¿Cuáles son todos los catalizadores del caucho de silicona?

La calidad de los productos de silicona moldeada reside en el mecanismo de reticulación. El catalizador no solo determina la eficiencia de la vulcanización, sino también la seguridad, la fiabilidad, el coste y el cumplimiento normativo del material. Elegir el sistema catalítico adecuado es fundamental para obtener productos de silicona de alta calidad y constituye la clave de la competitividad tanto en la producción como en la comercialización.

¿Qué son los catalizadores?

Los catalizadores pueden modificar eficazmente la velocidad de reacción de los reactivos en reacciones químicas sin modificar la masa ni las propiedades químicas de las propias sustancias. Los catalizadores desempeñan un papel fundamental en las reacciones químicas. Pueden modificar eficazmente la velocidad de reacción de los reactivos. La catálisis es el aumento de la velocidad de una reacción química debido a la participación de una sustancia adicional llamada catalizador. Con un catalizador, las reacciones ocurren con mayor rapidez o en menor tiempo, requieren menos energía de activación y la masa y las propiedades químicas del catalizador se mantienen inalteradas durante todo el proceso.

Debido a que los catalizadores no se consumen en la reacción catalizada, pueden continuar catalizando la reacción de cantidades adicionales de reactivo. A menudo sólo se necesitan pequeñas cantidades.

¿Por qué necesitamos utilizar los catalizadores?

Los catalizadores aceleran la velocidad de reacción, lo que ahorra dinero porque la planta no tiene que funcionar durante tanto tiempo para producir la misma cantidad de producto.

Los catalizadores permiten que la reacción funcione a una temperatura mucho más baja. Esto reduce el consumo de energía en una reacción que es buena para el desarrollo sostenible.

Ahorran dinero a las industrias.

Nunca se agotan en una reacción, por lo que una vez que los tienes puedes usarlos una y otra vez.

En el área de la silicona, el catalizador normal es el agente vulcanizante.

El agente vulcanizante es un material, generalmente azufre, que se utiliza en el proceso químico de vulcanización. El agente de vulcanización le da al caucho natural u otros polímeros (como la silicona) más resistencia, elasticidad y durabilidad mediante la adición de azufre u otros aceleradores como el óxido y el peróxido de zinc. Estos aditivos añaden enlaces cruzados (puentes) a las cadenas de polímeros individuales para hacerlas más fuertes y duraderas.

 ¿Cuáles son todos los catalizadores de la silicona?

Los agentes vulcanizantes de silicona actuales incluyen: peróxido de 2,4-diclorobenzoilo (C₁₋H₆Cl₃O₄), 14-dimetil(C₃₂H₆O₂), agente vulcanizante inodoro e inodoro del 6-dimetil(C₃₂H₆O₂), catalizadores de platino (catalizador heterogéneo), sistemas catalíticos de estaño/bismuto/rodio y otros, y catalizadores de óxido bimetálico o de partículas. La mayoría de los agentes vulcanizantes que utilizamos en nuestra producción en masa son:

1. Peróxido de 2,4-diclorobenzoilo (C14H6Cl4O4): el peróxido de 2,4-diclorobenzoilo (C14H6Cl4O4) se utiliza para la reticulación de productos de procesos de calandrado y extrusión de silicona. Es adecuado para la producción de productos de caucho de silicona de gama media y la producción de productos extruidos con requisitos de transparencia ligeramente superiores. El producto tiene alta transparencia, antiamarilleo, poco olor, sin burbujas, excelentes propiedades eléctricas y resistencia al calor. La temperatura de descomposición es baja y la velocidad de descomposición es rápida, por lo que es un agente vulcanizante común para compuestos de caucho con requisitos ligeramente mayores para el moldeo por extrusión.

Las ventajas del peróxido de 2,4-diclorobenzoilo son su baja temperatura de descomposición y su rápida velocidad de descomposición, por lo que es un agente vulcanizante común para compuestos de caucho para moldeo por extrusión. Sin embargo, debido a la baja temperatura de descomposición, el rendimiento del quemado no es bueno, por lo que la cantidad debe ser lo más pequeña posible. Los productos de descomposición son el ácido 2.4-diclorobenzoico y el 2.4-diclorobenceno, que son tóxicos y afectan la resistencia al calor de los compuestos de caucho. Debido a que el negro de humo interfiere con la vulcanización del peróxido de 2,4-diclorobenzoilo, no se puede utilizar en compuestos de caucho que contengan negro de humo. Cuando la cantidad de peróxido excede la cantidad apropiada, el alargamiento, la resistencia al desgarro y otras propiedades del caucho vulcanizado disminuirán y la influencia del peróxido de 2,4-diclorobenzoilo será mayor. El peróxido de 2,4-diclorobenzoilo es un agente vulcanizante de uso general, generalmente utilizado en extrusión, la temperatura de vulcanización es de 90 grados.

