Што се однесува на причините за одличната отпорност на силоконската гума на високи и ниски температури

Резони за одличната отпорност на силиконската гума на високи и ниски температури

Силиконската гума (Silicone Rubber) е полимерен материјал кој се состои главно од силоксански (Si-O-Si) врски. Таа претставува одлична отпорност на високи и ниски температури, задржувајќи ги гибкоста при екстремно ниски температури и издржувачкоста на длабоко изложување на високи температури без значајно стареење или пад во перформансите. Поголемината на овие карактеристики на силиконската гума се должни на следните основни причини:

1. Уникатна молекуларна структура

• Стабилност на силоксанските врски (Si-O): Основата на силиконската гума се состои од алтернативни атоми на силициум (Si) и кислород (O), формирајќи силоксански (Si-O-Si) врски. Овие врски имаат многу висока врска енергија (приближно 450 kJ/mol), што е многу повисоко од врските на јаглерод-јаглерод (C-C) (приближно 348 kJ/mol). Ова прави силоксанските врски многу отпорни на прекинување при високи температури, што допринашува до изузетната термална стабилност на силиконската гума.

• Голем агол на врска: Аголот на врска во силоксанските врски е относително голем ( околу 140°), што му дава молекуларната верига висока гибкост. Овој голем агол предотвратува замрзнувањето на молекуларните вериги при ниски температури, што овозможува на силиконската гума да задржи гибкоста и еластичноста и во екстремно холодни услови.

• Ниска температура на стаклен прелом (Tg): Температурата на стаклен прелом (Tg) на силиконската гума обично е околу -120°C, што е многу помала од таа на повеќето органска гума (како например нитрилна гума или неопрен). Ова значи дека силиконската гума останува мека и еластична при многу ниски температури, избегнувајќи хрупкост.

2. Слаби Ван дер Ваалсови сили

• Слаби молекуларни интеракции: Ван дер Ваалсовите сили меѓу молекулите на силиконската гума се релативно слаби, што овозможува молекуларните вериги да се движеат слободно. Дури и при ниски температури, молекуларните вериги не се замрзнуваат поради силни молекуларни интеракции, така што задржуваат одлична гибкост.

• Ниска густина на когезивна енергија: Зборавме за слабите молекуларни сили, силиконската гума има ниска густина на когезивна енергија, што ја предотвратува да се лепи или топи при високи температури, запазвајќи ја механичката својство.

3. Одлична отпорност на оксидација

• Висока хемиска стабилност: Силоксанските врски во силиконската гума се многу отпорни на оксидација со кислород и озон, што ги прави помалку склони на хемиско стареење. Насупроти тоа, врските на јаглерод-јаглерод се подложни на оксидација при високи температури, што доведува до стареење на материјалот и пад во перформансите. Изузетната отпорност на оксидација на силиконската гума ја овозможува да издржи долготрајна употреба во услови на високи температури без значајно стареење.

• Отпорност на УФ светлина и озон: Силиконската гума исто така претставува одлична отпорност на ултравиолетовата (УФ) светлина и озон, што ја предотвратува деградацијата или цртањето при долга изложеност на надворешни услови.

4. Ниски коефициент на термална експанзија

Мала термална експанзија: Силиконската гума има ниски коефициент на термална експанзија, приближно половина до една третина од конвенционалната органска гума. Ова значи дека силиконската гума претставува минимални димензионални промени кога е изложена на варијации на температурата, намалувајќи стресот и деформацијата кои произлегуваат од термална експанзија и контракција. Ова дополнително ја подобрува стабилноста и надежноста во екстремни температурни услови.

5. Отпорност на хемиска корозија

Широка хемиска стабилност: Силиконската гума е многу отпорна на широк спектар на хемикали, вклучувајќи киселини, баси и растворители, особено при високи температури. Ова ја прави прифатлива за индустријални применувања каде што треба да издржи тешки хемиски услови додека ја запазва физичката и механичката својства.

6. Одлични електроизолациони својства

Висок диелектричен потенцијал: Силиконската гума поседува одлични електроизолациони својства, запазвајќи стабилен диелектричен потенцијал дури и при високи и ниски температури. Ова ја прави широко користена во енергетската и електронската индустрија, особено во применувања кои бараат како отпорност на температура, така и електроизолација.

Области на применување

Збогу на овие изузетни карактеристики, силиконската гума е широко користена во следните области:

• Аероспација: За производство на печати, герметици и облочни џакети, кои мораат да работат надежно во екстремни температурни услови.

• Автомобилска индустрија: За печати, чеви и заштита на жични харнеси во моторни простории, каде што може да издржи високи и ниски температури генерирана од моторот.

• Електроника: За изолациони материјали, печати и термални падови, кои мораат да запазат електроизолација и механичка перформанса при различни температури.

• Градежна индустрија: За герметици и водонепробивни материјали, кои можат да се користат надвор за долго време, противеејќи се климатским промени.

Сумирајќи

Одличната отпорност на силиконската гума на високи и ниски температури е главно должна на нејзината уникатна молекуларна структура, слаби молекуларни сили, изузетна отпорност на оксидација и ниски коефициент на термална експанзија. Овие својства ја прават силиконската гума способна да запази одлична механичка перформанса, гибкост и еластичност во широк опсег на температури, што ја прави прифатлива за различни захтевни услови на работа.