ما هي أنظمة الفلكنة الشائعة لإسفنجة السيليكون؟

يتم تصنيف أنظمة الفلكنة الشائعة في المقام الأول إلى فئتين رئيسيتين:أنظمة الفلكنة الجذرية للبيروكسيد وأنظمة الفلكنة بالإضافة إلى البلاتين. بالإضافة إلى ذلك، هناك عدد قليل من الأنظمة المتخصصة الأخرى. يؤثر اختيار نظام معين بشكل مباشر على عملية الرغوة وأداء المنتج والتكلفة.

• بيروكسيد أنظمة الفلكنة الجذرية

هذا هو نظام الفلكنة الأكثر تقليدية والأكثر استخدامًا، والذي يبدأ تشابك مطاط السيليكون من خلال الجذور الحرة الناتجة عن التحلل الحراري للبيروكسيدات.

الأنواع الشائعة من البيروكسيدات:

 (1)2،4-ثنائي كلوروبنزول بيروكسيد (DCB):

يظهر على شكل حبيبات أو مساحيق أو معاجين بيضاء إلى صفراء شاحبة. في الوقت الحالي، يتم صياغته غالبًا في شكل معاجين أو مشتتات باستخدام زيت السيليكون أو مواد حاملة أخرى لتعزيز السلامة التشغيلية وقابلية التشتت.

يتحلل DCBP عادةً في نطاق درجة حرارة يتراوح بين 90 درجة إلى 120 درجة، مما يجعله واحدًا من أكثر الأكاسيد البيروكسيدية العضوية استقرارًا حراريًا. يؤدي تحلله السريع إلى توليد جذور حرة تعمل على تسريع الارتباط المتبادل للبوليمر-، مما يعزز بشكل كبير كفاءة الإنتاج ويتيح عملية إزالة القوالب بشكل أسرع. ومع ذلك، تنتج هذه العملية منتجات ثانوية حمضية مثل غاز كلوريد الهيدروجين وحمض 2،4-ثنائي كلوروبنزويك، مما قد يؤثر على الاستقرار الحراري، والعزل الكهربائي، وخصائص التشوه الدائم بالضغط للمنتج النهائي.

يُعد بيروكسيد ثنائي كلوريد البنزويل أحد عوامل الفلكنة ذات درجات الحرارة العالية-والمنخفضة النشاط-ذات الأهمية التاريخية. إنها تمتلك خصائص تقنية مميزة وكانت ذات يوم مادة أساسية لرغوة هلام السيليكا. ومع ذلك، مع تزايد الطلب على حماية البيئة والسلامة وأداء المنتج، فقد تعرض موقعها للتحدي من خلال أنظمة الفلكنة الأكثر تقدمًا والصديقة للبيئة.

(2) 2,5-ثنائي ميثيل-2,5-مكرر(ثالثي-بوتيل بيروكسي حلقي الهكسان) (  دببمه ):

شكل السلعة الشائعة: معجون أو سائل (مخفف عادةً بزيت السيليكون أو السيليكا أو كربونات الكالسيوم كحاملات لتعزيز السلامة التشغيلية والتشتت في مركبات المطاط) يتراوح لونه من الأبيض إلى الأصفر الفاتح بنقاء 40%-50%. ونادرا ما يتوفر في شكل نقي.

درجة حرارة تحلل كبريتيد مكرر (2،5-ثنائي ميثيل فينيل) (DCBP) أعلى بكثير من درجة تحلل كبريتيد مكرر (2،5-ثنائي ميثيل فينيل) (DCBP) (~ 100 درجة). وهذا يتطلب إجراء عملية الفلكنة/الرغوة في درجات حرارة أعلى (عادةً مع درجات حرارة العفن تتراوح من 165 درجة إلى 180 درجة).

تتضمن منتجات التحلل الرئيسية لـ DBPMH ثالثي-بيوتانول، وأسيتون، وإيثان، والنيتروجين (من عامل الرغوة).

جميع منتجات التحلل هذه عبارة عن جزيئات صغيرة متطايرة، وخالية من المواد الحمضية وغير -قابلة للتآكل، وبالتالي لا تسبب أي ضرر للقوالب والمعدات. يؤدي هذا إلى إطالة عمر خدمة القوالب بشكل كبير وتقليل تكاليف الصيانة. علاوة على ذلك، فإن رائحتها خفيفة للغاية، مما يخلق بيئة إنتاج صديقة للبيئة يمكنها حتى تحقيق انعدام الرائحة.

ثانيًا، لا يتطلب لوح رغوة هلام السيليكا المعالج بـ DCBP- أي عملية تقسية ثانوية أو يحتاج فقط إلى الحد الأدنى من المدة، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة ووقت المعالجة.

ثالثًا، يتيح الهيكل المزدوج 2,5، باعتباره بيروكسيد ثنائي الوظيفة (حيث يمكن لجزيء واحد توليد جذرين حرين نشطين عند التحلل)، تمكين تكوين شبكة موحدة وكثيفة C-C عبر- شبكة مرتبطة.