2. El 2,5-dimetilo (C32H66O2) tiene una pequeña cantidad de azufre, velocidad de vulcanización rápida, sin volatilización, sin fuego, adecuado para la reticulación de caucho de vinil silicona, polietileno y caucho de etileno-propileno. Se aplica a los estándares de protección ambiental de productos moldeados hechos de diversos materiales de silicona: como botones de silicona, pulseras, fundas de teléfonos móviles, correas de relojes, regalos de silicona y otros campos.

El 2,5-dimetilo tiene una alta temperatura de descomposición y un buen rendimiento de quemado. Dado que no produce productos con grupos carboxilo durante la descomposición, no afecta la estabilidad térmica del compuesto de caucho. El 2,5-dimetilo se puede utilizar en compuestos de caucho que contienen negro de humo y tiene una amplia gama de aplicaciones. Cuando se utiliza 2,5-dimetilo, el caucho vulcanizado tiene una menor deformación por compresión y un mayor alargamiento. El 2,5-dimetilo es un agente vulcanizante especial para vinilo. Se utiliza para moldear y la temperatura de vulcanización es de 175 grados.

3. El agente de vulcanización rápido e inodoro 2,5-dimetilo (C32H66O2) tiene una excelente dispersabilidad, una rápida velocidad de vulcanización y productos de silicio vulcanizado inodoros. Es adecuado para reticular caucho de vinil silicona, polietileno y caucho de etileno-propileno. Se aplica a los estándares de calidad alimentaria de productos moldeados hechos de diversos materiales de silicona: como fundas de silicona para teléfonos móviles, láminas de silicona, regalos de silicona, suministros de cocina de silicona y otros campos.

Catalizador de peróxido orgánico: adecuado para silicona de moldeo por compresión HTV, la reacción produce subproductos de carboxilo y se requiere vulcanización posterior.

4. Los catalizadores de platino (catalizador heterogéneo) son agentes vulcanizantes de silicona de dos componentes para moldeo por adición de platino, utilizados principalmente para la vulcanización a baja temperatura y la producción de productos de silicona inodoros, como tubos de silicona extruidos, tiras perfiladas, barras de luces LED, bobinas calandradas de silicona, alambres de silicona, etc. Los productos vulcanizados con agentes vulcanizantes de platino cuentan con las certificaciones FDA y ROHS para vulcanización primaria, y LFGB para vulcanización secundaria. Catalizador de adición de platino (metal precioso): apto para silicona líquida (LSR) y silicona con dureza de platino, reacción pura, apto para aplicaciones maternoinfantiles y médicas.

¿Por qué elegir un catalizador diferente?

El gel de sílice catalizado con platino tiene resistencia a altas temperaturas, no presenta volatilidad y genera pocos subproductos; el peróxido requiere un tratamiento posterior al horneado.

Los catalizadores de platino son caros y deben protegerse de la luz y el veneno; los peróxidos son de bajo costo pero requieren vulcanización a alta temperatura.

Catálisis de platino obligatoria de grado médico/materno y para lactantes/alimentos; industrial/construcción: elija un sistema de estaño o peróxido para una mejor relación costo-beneficio.

¿A quién le importa la elección del catalizador diferente?

Los ingenieros de investigación de catalizadores se centran en el impacto de los diferentes sistemas catalíticos en las propiedades del producto.

Fabricantes de productos de silicona: deben considerar los costos y la complejidad del proceso y elegir diferentes tipos de catalizadores para satisfacer los requisitos del proyecto en ese momento.

Marcas de productos de silicona y sus equipos de marketing: todos los catalizadores de los productos deben ser legales y compatibles para satisfacer las necesidades de seguridad del consumidor.

Equipos de inspección de calidad y cumplimiento de terceros: necesitan garantizar que los productos elaborados con estos catalizadores estén libres de residuos tóxicos y cumplan con los estándares regulatorios.

¿Cuándo y dónde necesitas conocer los diferentes catalizadores?
Planificación y diseño del producto: La decisión temprana sobre el sistema catalizador puede evitar los costos significativos derivados de cambios posteriores. Para productos materno-infantiles y exportaciones de comercio electrónico, se recomienda elegir un catalizador de adición de platino. Para sellos industriales y piezas estructurales grandes, se recomienda elegir un sistema de vulcanización con peróxido. Para sellado y dispensado a temperatura ambiente, elija un catalizador RTV a base de estaño. Para escenarios de producción de oxidación a alta temperatura, elija un catalizador de óxido bimetálico.

