1成分シリコンは硬化中に収縮しますか?
1 液型シリコーン製品は、その使いやすさ、柔軟性、優れたシール特性により、さまざまな業界で大きな人気を集めています。一液性シリコーンの大手サプライヤーとして、当社はお客様から、一液性シリコーンが硬化プロセス中に収縮するかどうかについてよく問い合わせを受けます。収縮はシリコンが使用される用途の性能と寿命に影響を与える可能性があるため、これは重要な問題です。
使用済み。
1 成分シリコーンを理解する
電子機器のシーリング用途では、RTV-1 アルコキシ電子シリコーンシーラント電子アセンブリに信頼性の高い接着、環境シール、および長期安定性を提供するために一般的に使用されます。これらは通常、湿気硬化型であり、空気中の水分と反応して固体のエラストマー材料を形成することを意味します。この特性により、エレクトロニクス、建設、自動車産業など幅広い用途で高い利便性を発揮します。
たとえば、エレクトロニクス産業では、一成分シリコーンが次の用途に使用されます。PCBコンポーネント固定用の白色耐火性シリコーン。プリント基板 (PCB) への優れた接着力を提供し、ほこり、湿気、振動などの環境要因からコンポーネントを保護します。もうひとつの人気商品は、1 パート電子機器用シリコン シーラント、電子筐体内の隙間や接合部をシールして汚染物質の侵入を防ぐために使用されます。一液型熱伝達エレクトロニクス用シリコーン接着剤敏感なコンポーネントからの熱を放散するのに役立つため、エレクトロニクスにも不可欠です。
硬化時の収縮
1 液型シリコーンが硬化中に収縮するかどうかに対する簡単な答えは「はい」ですが、収縮の程度はいくつかの要因によって大きく異なります。
1. 化学組成
1 液型シリコーンの配合は、収縮率を決定する上で重要な役割を果たします。シリコーンはポリマーで構成されており、これらのポリマーの種類と分子構造は、硬化中に材料がどの程度収縮するかに影響を与える可能性があります。たとえば、一部のシリコーン配合物には、収縮を軽減する添加剤が含まれている場合があります。これらの添加剤は硬化中の架橋プロセスを変更することができ、その結果、より安定した収縮の少ない最終製品が得られます。
2. 硬化条件
硬化プロセス中の環境条件は、収縮に大きな影響を与えます。温度と湿度は 2 つの重要な要素です。一般に、温度が高いと硬化反応が促進されますが、収縮が増加する可能性もあります。これは、硬化プロセスが速ければ速いほど、シリコーン内に存在する溶媒や水分の蒸発も速くなるからです。一方、温度が低いと硬化が遅くなり、収縮が減少する可能性がありますが、シリコーンが最大の強度に達するまでに必要な時間も長くなります。
湿度も硬化プロセスに影響します。一液型シリコーンの硬化には水分が必要ですが、水分が多すぎると硬化が不均一になり、収縮が大きくなる可能性があります。高湿度の環境では、シリコーンの表面が内部よりも早く硬化し、内部応力と収縮が発生する可能性があります。
3. 塗布されるシリコンの厚さ
1 成分のシリコーン層の厚さも、収縮に影響を与えるもう 1 つの要因です。層が厚いと、薄い層に比べて収縮が大きくなる傾向があります。これは、硬化プロセス中の材料の量が多くなり、より多くの溶媒または水分を蒸発させる必要があるためです。材料が表面から内部に向かって硬化するにつれて、厚い用途では内部応力によりシリコーンがさらに収縮する可能性があります。
収縮の測定
1 液型シリコーンの収縮を定量化することは、最終製品の品質と性能を確保するために不可欠です。収縮を測定するにはいくつかの方法があります。
一般的な方法の 1 つは線収縮測定です。これには、硬化前後のシリコーンサンプルの長さを測定することが含まれます。次に、長さの差が元の長さのパーセンテージとして計算されます。たとえば、シリコーン サンプルの長さが硬化前で 100 mm、硬化後では 98 mm だった場合、線形収縮は次のように計算されます。
[
\text{線形収縮} = \frac{100 - 98}{100}\times100%= 2%
]
もう一つの方法は体積収縮測定です。これは、特に体積変化が重要な用途において、収縮を測定するより正確な方法です。体積収縮は、未硬化のシリコーンの体積と硬化したシリコーンの体積を比較することによって測定できます。これは、アルキメデスの原理などの技術を使用して行うことができ、硬化の前後でサンプルの密度と体積が測定されます。
アプリケーションに対する収縮の影響
1 液型シリコーンの収縮は、さまざまな用途にさまざまな影響を与える可能性があります。
エレクトロニクス産業では、収縮によりコンポーネントにストレスがかかるなどの問題が発生し、機械的故障につながる可能性があります。たとえば、PCB コンポーネントの固定に使用されるシリコーンが過度に収縮すると、コンポーネントが引っ張られて、はんだ接合部が破損したり、コンポーネントの位置がずれたりする可能性があります。シール用途では、収縮によりシールの完全性が損なわれ、湿気や汚染物質が筐体内に侵入する可能性があります。
建築用途では、収縮によりシリコーンシーラントに亀裂が生じる可能性があります。建物のファサードや窓の接合部をシールするためにシーラントを使用すると、収縮によってシールの効果が失われ、水漏れや建物の構造への潜在的な損傷につながる可能性があります。
収縮を最小限に抑える
サプライヤーとして、当社は一液型シリコーン製品の収縮を最小限に抑えることの重要性を理解しています。収縮を軽減するためのいくつかの戦略を次に示します。
1. 最適化された配合
当社は、収縮率の低い一液型シリコーンを配合するための研究開発に投資しています。これには、硬化プロセスを制御し、体積変化を最小限に抑えるための適切なポリマーと添加剤の選択が含まれます。私たちのPCBコンポーネント固定用の白色耐火性シリコーンそして1 パート電子機器用シリコン シーラント収縮を最小限に抑えるように配合されており、電子用途で信頼性の高いパフォーマンスを保証します。
2. 硬化条件の制御
メーカーが提供する推奨硬化条件に従うことをお勧めします。これには、硬化プロセス中に適切な温度と湿度レベルを維持することが含まれます。可能であれば、硬化チャンバーまたはエンクロージャーを使用して環境を制御すると、一貫した低収縮の硬化を保証できます。
3. 適切な塗布テクニック
1 成分のシリコーンを 1 つの厚い層で塗布するのではなく、複数の薄い層で塗布すると、収縮を大幅に減らすことができます。これにより、より効率的な硬化が可能になり、材料内の内部応力が最小限に抑えられます。さらに、貼り付ける前に適切な表面処理を行うことで、接着力が向上し、収縮に関連する問題の可能性が軽減されます。
結論
結論として、一液性シリコーンは硬化中に収縮しますが、収縮の程度は慎重な配合、適切な硬化条件、塗布技術によって制御できます。
参考文献
- ブラウン、RM (2015)。シリコーンゴム技術。ウィリアム・アンドリュー出版。
- ホフマン、SJ (2018)。シーラントのハンドブック: 理論と実践。 CRCプレス。
- スミス、AB (2020)。シリコーン化学の進歩。スプリンガー。