Det er en sammenheng mellom hardheten og viskositeten til flytende silikon, men det er ikke et enkelt lineært forhold. Endringer i hardheten påvirkes av flere faktorer, inkludert silikontype, sammensetningsjusteringer og prosesseringsteknikker. Følgende analyse fokuserer på fire dimensjoner: kjernekorrelasjon, type forskjeller, sammensetningsjusteringer og behandling av påvirkninger:
Kjernekorrelasjon: Viskositet og hardhet viser en trendforbindelse
I de fleste tilfeller viser viskositeten og hardheten i flytende silikon en positiv korrelasjon. For eksempel for silikon av kondens-type, ettersom hardheten varierer fra lav til høy, øker viskositeten opprinnelig og deretter avtar, og danner en buet kurve. Dette betyr at viskositeten i det nedre hardhetsområdet øker med økende hardhet. Etter å ha nådd et visst kritisk punkt, avtar viskositeten med ytterligere økning i hardhet. Denne trenden gjenspeiler det skiftende arrangementet av silikonens molekylstruktur på forskjellige hardhetsnivåer: Ved lav hardhet er molekylkjedene løsere, noe som resulterer i lavere viskositet. Når hardheten øker, blir molekylkjedene mer tverrbundet, noe som fører til høyere viskositet. Men når tverrbinding er overdreven, noe som får molekylkjedene til å bryte, avtar viskositeten.
Type forskjeller: viskositetshardhetsegenskaper ved tilsetnings- og kondens-type silikoner
Flytende silikoner er primært kategorisert i to typer: tilsetnings- og kondensasjonstype silikoner. Deres viskositetshardnessforhold er forskjellige:
Tilsetningstype silikoner har vanligvis lavere viskositeter (under 10.000 cp), og ved samme hardhet er viskositeten deres betydelig lavere enn for silikoner av kondens-type. For eksempel kan viskositeten til silikoner av matkvalitets-typen justeres ved å tilsette silikonolje, men hardhetsjustering avhenger først og fremst av hydrogeninnholdet i hydrosilikonolje-jo høyere hydrogeninnholdet, desto større er hardheten. Hvert 2% tilsetning av dimetylsilikonolje kan redusere hardheten med 1 grad, men overdreven tilsetning kan føre til overflate klistring og redusert ytelse etter herding.
Kondensasjonstype silikoner viser en bueformet viskositet-til-hardhetskurve, og deres generelle viskositet er høyere enn den for silikoner av tilleggstype. For eksempel krever silikoner med paddrykk høy hardhet (omtrent 50 grader) og lav fluiditet, noe som resulterer i høyere råstoffviskositet og behovet for fortynning med silikonolje for å justere hardheten. Sammensetningsjustering: Effekten av base, fyllstoffer og tilsetningsstoffer
Viskositeten og hardheten i flytende silikongummi kan kontrolleres nøyaktig ved å justere sammensetningen:
Basisviskositet: 107 Basegummi er den primære komponenten i tilsetningsdannende silikongummi. Den første viskositeten (f.eks. 10.000, 20.000 eller 50.000 cp) påvirker direkte viskositeten til sluttproduktet. Baser av varierende viskositeter kan brukes til å matche silikongummier med varierende ytelseskrav.
Fyllstofffunksjon: Silika (siloksan), som et ytelsesfyllstoff, forbedrer tårestyrken, strekkfastheten betydelig og forlengelse av silikongummi. Imidlertid kan overdreven fyllstoffinnhold øke viskositeten, noe som krever justeringer av formuleringen for å balansere ytelse og strømningsevne.
Additivjustering: Dimetylsilikonolje er en ofte brukt viskositetsmodifiserer, vanligvis ikke over 10%. Et moderat tilsetning kan redusere viskositeten, men overdreven mengder kan forstyrre silikongummens tverrbindingsstruktur, noe som resulterer i redusert hardhet og ytelsesnedbrytning.
Prosesspåvirkning: Effekten av herdingsforhold og prosesseringsmetoder
Viskositeten og hardheten i flytende silikongummi påvirkes også av herdingsforhold og prosesseringsmetoder:
Herdingstid og temperatur: Varmeherding kan forkorte vulkaniseringstiden, men overdreven temperaturer kan føre til overdreven tverrbinding, økende hardhet og synkende viskositet. For eksempel må bilerørrørforsegling opprettholde stabil ytelse innenfor et temperaturområde fra 40 grader til 200 grader, og krever en presis balanse mellom hardhet og viskositet gjennom herdingsprosessen.
Behandlingsmetoder: Flytende silikongummi kan støpes til ultratynne lag (f.eks. Kontaktlinser) så tynne som 0,01 mm gjennom injeksjonsstøping og spraystøping. Imidlertid krever fast silikongummi en åpen blandingsprosess, med en minimumsstøpstykkelse på 0,3 mm. Ulike behandlingsmetoder krever forskjellig silikonfluiditet (viskositet) og hardhet, noe som krever skreddersydde formuleringsjusteringer.