HIFULL® NT-50 – пирогенный диоксид титана, решающий проблему высокотемпературной хрупкости силиконового каучука.
Силиконовая резина (включая высокотемпературную вулканизированную силиконовую резину, вулканизированную силиконовую резину при комнатной температуре, жидкую резину и т. д.) широко используется в электронной упаковке, аэрокосмической герметизации, автомобилестроении и других областях благодаря своим превосходным свойствам, таким как атмосферостойкость, электроизоляция и устойчивость к высоким и низким температурам.
Однако при высоких температурах (250 °C и выше) силиконовый каучук подвержен термоокислительной деградации, что приводит к разрыву основных полимерных цепей, отщеплению боковых групп, что сопровождается улетучиванием малых молекул и разрушением сшитых структур. Это приводит к потере веса и снижению механических свойств, серьёзно сокращая срок его службы в экстремальных условиях эксплуатации. Повышение высокотемпературной стабильности силиконового каучука стало актуальной темой исследований в области материаловедения.
Пиролизированный диоксид титана (TiO₂) имеет потенциал в качестве функциональной добавки и наполнителя в области силиконового каучука благодаря своей термической стабильности, химической инертности и наноэффектам.
Среди них NT-50, полученный газофазным методом, имеет широкие перспективы применения в области силиконовых каучуков благодаря преимуществам малого размера частиц, хорошей диспергируемости и высокой поверхностной активности.
Специалисты компании HIFULL исследовали влияние NT-50 на повышение высокотемпературной стабильности силиконовой резины , сравнивая изменения коэффициента сохранения веса между высокотемпературной резиной, резиной комнатной температуры и жидкой резиной с добавлением и без добавления NT-50 в условиях термического хранения при температуре 250℃.
HIFULL® NT-50
HIFULL NT-50 — это осажденный диоксид титана (TiO2), полученный методом пиролиза. Он обладает ультрамелким размером частиц, высокой чистотой, большой удельной поверхностью и уникальным сочетанием смешанной кристаллической структуры анатаза и рутила . Этот продукт применяется в области катализа и фотокатализа, а также может использоваться в качестве эффективного УФ-фильтра.
Техники отобрали три типичных силиконовых каучука: высокотемпературный каучук, каучук комнатной температуры и жидкий каучук, и подготовили образцы экспериментальной группы с добавлением 1,5 % NT-50 и образцы контрольной группы соответственно. Все образцы хранились при постоянной температуре 250℃, регулярно взвешивались, и рассчитывалась степень сохранения веса (степень сохранения веса = вес после термической обработки / начальный вес × 100%), после чего строилась кривая изменения степени сохранения веса в зависимости от количества дней термической обработки.
На кривой сохранения веса силиконовой резины без добавки NT-50 потеря веса резины при комнатной температуре превысила 40% через 7 суток, и эксперимент по измельчению резины был прекращен. Для высокотемпературной и жидкой резины потеря веса достигла 50% через 21 сутки, и эксперимент был прекращен из-за измельчения резины.
На кривой сохранения веса силиконового каучука с добавлением 1.5% NT-50 потеря веса каучука, выдерживаемого при комнатной температуре, высокотемпературного каучука и жидкого каучука не превышала 5% через 7 дней и не превышала 15% через 60 дней. Сохранение веса всех трёх типов каучука сохранялось выше 85% в течение 60 дней, что свидетельствует об эффективном подавлении процесса термоокислительной деструкции и значительном улучшении высокотемпературной стабильности силиконового каучука.
Улучшение высокотемпературной стабильности силиконового каучука с помощью NT-50 в основном проявляется в трех аспектах:
Физический барьерный эффект: частицы NT-50 образуют плотную сетевую структуру в матрице силиконовой резины. С одной стороны, это препятствует проникновению агрессивных сред, таких как кислород и водяной пар, снижая вероятность реакций термического окисления; с другой стороны, это подавляет испарение малых молекул, образующихся при термическом разложении силиконовой резины, уменьшая потерю веса.
Эффект нейтрализации свободных радикалов: будучи полупроводниковым материалом, поверхностные электронные пары NT-50 способны захватывать свободные радикалы, образующиеся при термической деградации, прерывать цепную реакцию свободных радикалов и принципиально подавлять окислительную деградацию материалов.
Оптимизация теплопроводности: высокая теплопроводность NT-50 позволяет улучшить равномерность распределения тепла в силиконовой резине, снизить ускоренную деградацию, вызванную локальным перегревом, обеспечить более эффективное рассеивание тепла и замедлить общий процесс термического старения.
Пигментированный диоксид титана NT-50 эффективно ингибирует высокотемпературную термоокислительную деструкцию силиконового каучука, обеспечивая приемлемое решение для увеличения срока его службы в экстремальных условиях.
С точки зрения промышленного применения, силиконовый каучук с добавлением NT-50 может быть дополнительно расширен до областей, требующих стойкости к высоким температурам, таких как герметизация двигателей аэрокосмической техники, корпусирование аккумуляторов новых энергетических транспортных средств и теплоотвод в высокотехнологичном электронном оборудовании. Это решает проблему «быстрого старения при высоких температурах» традиционного силиконового каучука, как ожидается, позволит создать более эффективную систему термостойкости, будет способствовать модернизации силиконовых каучуков в сторону повышения их термостойкости, надежности и долговечности, а также станет ключевым материалом для развития высокотехнологичного производства.
Другой пирогенный диоксид титана
HIFULL® NF-50
Привет, Клиенты!
Меня зовут Ван, я бизнес-менеджер HIFULL, я работаю в сфере производства пирогенного кремнезема более 10 лет. Не стесняйтесь обращаться ко мне. Я с радостью предоставлю вам лучший сервис и продукцию.
