سیلیکون قالبگیری RTV2

1-مقدمه

سیلیکون های RTV-2 که مخفف  Room-Temperature-Vulcanizing می باشد، لاستیک یا رابرهای سیلیکونی ، ژل ها یا فوم های دو جزئی می باشند که در دمای محیط به دست آمده اند. هر بخش از سیستم شامل یک اتصال دهنده و یک کاتالیزور است که وقتی دو قسمت با هم مخلوط می شوند و خواص مورد نظر را ارائه می دهند، با یکدیگر وارد واکنش می شوند. می توان این محصول را برای تولید درجات متغیر ویسکوزیته، چسبندگی و ویژگی های مقاومت مکانیکی، شیمیایی یا دما سفارشی کرد.

RTV-2 به شکل کلی به صورت یک خمیر یا مایع تولید می شود که پس از اختلاط و پخت در دمای اتاق، یکی از سه نوع محصول متفاوت از نظر فیزیکی را تولید می کند: الاستومرهای جامد، ژل ها و فوم های انعطاف پذیر. RTV-2 معمولاً شامل پلیمرهای راست زنجیر سیلیکونی، پرکننده‌های معدنی یا رزین‌های سیلیکونی تقویت‌کننده، یک اتصال دهنده متقاطع یا عرضی، یک کاتالیزور و یک بازدارنده برای کنترل طول عمر مخلوط است تا بتوان آن را پردازش کرد. اتصال عرضی با مخلوط کردن دو جزء آغاز می شود و با تراکم، با استفاده از یک کاتالیزور آلی قلع که الکل تولید می کند، یا با افزودن یک کاتالیزور پلاتین که هیچ محصول جانبی تولید نمی کند، رخ می دهد. یکی از آخرین تحقیقات در صنعت، جایگزینی کاتالیزورهای آلی قلع با سایر ترکیبات آلی بوده است.

محصولات RTV-2 دارای یک سری ویژگی های با کارایی بالا هستند که آنها را به طور قابل توجهی در یک محدوده دمایی گسترده پایدار می کند، با انعطاف پذیری الاستومرها از -80 درجه سانتیگراد تا +250 درجه سانتیگراد، و برخی قادر به غلبه بر قرار گرفتن در معرض کوتاه در دمای 300 درجه نیز هستند، برخی از انواع سیلیکون های RTV-2 می توانند با افت 100- درجه سانتی گراد نیز مقابله کنند. آنها فقط در دمای بالای 350 درجه سانتیگراد تجزیه می شوند و رسوب سیلیس غیر فعال را ایجاد می کنند.

به طور کلی، خواص دی الکتریک این محصول آنها را به ویژه برای عایق الکتریکی با کارایی بالا، بدون انباشت گرما مناسب می کند. در مقایسه با سایر مواد مورد استفاده با عملکرد مشابه مانند پلی اورتان، مقاومت حرارتی آنها مزیت بزرگی ایجاد می کند و مقاومت در برابر آتش، که معمولاً در حفاظت از سیستم های الکترونیکی مورد نیاز است، در مورد فرمول های سیلیکونی برجسته است. در نهایت، در مقایسه با سایر مواد مانند رزین‌های اپوکسی و سیلیکون‌ها مزیت انعطاف‌پذیری بسیار بیشتری را ارائه می‌دهند که بر روی اجزای الکترونیکی هیچ تنشی ایجاد نمی‌کند (ژل‌های سیلیکون در این ویژگی خاص حتی بهتر هستند). ویژگی های مقاومت عبارتند از توانایی تحمل دوره های طولانی قرار گرفتن در معرض شرایط شدید جوی. آنها همچنین خواص مکانیکی خوبی دارند و کشش سطحی کم، آنها را قادر می سازد تا جزئیات سطح را به درستی بازتولید کنند و آنها را به ماده ای انتخابی برای کاربردهای قالب گیری تبدیل می کند. این محصول ماده ای ایده آل برای قالب گیری ، چاپ و نمونه سازی هستند.

2-تاریخچه

در سال 1854، هنری سنت کلر دویل، سیلیکون کریستالی را به دست آورد. در سال 1930، J.F. Hyde اولین تحقیق را برای تولید سیلیکون های تجاری انجام داد. در سال 1940، فردریش استنلی کیپینگ، شیمیدان انگلیسی، با استفاده از تحقیقات هاید، نام این ماده را “سیلیکون” گذاشت و سال های بعد از آن همراه با پیشرفت علم پلیمر, رابرهای سیلیکونی  به دنیا شناسانده شدند و چندی نیست که RTV  و RTV2ها وارد فرایند تجاری سازی شده اند.

