Какие катализаторы используются в силиконовой резине?

Качество формованных силиконовых изделий определяется механизмом сшивания. Катализатор определяет не только эффективность вулканизации, но и безопасность, надежность, стоимость и соответствие материала нормативным требованиям. Выбор правильной каталитической системы является необходимым условием для получения высококачественных силиконовых изделий , а также ключевым фактором конкурентоспособности производства и сбыта.

Что такое катализаторы?

Катализаторы могут эффективно изменять скорость реакции реагентов в химических реакциях, не изменяя массу и химические свойства самих веществ. Катализаторы играют важную роль в химических реакциях. Они могут эффективно изменять скорость химической реакции реагентов. Катализ — это увеличение скорости химической реакции за счёт участия дополнительного вещества, называемого катализатором. При наличии катализатора реакции протекают быстрее или медленнее и требуют меньше энергии активации, а масса и химические свойства катализатора остаются неизменными на протяжении всего процесса.

Поскольку катализаторы не расходуются в катализируемой реакции, они могут продолжать катализировать реакцию дополнительных количеств реагента. Часто требуются лишь небольшие суммы.

Почему нам нужно использовать катализаторы?

Катализаторы ускоряют скорость реакции, что экономит деньги, поскольку заводу не нужно работать так долго, чтобы произвести такое же количество продукта.

Катализаторы позволяют реакции проходить при гораздо более низкой температуре. Это уменьшает количество энергии, затрачиваемой на реакцию, что полезно для устойчивого развития.

Они экономят деньги промышленности.

Они никогда не израсходуются в реакции, поэтому, как только они у вас появятся, вы сможете использовать их снова и снова.

В области силикона обычным катализатором является вулканизирующий агент.

Вулканизирующий агент — это материал, обычно сера, который используется в химическом процессе вулканизации. Агент вулканизации придает натуральному каучуку или другим полимерам (например, силикону) большую прочность, эластичность и долговечность за счет добавления серы или других ускорителей, таких как оксид цинка и пероксид. Эти добавки добавляют поперечные связи (мостики) к отдельным полимерным цепям, делая их более прочными и долговечными.

 Каковы все катализаторы силикона?

В настоящее время в качестве вулканизующих агентов для силиконов используются: 2,4-дихлорбензоилпероксид (C14H6Cl4O4), 2,5-диметил(C32H66O2). 2,5-диметил(C32H66O2) – вулканизующий агент с запахом и без запаха, платиновые катализаторы (гетерогенные катализаторы), олово/висмут/родий и другие каталитические системы, биметаллические оксиды или катализаторы в виде частиц. В нашем серийном производстве мы используем в основном следующие вулканизующие агенты:

1. Пероксид 2,4-дихлорбензоила (C14H6Cl4O4): пероксид 2,4-дихлорбензоила (C14H6Cl4O4) используется для сшивания продуктов процесса экструзии и каландрирования силикона. Он подходит для производства изделий из силиконовой резины среднего класса и производства экструдированных изделий с несколько более высокими требованиями к прозрачности. Продукт обладает высокой прозрачностью, устойчивостью к пожелтению, слабым запахом, отсутствием пузырьков, отличными электрическими свойствами и термостойкостью. Температура разложения низкая, а скорость разложения высокая, поэтому это обычный вулканизирующий агент для резиновых смесей, к которому предъявляются несколько более высокие требования для экструзионного формования.

Преимуществами пероксида 2,4-дихлорбензоила являются низкая температура разложения и высокая скорость разложения, поэтому он является распространенным вулканизирующим агентом для резиновых смесей для экструзионного формования. Однако из-за низкой температуры разложения эффективность поджига не очень хорошая, поэтому количество должно быть как можно меньшим. Продуктами разложения являются 2.4-дихлорбензойная кислота и 2.4-дихлорбензол, которые токсичны и влияют на термостойкость резиновых смесей. Поскольку технический углерод препятствует вулканизации пероксида 2,4-дихлорбензоила, его нельзя использовать в резиновых смесях, содержащих технический углерод. Когда количество пероксида превышает соответствующее количество, удлинение, сопротивление разрыву и другие свойства вулканизированной резины уменьшаются, а влияние пероксида 2,4-дихлорбензоила будет больше. Пероксид 2,4-дихлорбензоила представляет собой вулканизирующий агент общего назначения, обычно используемый при экструзии, температура вулканизации составляет 90 градусов.

