Wie lange braucht Silikonkautschuk zum Aushärten?

Im ungehärteten Zustand ist Silikonkautschuk ein stark haftendes Gel oder eine Flüssigkeit. Um es in einen Feststoff umzuwandeln, muss es ausgehärtet, vulkanisiert oder katalysiert werden. Dies erfolgt normalerweise in einem zweistufigen Prozess bei der Herstellung in die gewünschte Form und anschließend in einem längeren Nachhärtungsprozess. Es kann auch spritzgegossen werden.

Silikonkautschuk kann durch ein platinkatalysiertes Härtungssystem, ein Kondensationshärtungssystem, ein Peroxid-Härtungssystem oder ein Oxim-Härtungssystem gehärtet werden. Beim platinkatalysierten Härtungssystem kann der Härtungsprozess durch Zugabe von Wärme oder Druck beschleunigt werden.

Platinbasiertes Härtungssystem

In einem Platin-basierten Silikon-Härtungssystem, auch Additionssystem genannt (da das Polymer, das die Schlüsselreaktion auslöst, eine Additionsreaktion ist), reagieren ein Hydrid- und ein vinylfunktionelles Siloxanpolymer in Gegenwart eines Platinkomplexkatalysators und erzeugen ein Ethylbrücke zwischen den beiden.

Die Reaktion hat keine Nebenprodukte. Solche Silikonkautschuke härten schnell aus, obwohl die Härtungsgeschwindigkeit oder sogar die Fähigkeit zur Härtung in Gegenwart von elementarem Zinn, Schwefel und vielen Aminverbindungen leicht gehemmt wird. Vielleicht 1s oder mehr.

Peroxid-Härtungssystem

Peroxidhärtung wird häufig zum Härten von Silikonkautschuk verwendet. Der Aushärtungsprozess hinterlässt Nebenprodukte, die bei Lebensmittelkontakt und medizinischen Anwendungen ein Problem darstellen können. Allerdings werden diese Produkte üblicherweise in einem Nachhärtungsofen behandelt, wodurch der Gehalt an Peroxid-Abbauprodukten stark reduziert wird.

Eines der beiden am häufigsten verwendeten organischen Peroxide, Dicumylperoxid (im Vergleich zu Cumolhydroperoxid), weist als Hauptabbauprodukte Acetophenon und Phenyl-2-propanol auf. Das andere ist Dichlorbenzoylperoxid, dessen Hauptabbauprodukte Dichlorbenzoesäure und Dichlorbenzol sind. Diese Aushärtung dauert je nach Produktstruktur 2-6 Minuten.

Kondensationskursystem

Kondensationshärtende Systeme können einkomponentige oder zweikomponentige Systeme sein. In einem Einkomponenten- oder RTV-System (Raumtemperaturvulkanisierung) durchläuft ein Vernetzer, der Umgebungsfeuchtigkeit (dh Wasser) ausgesetzt wird, einen Hydrolyseschritt und hinterlässt eine Hydroxyl- oder Silanolgruppe.

Das Silanol kondensiert weiter mit einer anderen hydrolysierbaren Gruppe am Polymer oder Vernetzer und setzt sich fort, bis das System vollständig ausgehärtet ist. Ein solches System härtet bei Raumtemperatur von selbst aus und wird (im Gegensatz zum Additionshärtungssystem auf Platinbasis) nicht leicht durch Kontakt mit anderen Chemikalien gehemmt, obwohl der Prozess durch Kontakt mit einigen Kunststoffen oder Metallen beeinträchtigt werden kann und möglicherweise nicht stattfindet überhaupt nicht bei Kontakt mit bereits ausgehärteten Silikonmassen.

Die in kondensationshärtenden Systemen verwendeten Vernetzer sind typischerweise Alkoxy-, Acetoxy-, Ester-, Enoxy- oder Oximsilane wie Methyltrimethoxysilan für alkoxyhärtende Systeme und Methyltriacetoxysilan für acetoxyhärtende Systeme.

In vielen Fällen wird ein zusätzlicher Kondensationskatalysator hinzugefügt, um das RTV-System vollständig auszuhärten und eine klebfreie Oberfläche zu erreichen. Organotitanat-Katalysatoren wie Tetraalkoxytitanate oder chelatisierte Titanate werden in alkoxygehärteten Systemen verwendet. Zinnkatalysatoren wie Dibutylzinndilaurat (DBTDL) können in Oxim- und Acetoxy-gehärteten Systemen verwendet werden.

Acetoxy-Zinn-Kondensation ist eine der ältesten Härtungschemikalien zur Härtung von Silikonkautschuk und wird in Haushaltsabdichtungen für Badezimmer verwendet. Abhängig von der Art des abgelösten Moleküls kann man Silikonsysteme in saure, neutrale oder alkalische Systeme einteilen.

Zweikomponenten-Kondensationssysteme enthalten den Vernetzer und den Kondensationskatalysator in einer Komponente, während sich das Polymer sowie Füllstoffe oder Pigmente in der zweiten Komponente befinden. Durch das Mischen der beiden Komponenten erfolgt die Aushärtung. Ein typischer Füllstoff ist pyrogene Kieselsäure, auch als pyrogene Kieselsäure bekannt, die zur Steuerung der Fließeigenschaften des Dichtungsmittels verwendet wird.

Nach vollständiger Aushärtung eignen sich Kondensationssysteme als Dichtungsmittel und Dichtungsmittel im Sanitär- und Bauwesen sowie als Formen zum Gießen von Polyurethan-, Epoxid- und Polyesterharzen, Wachsen, Gips und Metallen mit niedriger Schmelztemperatur wie Blei. Sie sind typischerweise sehr flexibel und haben eine hohe Reißfestigkeit. Der Einsatz eines Trennmittels ist nicht erforderlich, da Silikon über Antihafteigenschaften verfügt. Das dauert 24 Stunden.

In der ZSR-Gruppe. Bei unserem Silikonformverfahren handelt es sich um das Formen von flüssigem Silikonkautschuk. Festes Silikon
Formpressen. Und Co-Spritzguss (Epoxidguss). Für die gesamte Aushärtung verwendeten wir ein Platin-basiertes Aushärtungssystem und ein Peroxidsystem (Kalthärtung, Heißhärtung, Druckhärtung). Die Aushärtezeit beträgt je nach Material und Struktur des Silikonkautschukprodukts 1 Sekunde bis 10 Minuten.