Antes de presentar la certificación del producto que se necesita realizar, es necesario presentarla y confirmarla con la agencia de certificación, porque los diferentes sistemas catalíticos requieren diferentes elementos de prueba.

Durante la etapa de producción del producto, si es necesario cambiar el catalizador: los parámetros del proceso y los estándares de inspección de calidad deben ajustarse simultáneamente.

¿Cómo utilizar los diferentes catalizadores?

Sistema catalítico de platino: El catalizador Karstedt (complejo de Pt-vinilo) se utiliza comúnmente, con 20-100 ppm de platino añadido. Al utilizar la catálisis de platino, se debe evitar estrictamente la intoxicación por nitrógeno, azufre y estaño.

Sistema de peróxido: Añadir TBPB, DCP, etc., y vulcanizar a 150-200 °C. Al utilizar este agente vulcanizante, es necesario un horneado posterior para eliminar el olor.

Sistema RTV de estaño/bismuto: vulcanización a temperatura ambiente, no apto para uso alimentario; apto para sellado rápido.

Sistema catalítico de óxido bimetálico: se utiliza en escenarios específicos de laboratorio, no es común en productos de silicona de uso diario.

¿Cuánta cantidad de diferentes catalizadores?

Los distintos catalizadores tienen precios y procesos más complejos. Vea la imagen a continuación:

¿Cómo controlar diferentes catalizadores y limpiar equipos y productos?
Al utilizar catalizadores de sistemas de platino, asegúrese de evitar la contaminación por platino, de mezclar y dosificar con precisión y de controlar la temperatura ambiente. Asimismo, evite la contaminación, utilice disolventes de limpieza especiales y limpie el equipo del sistema de platino.

Al utilizar catalizadores de sistema de peróxido, la temperatura y el tiempo de vulcanización deben ajustarse estrictamente, y el postratamiento debe hornearse completamente durante 2 a 4 horas para evitar olores fuertes. Es necesario limpiar los residuos del horno a tiempo y ventilar los gases de escape.

Al utilizar catalizadores RTV de estaño, se debe controlar la humedad y la higiene ambiental para evitar la debilidad estructural y la maduración. Sistema RTV: tratamiento antiadherente de la superficie del molde, antiestático.

Sistema catalítico bimetálico: Control riguroso de la relación de materiales y la temperatura de reacción. Asimismo, el líquido residual debe gestionarse según las especificaciones de residuos químicos.

¿Más preguntas frecuentes sobre los diferentes catalizadores?
1: ¿Serán venenosos los catalizadores de platino?
Sí. El azufre, el nitrógeno, el estaño y otras sustancias pasivarán el sistema de platino, lo que requiere un entorno limpio y una inspección estricta de las materias primas.

2: ¿La vulcanización con peróxido es respetuosa con el medio ambiente?
Es necesario hornearlo a alta temperatura para eliminar olores, contiene volátiles y prestar atención a la ventilación y al tratamiento de gases residuales.

3: ¿Se puede utilizar el sistema de lata en aplicaciones de grado alimenticio?
No recomendado. Los catalizadores de estaño/bismuto se utilizan a menudo en sellado industrial y no son aptos para uso alimentario ni médico.

4:¿Es común el sistema de oxidación bimetálica?
Raro, limitado a industrias especiales o aplicaciones de investigación a alta temperatura y alta presión.

Conclusión

Los catalizadores de silicona incluyen cuatro sistemas catalíticos principales: Catálisis por adición de platino: alta pureza, alta seguridad, la primera opción para productos de silicona modernos de alta gama. Vulcanización con peróxido: proceso económico de alta temperatura, apto para la producción industrial en masa. Catálisis RTV de estaño: sistema económico y listo para usar, apto para usos adicionales como la unión y el sellado. Sistema de oxidación bimetálica: herramienta de alta gama para aplicaciones especiales.

Los profesionales de la industria de productos de silicona pueden garantizar la calidad del producto y la competitividad del mercado combinando los requisitos del proceso, los requisitos de cumplimiento y la estructura de costos y seleccionando científicamente el sistema catalítico. ¡Los expertos de ZSR pueden ayudarlo a elegir los catalizadores correctos de acuerdo con las necesidades de sus proyectos para potenciar el éxito de su proyecto de silicona!

En ZSR Group, contamos con una amplia experiencia en la producción de productos de silicona personalizados que cumplen con los estándares aprobados por la FDA o la LFGB . Esto significa que los catalizadores de silicona que utilizamos son un agente vulcanizante inodoro y catalizadores de platino (catalizadores heterogéneos). Nuestro número de registro ante la FDA es 3011147430.

Si necesita asistencia técnica para algún producto o proyecto relacionado con la silicona , póngase en contacto con nosotros.

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