2. 2,5-Диметил(C32H66O2) имеет небольшое количество серы, высокую скорость вулканизации, не испаряется, не горит, подходит для сшивания винилсиликонового каучука, полиэтилена и этиленпропиленового каучука. Он применяется к стандартам защиты окружающей среды для формованных изделий из различных силиконовых материалов: таких как силиконовые кнопки, браслеты, чехлы для мобильных телефонов, ремешки для часов, силиконовые подарки и другие области.

2,5-Диметил имеет высокую температуру разложения и хорошую устойчивость к ожогам. Поскольку при разложении он не образует продуктов с карбоксильными группами, он не влияет на термическую стабильность резиновой смеси. 2,5-Диметил может использоваться в резиновых смесях, содержащих сажу, и имеет широкий спектр применения. При использовании 2,5-диметила вулканизированная резина имеет меньшую деформацию сжатия и более высокое удлинение. 2,5-диметил является специальным вулканизирующим агентом для винила. Он используется для формования, а температура вулканизации составляет 175 градусов.

3. Быстрый вулканизирующий агент без запаха 2,5-диметил(C32H66O2) обладает превосходной диспергируемостью, высокой скоростью вулканизации и вулканизированными кремниевыми продуктами без запаха. Подходит для сшивания винилсиликонового каучука, полиэтилена и этиленпропиленового каучука. Он применяется к пищевым стандартам формованных изделий, изготовленных из различных силиконовых материалов: таких как силиконовые чехлы для мобильных телефонов, силиконовые листы, силиконовые подарки, силиконовые кухонные принадлежности и другие области.

Органический пероксидный катализатор: подходит для HTV-компрессионного формования силикона, реакция приводит к образованию карбоксильных побочных продуктов, требуется пост-вулканизация.

4. Платиновый катализатор (гетерогенный катализатор) – это двухкомпонентный платиновый вулканизирующий агент для формования силиконовых изделий, в основном используемый для низкотемпературной вулканизации и производства силиконовых изделий без запаха. Например, экструдированные силиконовые трубки, фасонные ленты, светодиодные панели, каландрированные силиконовые спирали, силиконовые провода и т.д. Изделия, вулканизированные платиновым вулканизирующим агентом, могут пройти сертификацию FDA и ROHS для первичной вулканизации и сертификацию LFGB для вторичной вулканизации. Платиновый (драгоценный металл) аддитивный катализатор: подходит для жидкого силикона (LSR) и силикона с платиновой твердостью, чистая реакция, подходит для материнских и детских изделий, а также для медицинских изделий.

Почему стоит выбрать другой катализатор?

Силикагель, катализированный платиной, обладает высокой термостойкостью, нелетучестью и малым количеством побочных продуктов; пероксид требует последующей обработки обжигом.

Платиновые катализаторы дороги и должны быть защищены от света и ядов; пероксиды дешевы, но требуют высокотемпературной вулканизации.

Обязательный платиновый катализ для медицинских/материнских и детских/пищевых целей; для промышленных/строительных целей выбирают оловянную или пероксидную систему для лучшей экономической эффективности.

Кого волнует выбор другого катализатора?

Инженеры-исследователи катализаторов уделяют особое внимание влиянию различных каталитических систем на свойства продукта.

Производители силиконовой продукции: им необходимо учитывать затраты и сложность процесса, а также выбирать различные типы катализаторов для удовлетворения требований проекта на данный момент.

Бренды силиконовой продукции и их маркетинговые команды: Все катализаторы в продукции должны быть законными и соответствовать требованиям безопасности потребителей.

Группы стороннего контроля качества и соответствия требованиям: они должны гарантировать, что продукты, произведенные с использованием этих катализаторов, не содержат токсичных остатков и соответствуют нормативным стандартам.

Когда и где вам необходимо знать различные катализаторы?
Планирование и проектирование продукта: Раннее принятие решения о выборе каталитической системы позволит избежать значительных затрат, связанных с последующими изменениями. Для товаров для матери и ребенка, а также для экспорта в электронную коммерцию рекомендуется выбирать платиновый катализатор. Для промышленных уплотнителей и крупногабаритных конструкционных деталей рекомендуется использовать систему пероксидной вулканизации. Для герметизации и дозирования при комнатной температуре следует выбирать оловянный катализатор RTV. Для высокотемпературного окисления в производстве следует выбирать биметаллический оксидный катализатор.

Перед подачей заявки на сертификацию продукции ее необходимо согласовать с органом по сертификации, поскольку для разных каталитических систем требуются разные образцы испытаний.

