L'influence du type et de la concentration du catalyseur au platine sur la cinétique de réticulation du caoutchouc de silicone à polymérisation par addition

Analyse du Jiangsu Fabricant de tissus en téflon haute température sur l'influence du type et de la concentration du catalyseur platine sur la cinétique de réticulation du caoutchouc de silicone à durcissement par addition

I. Type de catalyseur et activité intrinsèque

1. Catalyseur Speier : composé principalement d'acide chloroplatinique (H₂PtCl₆) dans une solution d'isopropanol, avec du platine à l'état d'oxydation +4. Il doit d'abord être réduit en une espèce active de faible valence par les liaisons Si – H ou les alcènes du système, fonctionnant ainsi comme un précatalyseur.

2. Catalyseur de Karstedt : Un complexe de platine (0) avec le divinyltétraméthyldisiloxane. Le centre actif est déjà du Pt⁰, ne nécessitant aucune étape de réduction et capable d'entrer directement dans le cycle catalytique.

II. Influence du type de catalyseur sur la cinétique de réticulation

1. Période d'induction : le catalyseur Speier présente une période d'induction prononcée en raison du processus d'activation réductrice ; Le catalyseur de Karstedt ne présente pratiquement aucune période d'induction, la réaction commençant immédiatement après le mélange.

2. Profil de durcissement et énergie d'activation :  les systèmes basés sur Speier affichent généralement une courbe de durcissement en forme de S – lente au début et accélérée aux stades intermédiaires à avancés – avec une énergie d'activation apparente relativement élevée. Les systèmes basés sur Karstedt démarrent avec un taux initial élevé, présentent un pic exothermique marqué et ont une énergie d'activation apparente plus faible, indiquant une efficacité catalytique plus élevée.

3. Réactions secondaires et applicabilité :  Le catalyseur Speier peut être accompagné de réactions secondaires telles que la déshydratation, qui peuvent affecter la transparence optique. Cependant, sa fenêtre de travail plus longue le rend adapté aux processus nécessitant un durcissement retardé. Le catalyseur Karstedt produit moins de réactions secondaires et convient mieux à la préparation de produits hautement transparents et aux applications à durcissement rapide à température ambiante.

III. Influence de la concentration du catalyseur sur la cinétique de réticulation

1. Ordre de réaction : en l'absence d'inhibiteurs, le taux d'hydrosilylation présente une dépendance approximativement du premier ordre à la concentration en platine, le temps de gel étant inversement proportionnel à la concentration en platine (t_gel ∝ 1/[Pt]).

2. Conversion et contrôle exothermique :  une concentration excessivement faible entraîne un durcissement lent, une conversion finale insuffisante et une faible densité de réticulation ; une concentration trop élevée provoque une réaction violente, conduisant facilement à un emballement exothermique, à la formation de bulles et à des contraintes internes, qui altèrent les propriétés mécaniques.

3. Fenêtre de concentration efficace :  Il existe une concentration efficace minimale (en dessous de laquelle le système est susceptible d'être empoisonné et ne parvient pas à guérir) et une concentration de saturation (au-delà de laquelle l'augmentation du taux devient négligeable). En raison de son activité intrinsèque plus élevée, le catalyseur de Karstedt nécessite généralement une concentration efficace minimale bien inférieure à celle du catalyseur de Speier.

IV. Régulation synergique du type et de la concentration

1. Systèmes basés sur Speier : Une période d'induction contrôlable est introduite lors de l'étape de réduction chimique, suivie d'un ajustement de la concentration pour réguler la vitesse de réaction principale. Ceci convient aux processus de moulage qui nécessitent un long temps de travail suivi d'un durcissement thermique.

2. Systèmes basés sur Karstedt : La cinétique de réticulation est presque entièrement dominée par la concentration, avec une période d'induction négligeable. Un dosage et une température précis de l'inhibiteur doivent être utilisés pour équilibrer la durée de vie en pot et la vitesse de durcissement, pour obtenir « stable à température ambiante, rapide lors d'un chauffage à court terme. »

Les informations ci-dessus sont fournies par Jiangsu Aokai Nouveau matériau Technology Co., Ltd.

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