Платиновая вулканизация силикона: чистота, которую можно потерять, прежде чем это станет заметно.

Покупатели выбирают платиновый отверждение, потому что это звучит как безопасный вариант по умолчанию — “пищевой, медицинский, без побочных продуктов” — и считают, что этот вопрос решен, как только они указывают его в спецификации. Когда же происходит сбой, это не выглядит как плохое решение. Это выглядит как партия, которая не полностью отверждается: липкие поверхности, мягкие участки, детали, прошедшие проверку в предыдущей партии, но не прошедшие в этой. Платина почти никогда не является проблемой. Проблема заключается в загрязнении, к которому платиновая система имеет уникальную аллергию.

Платиновая вулканизация (также называемая аддитивной или платиновой вулканизацией) — это метод отверждения силикона, при котором платиновый катализатор инициирует реакцию гидросилилирования между группами Si–H и винильными группами, сшивая полимер без образования побочных продуктов, без обязательной последующей вулканизации и с очень низкой усадкой.

Управляющее резюме

• Платиновая вулканизация — это метод аддитивного отверждения: платина катализирует реакцию гидросилилирования (Si–H + винил) без образования побочных продуктов, без обязательного последующего отверждения и с очень низкой усадкой — именно поэтому она доминирует в соответствии с требованиями FDA 21 CFR 177.2600 для деталей, контактирующих с пищевыми продуктами, и ISO 10993 для медицинских изделий.
• Его главный недостаток — ингибирование отверждения: следы серы, аминов и оловянных катализаторов из силикона, отверждаемого конденсацией, деактивируют платину и приводят к тому, что детали остаются недоотвержденными или липкими.
• За платиновое покрытие приходится платить больше — тратьте эти деньги там, где действительно важны чистота, прозрачность и точность размеров, а не на промышленные детали, для которых подошло бы перекисное покрытие за меньшие деньги.

Как на самом деле работает платиновая вулканизация

Вулканизация платиной — это реакция отверждения присоединения. Платиновый комплекс — как правило, Катализатор Карстедта — ездят гидросилилированиеВодород, связанный с кремнием (Si–H) в сшивающем агенте, присоединяется к винильным группам полимера, сплетая цепи в сетчатую структуру. В процессе ничего не выделяется. Нет воды, нет спирта, нет кислых фрагментов — именно поэтому отвержденная деталь получается чистой.

Система поставляется в двух частях (A/B): одна содержит виниловый полимер и платину, другая — сшивающий агент Si–H. После смешивания начинается отверждение; нагрев лишь ускоряет этот процесс. Это справедливо как для литья под давлением жидкого силиконового каучука (LSR), так и для твердого силикона HTV.

• Без побочных продуктов Для полного прокаливания, последующая полимеризация в большинстве случаев необязательна, а не обязательна.
• Низкая усадка, Именно поэтому платиновый LSR может выдерживать жесткие допуски.
• Оптическая прозрачность с чем не справятся методы отверждения с использованием перекиси водорода и конденсации.

Платиновое отверждение не привязано к какому-либо конкретному форм-фактору. Это стандартная химическая формула, лежащая в основе большинства подобных технологий. LSR (жидкий силиконовый каучук) и много Твердый силикон HTV, и оно встречается в некоторых РТВ системы тоже — хотя RTV так же часто отверждается конденсацией (оловом). Выбор между двумя наиболее распространенными способами производства? LSR против HTV Анализирует компромиссы между обработкой данных и затратами.

Там, где платиновое лечение незаметно терпит неудачу: подавление и отравление.

Вот тут-то и возникают сложности. Платиновый катализатор чрезвычайно чувствителен к следовым загрязнениям — концентрации в частях на миллион достаточно, чтобы остановить реакцию, что называется сбоем. лечение ингибирования или отравления катализатора.

