Comparación de la resistencia al desgaste entre el goma líquida y de silicona sólida
Introducción
Los cauces de silicona se utilizan ampliamente en industrias que van desde dispositivos médicos hasta componentes automotrices debido a su excelente estabilidad de temperatura, resistencia química y durabilidad . La resistencia del desgaste de estos materiales se convierte en crítica en aplicaciones que involucran fricción, abrasión o contactos mecánicos repetidos y resulta que las redes de redes y el HSR comparten el silicona básico, las redes rectificadas, y resulta la red de la red. Las estructuras conducen a variaciones en el rendimiento mecánico .
Características del material
Caucho líquido de silicona (LSR)
Sistema de dos componentes curado a través de reacción de adición catalizada por platino
Prepolímeros de menor peso molecular
Típicamente costa un rango de dureza: 10-70
Estructura más homogénea con menos defectos
Procesado por moldeo por inyección a temperaturas relativamente bajas
Goma de silicona sólida (HSR)
Polímeros de alto peso molecular curados con peróxidos
Rango de dureza Shore A: 20-90 (rango más amplio disponible)
A menudo contiene rellenos de refuerzo para mecánicas mejoradas
Procesado por moldeo por compresión/transferencia o extrusión
Estructura de red más compleja con mayor potencial de densidad de reticulación
Mecanismos de resistencia al desgaste
La resistencia al desgaste en los elastómeros depende de varios factores:
Densidad de reticulación: la reticulación más alta generalmente mejora la resistencia a la abrasión
Dureza: los materiales más duros generalmente muestran un mejor rendimiento de desgaste
Resistencia a la separación: la resistencia a la propagación de grietas afecta el desgaste
Contenido de relleno - reforzando rellenos (e . g ., sílice) mejorar la durabilidad
Análisis comparativo
Densidad de reticulación
Los gomas de silicona sólida pueden lograr densidades de reticulación más altas debido a:
Precursores de mayor peso molecular
Química de curado más versátil (el peróxido puede crear más enlaces cruzados)
Capacidad para incorporar más rellenos de refuerzo
Control de dureza
Si bien ambos tipos pueden alcanzar valores de dureza similares, HSR ofrece:
Rango de dureza más amplio
Mejor mantenimiento de propiedades mecánicas a niveles de dureza extremos
Incorporación de relleno más efectiva para el ajuste de dureza
Fuerza de lágrima
Las siliconas sólidas típicamente exhiben:
20-50% mayor resistencia a la rotura que los equivalentes de LSR
Mejor resistencia al inicio y propagación de la grieta
Rendimiento más estable bajo carga dinámica
Incorporación de relleno
Las formulaciones de HSR pueden aceptar:
Mayores niveles de carga de rellenos de refuerzo (hasta 40% vs 20-30% para LSR)
Una variedad más amplia de tipos de relleno (incluidos aditivos especializados resistentes al desgaste)
Mejor dispersión de relleno en algunos casos
Prueba de datos
Pruebas de abrasión estándar (ASTM D5963, DIN 53516) Show:
HSR exhibe 15-30% pérdida de volumen más baja que LSR con dureza equivalente
La diferencia aumenta con el contenido de relleno y la mayor dureza
En las pruebas de desgaste deslizante, HSR muestra un coeficiente de fricción más bajo en la mayoría de los casos
Consideraciones de la aplicación
Si bien HSR generalmente muestra una mejor resistencia al desgaste, se puede preferir LSR cuando:
Las geometrías complejas requieren molduras de inyección de líquido
Se necesita pureza extrema (aplicaciones médicas)
Materiales muy blandos (costa a<20) are required
Conclusión
El caucho de silicona sólido (HSR) demuestra una resistencia al desgaste superior en la mayoría de las formulaciones comparables debido a su mayor densidad de reticulación alcanzable, una mejor incorporación de relleno y una resistencia desgarradora mejorada . Sin embargo, el caucho de silicona líquida sigue siendo valiosa para las aplicaciones donde las ventajas de procesamiento superan los requisitos de rendimiento de desgaste puro}}}} La selección de materiales debería considerar la gama completa de requisitos de aplicaciones más allá de los requisitos de las aplicaciones más allá de las resistencias de procesamiento.