Как создавать гибкие силиконовые эластомеры с сохранением механической целостности: учебный обзор

Цель данного учебного обзора — предоставить начинающим исследователям в области силиконов знания, необходимые для составления рецептур и переработки эластомерных сеток с заданными свойствами для мягких применений, таких как растяжимая электроника, без ущерба для механической целостности эластомера. Мы надеемся, что это будет способствовать дальнейшим исследованиям в области мягких силиконовых эластомеров, изготовленных по индивидуальным рецептурам для новых применений, и позволит исследователям преодолеть ограничения, связанные с использованием коммерчески доступных составов силиконовых эластомеров. Силиконовые эластомеры широко применяются благодаря благоприятным свойствам, включая гибкость, долговечную диэлектрическую изоляцию, барьерные свойства по отношению к загрязнителям окружающей среды и способность поглощать напряжения в широком диапазоне температур — приблизительно от −100 °C до 250 °C. В исследованиях гибкой электроники и других развивающихся технологий наиболее широко используется состав силиконового эластомера Sylgard 184, который легче перерабатывать, чем большинство других коммерчески доступных силиконовых эластомеров, поскольку его премиксы обладают низкой вязкостью. Кроме того, его отверждение отличается высокой надежностью и меньшей чувствительностью к отравлению по сравнению с другими составами силиконовых эластомеров. Однако Sylgard 184 подходит не для всех направлений исследований, требующих гибких и растяжимых силиконов. Когда необходимы значительно более мягкие сетки, премиксы Sylgard 184 либо смешивают в нестехиометрических соотношениях, либо комбинируют с более мягкими типами коммерчески доступных эластомеров, что снижает механическую целостность эластомера. Поэтому исследователям целесообразно разрабатывать собственные силиконовые эластомеры по индивидуальным рецептурам, а не полагаться на готовые составы, которые часто содержат несколько нераскрытых компонентов.