ونتيجة لذلك، فهو يمنح المنتج ثباتًا حراريًا استثنائيًا، ومقاومة عالية للتشوه الدائم الناتج عن الضغط، وخصائص ميكانيكية فيزيائية{0}}متفوقة. يمكن لمنتجات السيليكون DBPMH-تحمل التعرض للحرارة لفترة طويلة-عند درجات حرارة تصل إلى 180 درجة -200 درجة، مما يتفوق في الأداء على تلك المنتجات المفلكنة باستخدام DCBP.

تتميز شبكة الارتباط المتشابك بأنها مستقرة، ويكون أداء الزنبرك الخلفي جيدًا بعد الضغط على المدى الطويل-، كما أن الخصائص الشاملة مثل قوة الشد وقوة التمزق ممتازة.

• أنظمة الفلكنة إضافة البلاتين

يمثل نظام رغوة البلاتين حل الفلكنة الأكثر تقدمًا وتفوقًا في مجال رغوة السيليكون. إنه ليس "عامل رغوة" ولكنه نظام كيميائي كامل يستخدم مجمعات البلاتين (Pt) كعوامل محفزة لتحقيق الارتباط المتقاطع -من خلال تفاعلات إضافة السيلان. خلال هذه العملية، يعمل بشكل تآزري مع عوامل الرغوة الفيزيائية لإنتاج المواد الرغوية.

1. المبدأ الأساسي: رد فعل إضافة، وليس رد فعل جذري

في تناقض صارخ مع آلية إعادة الارتباط المتبادل للانقسام الجذري- للبيروكسيدات (على سبيل المثال، DBPMH)، يعتمد النظام المعتمد على البلاتين- على تفاعلات إضافة دقيقة. تحت التحفيز البلاتيني، تخضع الرابطة المزدوجة لمجموعة الفينيل لإضافة كمية إلى رابطة السيلاني، مما يشكل روابط كربون مستقرة -كربون وسيليكون- لبناء شبكة ثلاثية الأبعاد-.

المزايا الأساسية الأربعة لنظام الرغوة البلاتينية:

لا حسب-المنتجات، فائق-نقي.بفضل محتواه المنخفض للغاية من المواد المتطايرة، فإنه يلبي بشكل كامل متطلبات الرائحة والترشيح الصارمة لملامسة الطعام والأجهزة الطبية والإلكترونيات المتطورة والمجالات الأخرى.

استقرار حراري استثنائي ومتانة.وفي ظل الضغط لفترة طويلة أو ظروف{0}درجة الحرارة المرتفعة، فإنه يُظهر معدلًا عاليًا للغاية لاستعادة التشوه، مما يحافظ على سلامة الختم وأداء التوسيد على مدار فترات طويلة.

التميز في سلامة العمليات والتحكم فيها.يمكن التحكم بدرجة عالية في عملية الفلكنة، حيث تجمع بين السلامة والكفاءة العالية.

هيكل المسام يمكن التحكم فيه بدقة.يمكن لتفاعلات الارتباط المتقاطع السريعة والنظيفة أن "تقفل" الغاز بشكل أفضل، وتشكل بنية مسام ذات معدل خلايا مغلقة- مرتفع وحجم مسام موحد.

تحديات أنظمة الرغوة البلاتينية:

التكلفة العالية للغاية: تعد محفزات البلاتين باهظة الثمن بطبيعتها، وتكلف عشرات إلى مئات المرات أكثر من تكلفة البيروكسيدات.

الحساسية الشديدة تجاه "السموم": يمكن للكميات الضئيلة من النيتروجين والفوسفور والكبريت والقصدير ومركبات الرصاص، بالإضافة إلى بعض الأمينات العضوية والكلوريدات، أن "تسمم" محفزات البلاتين بشكل دائم، مما يجعلها غير نشطة وتؤدي إلى كبريتات غير كاملة. وهذا يفرض متطلبات صارمة على نقاء المواد الخام وبيئة الإنتاج والأدوات التشغيلية.

متطلبات التخزين والمعالجة صارمة: يتم توفيرها عادةً كتركيبة مكونة من -مكونين (مكونات A/B)، وتتطلب تخزينًا مبردًا، ويجب استخدامها خلال الوقت المحدد بعد الخلط.

• أنظمة الفلكنة الأخرى:

نظام الفلكنة بالأشعة فوق البنفسجية:تتم إضافة المحفزات الضوئية إلى مطاط السيليكون، ويتم تحقيق المعالجة السريعة من خلال تشعيع الضوء فوق البنفسجي. المزايا: يمكن فلكنته على الفور في درجة حرارة الغرفة، وهو ما يوفر الطاقة-وفعالية عالية. القيود: يتمتع الضوء فوق البنفسجي بقدرة اختراق محدودة وهو مناسب فقط للطبقات أو الصفائح الرغوية الرقيقة جدًا والشفافة أو شبه الشفافة. بالنسبة للألواح الرغوية السميكة، من الصعب تحقيق الفلكنة الموحدة في جميع أنحاءها.

مطاط السيليكون الصلب المفلكن الساخن: إنه يستخدم نظام بيروكسيد مماثل لنظام مطاط السيليكون المختلط، ويتم تشكيله ورغوته بعد الخلط الداخلي والخلط المفتوح. هذه العملية تقليدية نسبيًا ومناسبة لصنع منتجات رغوية مقولبة بسماكة معينة.