3-کاربردها

سیلیکون قالبگیری RTV2 مناسب ترین راه حل برای هنرمندان، تولید کنندگان مواد صنعتی و سایر کپی کنندگان مدل، توسعه دهندگان طراحی مدل و زمینه های مشابه است.
با استفاده از سیلیکون قالبگیری RTV2 می توان مجسمه، زیورآلات، نقش برجسته یا هر شیئی را بازیابی کرد و در صورت لزوم ده ها و صدها کپی دقیقاً مشابه نمونه اصلی ایجاد کرد.
بازتولید تزئینات دیوار در نقش برجسته و یا اشکال دیگر ، و نوسازی و مرمت آثار قدیمی که باید مرمت شوند را می توان با لاستیک سیلیکونی انجام داد.
در تولید قطعات یدکی صنعتی، مواد فلزی سندبلاست، سیلیکون قالبگیری و ساخت قطعات ماشین آلات برای صنایع نساجی، خودرو و الکترونیک استفاده می شود.
لاستیک سیلیکونی در جواهرات، تهیه مدل های خاص در ساخت هدیه و توسعه طراحی کاربرد دارد.
در صنایع خودروسازی ، هوافضا ، نمونه سازی ، محصولات تزئینی در صنعت مبلمان ، در صنایع چینی و سرامیک استفاده می شود.

4-واکنش ها

یکی از واکنش های سیلیکون رابر ها مربوط به کیور شدن آنهاست که در شکل زیر با استفاده از یک رادیکال صورت پذیرفته است.

5-روش تولید

سیلیکون های قالبگیری RTV2 با روش های ریختن و غوطه وری ((pouring and dipping بر اساس نوع محصول و کاربرد تهیه می شوند. پس از اختلاط مواد لاستیکی سیلیکونی با کاتالیزور مناسب، تولید صورت می گیرد.
لاستیک های سیلیکونی بر اساس نوع پرکننده به دو گروه اصلی تقسیم می شوند:
لاستیک های سیلیکونی RTV2 از نوع متراکم انعطاف پذیر و نسبت کشش خطی کمتر از 1٪ مواد قالب تهیه شده از اختلاط لاستیک سیلیکون با کاتالیزور در دمای اتاق (حداقل 10 درجه سانتیگراد تا 70 درجه سانتیگراد) در طی یک دوره زمانی (ولکانیزه) می شود. زمان ولکانیزه شدن با توجه به کاتالیزور مورد استفاده بین 2 تا 24 ساعت متغیر است.

لاستیک های سیلیکونی RTV2 افزودنی(ادتیو) نسبت کشش خطی کمتر از 0.1٪. لاستیک سیلیکونی RTV2 با کاتالیزور مخصوص خود که با مخلوط کردن مواد قالب در دمای اتاق (10 درجه سانتیگراد تا 70 درجه سانتیگراد) برای مدت طولانی ولکانیزه شدن (تا 150 درجه و با بیشترین حرارت مستقیم) تهیه می شوند.

6-تحقیقات جدید

در تحقیقات جدید به دنبال بهبود بخشیدن و سفارشی کردن RTV2 می باشند. در همین زمینه محققین ایرانی مقاله ای تحت عنوان ” بهبود بخشیدن به عملکرد RTV2 و بررسی تاثیر اضافه کردن آلومینیوم سه هیدرات و نانوسیلیس بر ریز ساختار ، خواص الکتریکی و مکانیکی” پرداخته اند که در نشریه ی اشپرینگر به چاپ رسیده است.

7-روش نگهداری

در نگهداری این محصول بایستی اقداماتی برای جلوگیری از آتش سوزی و همچنین تولید آئروسل و گرد و غبار انجام داد. برای مثال در محل نگهداری این ماده از تهویه عمومی استفاده شود.

8-ایمنی

فقط در جاهایی که تهویه هوا انجام می شود بایستی از محصول استفاده کرد. به طور کلی محصولات سیلیکونی نمی توانند عارضه ی خطرناکی برای بدن داشته باشند, اما استنشاق یا بلع بیش از حد از آن می تواند دردسر زا باشد در نتیجه بعد از استفاده از محصول دست ها بایستی شسته شود. در محل کار با این محصول از خوردن، آشامیدن و سیگار کشیدن خودداری شود. قبل از ورود به مناطق غذا خوردن، لباس ها و تجهیزات حفاظتی آلوده کنار گذاشته شود. هرگز غذا یا نوشیدنی را در مجاورت مواد شیمیایی قرار داده نشود.