Обычные яды на реальной линии:

• Сера — от резины, обработанной перекисью водорода, некоторых перчаток и производственной пыли.
• Амины — из эпоксидных смол, уретанов и некоторых клеев.
• Олово — остатки от конденсационно-отверждаемого (катализируемого оловом) силикона, полученные с использованием одной и той же оснастки.
• Пластификаторы и некоторые виды лент или пластмасс. контактирует с деталью во время отверждения.

Симптомы брака не являются типичными — они едва заметны: липкая или незатвердевшая корка, мягкие внутренние участки, твердость по дюрометру, которая меняется от партии к партии. Именно эта неопределенность делает изделие дорогим; детали выглядят нормально, пока не попадут в сборочный цех или уже не будут использованы в эксплуатации.

Профилактика — это дисциплина в процессе, а не лучший катализатор:

• Изолируйте платиновые инструменты и рабочие места от любых работ, связанных с конденсационным отверждением или обработкой перекисью водорода.
• Перед началом производства необходимо проверить совместимость каждого клея, ленты, разделительного состава и подложки.
• Поддерживайте чистоту на производственной линии и контролируйте, кто работает с материалом.

За что вы на самом деле платите

Силикон, отверждаемый платиной, стоит дороже — катализатором является платина, и процесс требует более бережного обращения. Что же вы получаете за эти деньги:

• Чистота: не образует побочных продуктов или остатков после отверждения, поэтому очищает FDA 21 CFR 177.2600 и поддерживает ИСО 10993 Биосовместимость обеспечивает работу без взаимодействия с экстрагируемыми веществами.
• Точность размеровНизкая усадка и воспроизводимость, что крайне важно для обеспечения герметичности и точной формовки деталей из LSR.
• Ясность и нейтральность: прозрачные, как вода, детали, отсутствие запаха отверждения, отсутствие пожелтения — что крайне важно для медицинских, оптических и потребительских товаров.
• После лечения не требуется обязательное послеоперационное лечение. Для многих деталей это частично компенсирует затраты времени на обработку в печи по сравнению с отверждением перекисью водорода.

Где стоит применять платиновое лечение, а где нет.

Если для детали не требуются чистота, прозрачность или жесткие допуски, вы платите за свойства, которые она не будет использовать — именно так обстоит дело с деталью. перекисное отверждение Обычно это дает лучшие результаты. Когда выбор действительно сложен, наше руководство по выбору между платиной и перекисью водорода рассматривает компромиссные варианты.

Что нужно подтвердить, прежде чем принять решение.

Платиновая вулканизация — это оптимальный вариант по умолчанию для всего, что соприкасается с телом, продуктами питания или оптическим трактом, но только если линия способна это защитить. Прежде чем зафиксировать это:

• Контроль загрязнения: Может ли цех изолировать платиновые изделия от источников серы, олова и аминов, и кому принадлежит эта информация в цехе?
• Совместимость материаловПроверены ли все клеи, подложки для литья под давлением, ленты и разделительные составы на наличие ингибирующих свойств?
• ФормаLSR используется для высокоточных серийных изделий, а HTV — для экструдированных и прессованных деталей: химический состав отверждения общий, а технологический процесс — нет.
• Соотношение затрат и требованийДействительно ли надбавка за покупку недвижимости соответствует потребностям данного объекта?

Полный обзор метода и сравнение платинового полимера с другими системами отверждения см. в соответствующем разделе. Что такое вулканизация силикона?.

Рекомендации

• Платинокатализируемое гидросилилирование в химии полимеров — Рецензируемый обзор, Национальная медицинская библиотека США (PMC).
• Катализатор Карстедта — Обзор источников информации о комплексе платины(0), используемом в дополнительном отверждении.
• Защита от ингибирования отверждения в силиконах аддитивного отверждения — Часто задаваемые вопросы по техническим вопросам от компании Dow.
• FDA 21 CFR 177.2600 — Резиновые изделия, предназначенные для многократного контакта с пищевыми продуктами. — Кодекс федеральных правил США (eCFR).
• ISO 10993-1 Биологическая оценка медицинских изделий — Рекомендации Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.