Adição-Sistemas de Cura de Silicone e Catálise de Platina
Introdução
Os elastômeros de silicone são amplamente utilizados nas indústrias modernas devido à sua excelente estabilidade térmica, flexibilidade, resistência química e propriedades de isolamento elétrico. Entre as diferentes tecnologias de cura disponíveis para materiais de silicone, os-sistemas de cura por adição-também conhecidos como sistemas de silicone-catalisados por platina-são considerados um dos mecanismos de cura mais avançados e amplamente usados.
Sistemas de silicone de{0}cura adicional são comumente usados em aplicações como borracha de silicone líquida (LSR), géis de silicone, materiais de encapsulamento e elastômeros de alto-desempenho. Esses materiais são essenciais em indústrias como automotiva, eletrônica, saúde e produtos de consumo.
O processo de cura de elastômeros de silicone de cura por adição é baseado em uma reação química conhecida como hidrossililação. Esta reação envolve a adição de grupos silício-hidrogênio (Si–H) através de ligações duplas de carbono-carbono em compostos de silicone com funcionalidade vinil-. A reação é tipicamente catalisada por complexos de platina.
Estrutura de adição-Sistemas de silicone de cura
Os sistemas de silicone de{0}cura por adição geralmente consistem em dois componentes principais, geralmente chamados de Parte A e Parte B.
A Parte A geralmente contém polímeros de silicone com funcionalidade-vinil e um catalisador de platina.
A Parte B contém reticulantes de silicone-funcionais de hidreto e outros aditivos.
Quando estes dois componentes são misturados, inicia-se a reação de hidrossililação, formando uma rede de silicone reticulada.
As propriedades finais do material dependem de vários fatores de formulação, incluindo:
● O peso molecular dos polímeros de silicone
● A concentração de grupos de vinil
● A quantidade de reticulador de hidreto
● Concentração de catalisador
Ao ajustar esses parâmetros, os fabricantes podem projetar elastômeros de silicone com diferentes propriedades mecânicas e características de cura.
Mecanismo de reação de hidrossililação
A reação de hidrossililação é o principal processo químico responsável pela cura de sistemas de silicone de cura por adição-.
Nesta reação, as ligações de silício-hidrogênio (Si–H) reagem com grupos vinil (C=C) na presença de um catalisador de platina.
A reação simplificada pode ser descrita como:
Si–H + CH₂=CH– → Si–CH₂–CH₂–
Essa reação resulta na formação de novas ligações de carbono-de silício, unindo cadeias de polímeros e criando uma rede de silicone-tridimensional.
Uma das principais vantagens da cura por hidrossililação é que ela não produz sub-produtos como álcool ou ácido acético. Isso torna os silicones de cura por adição- ideais para aplicações que exigem alta pureza e encolhimento mínimo.
Os catalisadores de platina são essenciais para permitir a reação de hidrossililação em condições práticas de processamento.
Sem um catalisador, a reação entre os grupos Si-H e os grupos vinil ocorreria extremamente lentamente. Os complexos de platina aceleram a reação e permitem que a cura ocorra em temperaturas moderadas.
Os catalisadores de platina comuns usados na química do silicone incluem:
Catalisadores Karstedt
Complexos de platina diviniltetrametildissiloxano
Outros catalisadores de coordenação-baseados em platina
Esses catalisadores são altamente eficientes e podem promover reticulação rápida mesmo em baixas concentrações.
No entanto, os sistemas catalisados-de platina podem ser sensíveis a inibidores de catalisador, como enxofre, aminas e certos compostos metálicos. Portanto, são necessárias uma formulação cuidadosa e compatibilidade de materiais.
Vantagens da adição-de sistemas de silicone de cura
Os elastômeros de silicone de{0}cura por adição oferecem diversas vantagens em comparação com outras tecnologias de cura, como silicones de cura-por condensação.
Não por{0}}produtos
A reação de hidrossililação não produz subprodutos-voláteis, resultando em encolhimento mínimo durante a cura.
Alta Pureza
Como não são gerados subprodutos ácidos ou alcoólicos, os silicones de cura-de adição são adequados para aplicações sensíveis, como dispositivos médicos e eletrônicos.
Excelentes propriedades mecânicas
A adição-de elastômeros de silicone de cura pode alcançar excelente resistência à tração, resistência ao rasgo e durabilidade-de longo prazo.
Cura rápida
A velocidade de cura pode ser controlada com precisão ajustando a concentração e a temperatura do catalisador.
Aplicações Industriais
Os sistemas de-cura de silicone por adição são usados em uma ampla variedade de aplicações de-alto desempenho.
Borracha de silicone líquida (LSR)
O LSR é amplamente utilizado em processos de moldagem por injeção para produzir componentes de silicone de alta{0}}precisão. As aplicações típicas incluem dispositivos médicos, produtos para bebês, vedações e peças automotivas.
Encapsulamento Eletrônico
Géis e elastômeros de silicone são comumente usados para proteger componentes eletrônicos sensíveis contra umidade, vibração e flutuações de temperatura.
Componentes Automotivos
Os elastômeros de silicone são usados em juntas automotivas, vedações e componentes de isolamento elétrico devido à sua excelente resistência ao calor.
Aplicações ópticas e médicas
Como os silicones de cura por adição-têm alta pureza e baixo teor de extraíveis, eles são amplamente usados em lentes ópticas, tubos médicos e dispositivos implantáveis.
Papel dos intermediários vinil siloxano
Os intermediários-siloxano funcionais de vinil desempenham um papel importante na síntese e na formulação de sistemas de silicone com cura por adição-.
Esses materiais são usados para controlar o conteúdo de vinil dos polímeros de silicone e ajustar a densidade de reticulação do elastômero final.
Diviniltetrametildisiloxano é um exemplo de intermediário vinil siloxano amplamente utilizado na química do silicone. Fornece funcionalidade de vinil que participa de reações de hidrossililação e ajuda a regular a estrutura do polímero durante a síntese.
Tais intermediários são importantes para controlar a cinética da reação e o desempenho do material na fabricação de elastômeros de silicone.
Produtos recomendados
Para aplicações relacionadas a sistemas de-cura de silicone por adição, os seguintes intermediários de organossilício são comumente usados.
DVTMDS é um composto de siloxano{0}}vinil funcional amplamente utilizado na síntese de elastômero de silicone e em processos de modificação de polímeros. Fornece grupos vinílicos reativos que participam de reações de hidrossililação.
Este material é comumente usado em:
● Fabricação de elastômero de silicone
● Síntese de óleo de vinil silicone
● Modificação do polímero de silicone
Conclusão
Os sistemas de{0}cura de silicone por adição baseados em reações de hidrossililação catalisadas por platina-representam uma das tecnologias mais importantes na química moderna do silicone. Esses sistemas fornecem excelentes propriedades de material, alta pureza e desempenho de cura confiável.
Devido às suas características superiores, os silicones de{0}cura de adição são amplamente utilizados em setores como eletrônicos, automotivos, de saúde e de produtos de consumo.
Intermediários de vinil siloxano, como diviniltetrametildissiloxano, desempenham um papel crítico no controle da estrutura do polímero e do comportamento da reação nesses sistemas. À medida que os materiais de silicone continuam a evoluir, esses intermediários continuarão sendo componentes essenciais em formulações de silicone de alto-desempenho.