На этапе производства продукта, если необходимо заменить катализатор, следует одновременно корректировать параметры процесса и стандарты контроля качества.

Как использовать различные катализаторы?

Платиновая каталитическая система: обычно используется катализатор Карстедта (комплекс платины с винилом) с добавлением 20–100 ppm платины. При использовании платинового катализатора необходимо строго избегать отравления азотом, серой и оловом.

Пероксидная система: добавьте ТБПБ, ДХП и т.д. и вулканизируйте при температуре 150–200 °C. При использовании этого вулканизирующего агента его необходимо подвергнуть последующей сушке для устранения запаха.

Система RTV олово/висмут: вулканизация при комнатной температуре, не подходит для пищевых продуктов; подходит для быстрой герметизации.

Биметаллическая оксидная каталитическая система: используется в лабораторных условиях, нечасто встречается в повседневных силиконовых продуктах.

Сколько различных катализаторов?

Разные катализаторы имеют разную цену и сложность процесса. См. рисунок ниже:

Как контролировать различные катализаторы и осуществлять очистку оборудования и продукта?
При использовании катализаторов платиновой системы необходимо обеспечить отсутствие отравления платиной, точность смешивания и дозирования, а также контролировать температуру окружающей среды. Кроме того, необходимо избегать загрязнения окружающей среды, использовать специальные чистящие растворители и очищать оборудование платиновой системы.

При использовании катализаторов пероксидной системы необходимо строго соблюдать температуру и время вулканизации, а также тщательно прокаливать вулканизационные отложения в течение 2–4 часов для предотвращения появления резких запахов. Необходимо своевременно очищать печь от нагара и обеспечивать вентиляцию отходящих газов.

При использовании оловянных RTV-катализаторов необходимо контролировать влажность и гигиену окружающей среды для предотвращения структурной нестабильности и старения. Система RTV: антипригарная обработка поверхности формы, антистатическая.

Биметаллическая каталитическая система: строгий контроль соотношения материалов и температуры реакции. При этом остаточная жидкость должна утилизироваться в соответствии со спецификацией химических отходов.

Еще часто задаваемые вопросы о различных катализаторах?
1: Будут ли платиновые катализаторы ядовитыми?
Да. Сера, азот, олово и другие вещества пассивируют платиновую систему, поэтому требуется чистая среда и строгий контроль сырья.

2: Является ли пероксидная вулканизация экологически безопасной?
Его необходимо выпекать при высокой температуре, чтобы удалить запахи, содержит летучие вещества, а также уделять внимание вентиляции и очистке отходящих газов.

3: Можно ли использовать систему консервирования в пищевой промышленности?
Не рекомендуется. Катализаторы на основе олова и висмута часто используются в промышленных герметиках и не подходят для использования в пищевой или медицинской промышленности.

4: Распространена ли биметаллическая система окисления?
Редко, ограничивается специальными отраслями промышленности или исследовательскими применениями при высоких температурах и давлениях.

Заключение

Силиконовые катализаторы включают четыре основные каталитические системы: Платиновый аддитивный катализатор: высокая чистота, высокая безопасность, лучший выбор для современных высококачественных силиконовых продуктов. Пероксидная вулканизация: экономичный высокотемпературный процесс, подходящий для массового промышленного производства. Оловянный RTV-катализ: недорогая готовая к использованию система, подходящая для дополнительных применений, таких как склеивание и герметизация. Биметаллическая оксидная система: высокопроизводительный инструмент для специальных применений.

Специалисты в отрасли производства силиконовых изделий могут гарантировать качество продукции и конкурентоспособность на рынке, сочетая требования к технологическому процессу, требования соответствия и структуру затрат, а также научно подбирая каталитическую систему. Эксперты ZSR могут помочь вам выбрать правильные катализаторы в соответствии с потребностями вашего проекта, чтобы обеспечить успех вашего силиконового проекта!

В группе компаний ZSR мы обладаем богатым опытом производства силиконовых изделий на заказ в соответствии со стандартами FDA или LFGB . Это означает, что в качестве катализаторов для силиконов мы используем вулканизирующий агент без запаха и платиновые катализаторы (гетерогенные катализаторы). Наш регистрационный номер в реестре FDA — 3011147430.

Если вам требуется техническая поддержка по любым силиконовым изделиям или проектам, связанным с силиконом , свяжитесь с нами.

В компании ZSR Group вы также можете заказать изготовление силиконовых изделий на заказ .