Различия между RTV-силиконом и HTV-силиконом

В сфере силиконовых резиновых материалов RTV-силикон и HTV-силикон — это два весьма распространенных технических термина. Оба они принадлежат к семейству силиконовых резин, но не являются одним и тем же типом материала. В этой статье мы всесторонне проанализируем основные различия между RTV и HTV силиконами с точки зрения материаловедения, технологии обработки и сфер применения.

1. Что такое RTV-силикон?

RTV означает Room Temperature Vulcanizing (вулканизация при комнатной температуре). С точки зрения науки о полимерах, базовым полимером RTV-силикона обычно является линейный полисилоксан с низкой молекулярной массой. Из-за относительно коротких молекулярных цепей до сшивания материал представляет собой текучую жидкость или пасту.

Его главная техническая особенность заключается в том, что энергия активации, необходимая для реакции сшивания (вулканизации), невелика, что позволяет химической реакции протекать при комнатной температуре с образованием трехмерной эластомерной сети. В зависимости от различных механизмов сшивания и состава компонентов, RTV в основном делится на две основные системы:

1. Однокомпонентный RTV-силикон

Однокомпонентный RTV-силикон, также известный как 1-компонентный RTV, обычно остается стабильным в герметичной упаковке. После выдавливания и контакта с воздухом он использует следовые количества влаги из окружающей среды для запуска реакции отверждения.

Его процесс отверждения обычно протекает постепенно от поверхности внутрь. Поверхность материала сначала контактирует с влагой в воздухе, чтобы начать сшивание, а затем затвердевший слой постепенно продвигается внутрь.

В зависимости от выделяемых побочных продуктов, однокомпонентный RTV-силикон можно дополнительно классифицировать на кислотные (ацетатные), спиртовые, оксимные и амидные системы. Различные системы отличаются по запаху, коррозионной активности, адгезии и совместимости с материалами.

Однокомпонентный RTV-силикон часто используется в таких областях, как герметизация, склеивание, заделка швов, гидроизоляция, защита электроники и локальный ремонт. Его главное преимущество — простота использования, но поскольку отверждение зависит от атмосферной влажности, глубокое отверждение в толстых слоях или замкнутых пространствах ограничено.

однокомпонентный rtv-силикон

2. Двухкомпонентный RTV-силикон

Двухкомпонентный RTV-силикон, также известный как 2-компонентный RTV или RTV-2, обычно состоит из части А и части В. До смешивания оба компонента остаются относительно стабильными по отдельности. Только когда части А и В тщательно смешиваются в заданном соотношении, запускается реакция сшивания, постепенно превращая материал из жидкости в эластомер.

По сравнению с однокомпонентным RTV-силиконом, отверждение двухкомпонентного RTV-силикона не зависит от атмосферной влажности. Поэтому он может обеспечить более равномерное объемное отверждение и лучше подходит для отверждения в толстых слоях или сложных формах.

На основе механизма отверждения двухкомпонентный RTV-силикон в основном следует двум технологическим направлениям:

Силикон конденсационного отверждения (на основе олова): Основан на реакции конденсации, обычно с использованием оловоорганических соединений в качестве катализатора. Во время реакции выделяются небольшие молекулы, такие как вода или спирт, что приводит к определенной степени линейной усадки. Тем не менее, он обладает высокой устойчивостью к условиям эксплуатации и менее подвержен «ингибированию отверждения» (отравлению силикона).

силикон конденсационного отверждения

Силикон аддитивного отверждения (на основе платины): Основан на реакции гидросилилирования с использованием платиновых комплексов в качестве катализатора. Во время реакции побочные продукты не выделяются, что означает, что отвержденный материал имеет крайне низкий процент усадки (обычно менее 0,1%). Он отличается исключительной чистотой и отличными возможностями глубокого отверждения.

силикон аддитивного отверждения

Дополнительная информация: Различия между силиконами аддитивного и конденсационного отверждения.

2. Что такое HTV-силикон?

HTV означает High Temperature Vulcanizing (вулканизация при высокой температуре). В резком контрасте с системой RTV, базовым полимером HTV-силикона является полисилоксан с чрезвычайно высокой молекулярной массой (обычно от сотен тысяч до миллионов).

Его главная техническая особенность заключается в том, что реакция сшивания требует высокой энергии активации. Сшивающий агент и базовый полимер не будут реагировать при комнатной температуре. Они должны быть подвергнуты воздействию высоких температур (обычно от 150°C до 200°C) и внешнего физического давления, чтобы инициировать свободнорадикальные или аддитивные реакции, окончательно завершая вулканизационную сеть.

В зависимости от своей первоначальной физической формы, HTV-силикон в основном подразделяется на две технологические ветви:

Твердая силиконовая резина (HCR - High Consistency Rubber): Это самая традиционная форма HTV. До сшивания она выглядит как высоковязкий цельный резиновый блок, похожий на глину или жевательную резинку. Для смешивания (добавления пероксидов или платиновых вулканизирующих агентов) требуются двухвалковые вальцы, после чего материал вулканизируется в высокотемпературном металлическом прессе под воздействием тепла и давления.

твердая силиконовая резина htv

Жидкая силиконовая резина (LSR - Liquid Silicone Rubber): Несмотря на то, что она называется «жидкой», она относится к системе высокотемпературной вулканизации, и ее вязкость намного выше, чем у жидкостей RTV. LSR использует двухкомпонентную систему с платиновым катализатором и должна перерабатываться с помощью специализированного оборудования для жидкого литья под давлением (LIM / ТПА). Она впрыскивается в нагретую закрытую полость металлической формы под очень высоким давлением для достижения быстрого высокотемпературного сшивания за время от нескольких секунд до десятков секунд.

жидкая силиконовая резина lsr

3. Сравнение основных различий

Самое большое различие между RTV-силиконом и HTV-силиконом заключается в их условиях отверждения.

RTV-силикон может отверждаться при комнатной температуре, тогда как HTV-силикон требует высоких температур для завершения вулканизации. Это фундаментальное различие в дальнейшем влияет на форму материала, методы переработки, требования к оборудованию и конечные характеристики.

4. Заключение

RTV-силикон и HTV-силикон представляют собой две совершенно разные системы вулканизации в индустрии силиконовых резин.

RTV-силикон, ориентированный на отверждение при комнатной температуре, обычно обладает превосходной текучестью и эксплуатационной гибкостью. Он часто используется для изготовления форм, заливки электроники, герметизации и в сценариях отверждения на месте.

HTV-силикон, ориентированный на высокотемпературную вулканизацию, обычно требует переработки с использованием промышленного оборудования, такого как прессы, экструдеры или термопластавтоматы (ТПА). Он чаще применяется для массового производства уплотнений, трубок, прокладок, автомобильных деталей и оптовых партий силиконовых изделий.

Подводя итог: RTV-силикон отличается отверждением при комнатной температуре и эксплуатационной гибкостью, тогда как HTV-силикон делает упор на высокотемпературную обработку, механические характеристики и стабильность при массовом производстве.