Классификация и применение силиконового каучука 

Силиконовый каучук — это полимерный эластомер, в главной цепи которого чередуются атомы кремния и кислорода, а атомы кремния связаны с органическими группами. Он сочетает в себе гибкость органических материалов и стабильность неорганических материалов, став незаменимым ключевым материалом в современной промышленности, здравоохранении, строительстве и повседневной жизни. Его развитие восходит к 1940-м годам, когда в 1944 году американская компания General Electric разработала высокотемпературный вулканизированный метилсиликоновый каучук. Прорыв в технологии упрочнения кремнеземом в паровой фазе в 1948 году способствовал его практическому применению. Последующие инновации, такие как вулканизированный при комнатной температуре силиконовый каучук и специализированные изделия из силиконового каучука, еще больше расширили ассортимент продукции. Китай начал свое развитие в начале 1960-х годов, проходя этапы внедрения технологий, независимых инноваций и модернизации промышленности. В настоящее время он входит в число крупнейших мировых производителей силиконового каучука. Под влиянием стратегии «двойного углерода» и развивающихся отраслей промышленности он продолжает развиваться в направлении высокой производительности, интеллектуального производства и экологически чистого производства.

Классификация силиконового каучука основывается на температуре вулканизации и в основном делится на две категории: высокотемпературный вулканизированный силиконовый каучук (HTV) и силиконовый каучук, вулканизированный при комнатной температуре (RTV). Высокотемпературный вулканизированный силиконовый каучук представляет собой наиболее широко используемый основной тип, требующий высокотемпературной вулканизации для формования. К типичным разновидностям относятся метилвинилсиликоновый каучук, а также холодостойкий и радиационностойкий метилвинилфенилсиликоновый каучук. Силиконовый каучук, вулканизируемый при комнатной температуре, не требует высокого давления и отвердевает при температуре окружающей среды. Он доступен в однокомпонентных и двухкомпонентных составах и в основном используется в качестве клеев, заливочных компаундов и формовочных материалов. Кроме того, его можно классифицировать по структурным боковым группам на метилсиликоновый каучук, фенилсиликоновый каучук, фторсиликоновый каучук, акрилонитрил-бутадиен-стирольный (ABS) силиконовый каучук и другие. По физическому состоянию силиконовый каучук подразделяется на твердый и жидкий. В последние годы жидкий силиконовый каучук переживает бурный рост, обусловленный спросом со стороны полупроводниковой и новой энергетической промышленности. Эти разнообразные типы силиконового каучука используют свои уникальные основные свойства: исключительно широкий диапазон рабочих температур, позволяющий стабильно работать при температурах от -60 °C до 250 °C или даже в более экстремальных условиях; превосходную электрическую изоляцию с пробойным напряжением более 300 В и благоприятными высокочастотными характеристиками; Химически стабильный, он вступает в реакцию лишь с несколькими веществами, помимо сильных щелочей и фтористоводородной кислоты, демонстрируя устойчивость к окислению, озону и старению. Он также обладает хорошей биосовместимостью, физиологической инертностью и воздухопроницаемостью. Его обработка гибкая, что позволяет использовать формование, экструзию, литье и другие технологии. Индивидуальные функции, такие как проводимость, теплопроводность и огнестойкость, могут быть достигнуты за счет добавления наполнителей.

Благодаря этим выдающимся свойствам силиконовый каучук нашел широкое применение во многих отраслях. В промышленном производстве он служит основным материалом для автомобильной и новой энергетической промышленности, используется в качестве уплотнительных компонентов для аккумуляторных батарей новых энергетических транспортных средств, тепловых прокладок, а также высокотемпературных уплотнений и виброгасителей для традиционных транспортных средств. В электронике и электротехнике он используется для герметизации и защиты электронных компонентов, изоляции проводов и кабелей, а также для изготовления клавиш клавиатуры, обеспечивая долговременную стабильную работу оборудования. В аэрокосмической отрасли его устойчивость к экстремальным условиям позволяет использовать его в критически важных компонентах, таких как абразивостойкие покрытия и уплотнения для космических аппаратов. В здравоохранении благодаря своей биосовместимости и физиологической инертности силиконовый каучук широко используется в искусственных органах, таких как протезы суставов и сердечные клапаны, медицинских устройствах, включая внутрисосудистые и внесосудистые катетеры и материалы для зубных оттисков, а также в продуктах для матерей и младенцев, таких как детские соски. Некоторые составы также служат системами доставки лекарств для фармацевтических препаратов с пролонгированным высвобождением. В строительстве он служит идеальным уплотнительным материалом для стеклянных фасадов, дверей, окон, крыш и сборных строительных соединений, обеспечивая водонепроницаемость, пыленепроницаемость, амортизацию ударов и стойкость к старению. В повседневной жизни к распространенным применениям относятся силиконовые лопатки, формы для выпечки и водонепроницаемые уплотнители для товаров для активного отдыха. Его термостойкость, нетоксичность и легкость очистки делают его предпочтительным безопасным и экологически чистым материалом.

В специализированных средах, таких как химическая промышленность и морские применения, его устойчивость к кислотам, щелочам, маслам и радиации обеспечивает соответствие требованиям к герметизации и изоляции оборудования. В высокотехнологичных секторах производства, таких как 5G-связь и гибкая электроника, проводящие и теплопроводящие модифицированные силиконовые каучуки играют важную вспомогательную роль. Взрывной спрос со стороны развивающихся отраслей является основным двигателем роста сектора. В секторе новых энергетических транспортных средств наблюдается резкий рост спроса на такие важные компоненты, как уплотнения аккумуляторных батарей, тепловые прокладки и изоляция двигателей, благодаря высокой термостойкости, огнестойкости и уплотняющим свойствам силиконового каучука, что стимулирует быстрое расширение производства таких продуктов, как жидкий силиконовый каучук. Развитие 5G-связи и полупроводниковой промышленности привело к широкому применению силиконового каучука, обладающего превосходными изоляционными и высокочастотными характеристиками, в оборудовании базовых станций, упаковке микросхем и склеивании гибких экранов. В секторе здравоохранения продолжается расширение сферы применения биосовместимого силиконового каучука, от искусственных органов и минимально инвазивных инструментов до интеллектуальных повязок и систем доставки лекарств, где высоко ценятся его безопасность, нетоксичность и адаптируемость к человеческой среде. Одновременно с этим появление новых сфер применения в промышленной автоматизации, носимых устройствах и зарядных терминалах для электромобилей стимулирует рост спроса на специализированные продукты, такие как мембранные переключатели из силиконового каучука и индивидуальные уплотнительные компоненты.