Stabiilsuse keemia
Molekulaarsel tasemel on LSR plaatina{0}}kõvendatud polüsiloksaan. Erinevalt orgaanilistest kummidest, mis põhinevad süsinik-süsinikkarkassil, koosneb silikooni karkass vahelduvatest räni- ja hapnikuaatomitest (Si-O-Si). See anorgaaniline struktuur on selle supervõimete juur. Si-O sideme sideme energia on oluliselt suurem kui C-C sideme oma, tagades materjalile erakordse termilise stabiilsuse. Seetõttu võib LSR töötada pidevalt temperatuurivahemikus -50 kuni 250 kraadi, ilma et see laguneks, sulaks või muutuks rabedaks – see vahemik hävitab enamiku orgaanilisi elastomeere.
Kaubanduslikult tarnitakse LSR-i kahe{0}}komponendilise süsteemina. Osa A sisaldab tavaliselt vinüül-otsaga polüdimetüülsiloksaanpolümeeri ja plaatinakatalüsaatorit. Osa B sisaldab polümeeri, hüdriid-funktsionaalset ristsildajat (siloksaani) ja inhibiitorit (sageli alkoholi või atsetüleenühendit), et hoida ära enneaegset kõvenemist ladustamise ajal. Kui need kaks osa mõõdetakse vahekorras 1:1 ja segatakse, katalüüsib plaatina liitumisreaktsiooni vinüül- ja hüdriidrühmade vahel. See lisakõvastumise mehhanism erineb tahkes silikoonkummis (HCR) kasutatavast peroksiidkõvastumisest. Oluline on see, et lisamisreaktsioon ei tekita kõrvalsaadusi, mis tähendab, et materjal ei kahane kõvenemise ajal ja säilitab suure mõõtmete stabiilsuse,-mis on täppisehituse jaoks vaieldamatu omadus.
Voolu reoloogia
LSR-i "vedelik" ei ole pelgalt oleku kirjeldaja; see on reoloogia definitsioon. LSR on mitte-Newtoni nihkega-lahjendav vedelik. See tähendab, et selle viskoossus väheneb, kui nihkekiirus suureneb. See omadus on selle valmistatavuse põhipunkt. Staatilises olekus on materjal piisavalt viskoosne, et vältida täiteaine settimist. Kui aga surutakse läbi survevalumasina, võimaldab suur nihkekiirus sellel kergesti voolata keerulistesse vormiõõnsustesse, täites mikro{7}kanaleid, millest tahke kumm kunagi läbi ei pääseks.
See madal viskoossus võimaldab keeruliste geomeetriate survevalu tsükliaegadega, mida saab mõõta sekundites, mitte minutites. Tootjate jaoks tähendab see võimalust tootmisliine täielikult automatiseerida. Erinevalt kõrge konsistentsiga kummist (HCR), mis nõuab põhjalikku jahvatamist ja segamist, pumbatakse LSR otse trumlitest sissepritseseadmesse, sageli staatiliste mikserite kaudu, luues suletud ahelaga süsteemi, mis välistab saastumise riski. See "puhas" töötlemine on põhjus, miks LSR-ist on saanud kullastandard tööstusharudes, kus hügieen on esmatähtis.
Meditsiini ja autotööstuse kohustuslik
Meditsiiniseadmete tööstus on võib-olla olnud LSR-tehnoloogiast suurim kasusaaja. Kuna plaatinakuurestus ei jäta toksilisi kõrvalsaadusi, on kõrge -puhtusastmega LSR bioühilduv ja neid saab steriliseerida autoklaavi, gammakiirguse või EtO gaasiga ilma füüsikalisi omadusi kaotamata. See muudab selle ideaalseks pikaajaliste-implantaatide (nt tehisorganid või proteesid) ning ka kulumaterjalide (nt hingamisteede maskid ja kateetrid) jaoks. Materjali läbipaistvus võimaldab vedeliku voolu visuaalselt kontrollida, samas kui selle kombatav pehmus vähendab patsiendi ebamugavust.
Samal ajal juhib autotööstus suurt nihet LSR-i suunas, eriti elektrisõidukite (EV-de) kasvuga. Elektrisõidukite akude jaoks on vaja tihendusmaterjale, millel on suurepärane dielektriline tugevus, et vältida lühiseid ja termilist äravoolu. LSR-ile omased elektriisolatsiooniomadused koos vastupidavusega jahutusvedelikele ja õlidele muudavad selle kõrgepingepistikutes ja anduritihendites kriitiliseks komponendiks. Veelgi enam, tööstuses on näha suundumust "multi-shot" või "2K" vormimise poole, kus LSR seotakse otse termoplastidele, nagu nailon või polükarbonaat. See võimaldab ühe tootmisetapiga luua keerulisi, mitmest materjalist{7}}osi,-nagu jäik ühenduskorpus integreeritud pehme-puutetundliku tihendiga-, vähendades montaažikulusid ja kaalu.
Tuleviku piirid: juhtivus ja 3D-printimine
Tööstus on praegu tunnistajaks spetsiaalsete LSR-preparaatide tekkele, mis nihutavad silikooniga seotud piire. Näeme keraamiliste täiteainetega legeeritud soojusjuhtiva LSR-i turustamist, mida kasutatakse soojuse hajumise juhtimiseks 5G infrastruktuuris ja LED-valgustuses. Seevastu elektrit juhtiv LSR leiab kasutust tundliku elektroonika EMI/RFI varjestuses.
Pealegi on lisaainete tootmise tõus lõpuks jõudmas silikoonimaailma. Kui traditsiooniline LSR nõuab kõva tööriista (vormid), siis silikoonist 3D-printimise uued arengud võimaldavad inseneridel elastomeerseid osi kiiresti prototüüpida. See nihe viib LSR-i rangelt masstootmiseks mõeldud materjalilt materjalile, mis on juurdepääsetav kiireks iteratsiooniks ja väikese-mahu ja keeruka{4}}kohandatud osade jaoks.
Kokkuvõtlikult võib öelda, et vedel silikoonkumm ei ole lihtsalt "parem kumm". See on keemiliselt eristatav, reoloogiliselt keeruline materjal, mis asub keemia, füüsika ja tööstusdisaini ristumiskohas. Kuna tootmistolerantsid karmistavad ja keskkonnastandardid tõusevad, tagab LSR-i ainulaadne termilise vastupidavuse, bioloogilise ühilduvuse ja töödeldavuse kombinatsioon, et see jääb arenenud inseneritöö nurgakiviks ka järgmisteks aastakümneteks.