيائية والميكانيكية لمطاط السيليكون بشكل كبير.
4 – الأنابيب النانوية الكربونية (CNTs)
نظرًا لنسبة العرض إلى الارتفاع الكبيرة والمعامل العالي والصلابة العالية للغاية والكثافة المنخفضة من الأنابيب النانوية الكربونية ، فقد جذبت الانتباه دائمًا ، لذلك أصبح البحث عن الأنابيب النانوية الكربونية في مجال تعزيز مطاط السيليكون السائل أكثر وأكثر شمولاً.
5. الجرافين
الجرافين هو نوع من المواد النانوية ثنائية الأبعاد ذات ترتيب شبكي سداسي الشكل يتكون من تهجين ذرة الكربون sp2. له خصائص كهربائية وحرارية وفيزيائية وميكانيكية ممتازة ، وله أداء مستقر ومصادر واسعة وإعداد بسيط. ، هو حشو وظيفي مثالي للغاية.
6. نانو أكسيد الزنك
ZnO هو منشط مفلكن شائع الاستخدام في صناعة المطاط ، ويمكن استخدامه أيضًا كمواد مالئة لتحسين الخواص الفيزيائية والميكانيكية والتوصيل الحراري للمواد.
من الناحية النظرية ، يعد تقليل حجم جزيئات ZnO وزيادة مساحة السطح المحددة مفيدًا لتحسين التفاعل ، لذلك يمكن استخدام nano-ZnO كحشو تقوية وظيفي لمطاط السيليكون السائل. بالإضافة إلى ذلك ، ZnO هو أيضًا عامل حماية جيد للأشعة فوق البنفسجية مع خصائص مقاومة الشيخوخة. يمكن أن ينقل ZnO المعدل أيضًا خصائص جديدة لمطاط السيليكون مثل خصائص التنظيف الذاتي.
7. نانو ثاني أكسيد التيتانيوم
يتميز ثاني أكسيد النانو تيتانيوم بخصائص عيوب سطحية أقل ، وذرات غير متزاوجة ، ومساحة سطحية كبيرة محددة. عندما يتم استخدامه لتقوية المطاط ، فإنه يكون عرضة للترابط الفيزيائي أو الكيميائي ويزيد من مواقع الربط المتقاطع ، وهو أمر مفيد لتحسين الخواص الفيزيائية والميكانيكية للمواد المطاطية. بعد التعرض لقوة خارجية في مجال الإجهاد ، ينتج ثاني أكسيد التيتانيوم النانوي تشوهًا للمجال الصغير في المصفوفة لامتصاص الطاقة ، وتُظهر المادة المطاطية مقاومة جيدة للإشعاع.
حشوات تقوية وظيفية أخرى بالإضافة إلى الحشوات الوظيفية المقواة بالنانو المذكورة أعلاه ، هناك العديد من الأنواع الأخرى من حشوات التعزيز ، مثل كربيد السيليكون ، والألومينا ، والأسلاك النانوية الفضية ، وما إلى ذلك. خصائص مطاط السيليكون السائل. يمكن أن تنقل الخواص الميكانيكية أيضًا بعض الخصائص الخاصة.