加成型液体硅橡胶之生产工艺

加成型液体硅橡胶之生产工艺

加成型液体硅橡胶是硅橡胶中档次较高的一类品种，与缩合型液体硅橡胶比较，具有硫化过程不产生副产物、收缩率极小、能深层硫化等优点，在高温下的密封性也比缩合型的好。此外，它还具有工艺简便、成本低廉的突出优点。

1 硅橡胶的主要成分

硅橡胶通常是由基础胶——聚甲基乙烯基硅氧烷生胶、交联剂——聚甲基氢硅氧烷、催化剂——过渡金属(如铂、镍、铑等)的络合物等组成，根据不同用途，还可添加其它填充剂，如气相法或沉淀法白炭黑、氧化铁、二氧化钛和炭黑等。为了制取透明级的硅橡胶，也可加入硅树脂作为填充剂。

1.1 基础胶

聚用基乙烯基硅氧烷生胶是硅橡胶的基础胶。

根据所需硫化胶的性能，聚甲基乙烯基硅氧烷生胶中乙烯基含量应控制在一定范围内。乙烯基含量太低，交联密度小，硫化胶性能差；反之，则交联密度过大，硫化胶变脆，伸长率、耐老化性能不好。聚甲基乙烯基硅氧烷生胶分子的端基为乙烯基时，有利于扩模和提高抗撕性能；聚甲基乙烯基硅氧烷生胶分子链间及两端均有一定量乙烯基时，交联时伴有分子模本身的增长，这能进一步提高硫化胶的物理机械性能。

1.2 交联剂

聚甲基氢硅氧烷是硅橡胶的交联剂，其分子中直接与硅原子相连接的活性氢原子与基础胶——聚甲基乙烯基硅氧烷生胶中的乙烯基进行加成反应使生胶硫化。在制备硅橡胶时，要注意交联剂中硅氢基与基础胶中硅乙烯基的摩尔比，只有使它们相匹配，才能得到性能最佳的硫化胶。考虑到乙烯基的充分利用和硅氢键的损耗，一般以氢基稍过量为宜。

1.3 催化剂

元素周期表中第Ⅷ族过渡金属的络合物，对≡SiH与≡SiCH=CH2几乎都有加成催化作用，但在硅橡胶中通常采用各种形式的铂及其化合物和络合物。目前主要使用均相催化剂，其中使用较普遍的是氯铂酸与链烯烃、环烷烃、醇、醛、醚等形成的络合物。因为这种催化剂具有很高的活性和选择性，但大部分活性较高，使胶料硫化过快，安全操作时间短。

1.4 抑制剂

聚甲基乙烯基硅氧烷生胶与填料、交联剂和催化剂混合之后就可以在室温反应。而胶料的混炼加工都需要一定时间，反应物若在操作中先期固化，就得不到所需的形状和性质。对于硅橡胶更要求如此，故要求在硫化温度前几乎不进行催化反应，达到硫化温度后再迅速进行催化反应。抑制反应的方法通常是加入抑制剂。

抑制剂能与铂催化剂生成一定形式的络合体，影响反应平衡的移动。有效的抑制剂可以和胶料共同放置相当长的时间，只有加热到硫化温度才分解。抑制剂分两类，一类是作为添加剂加入胶料中，与铂作用阻滞其活性；另一类是事先制成具有抑制性配位体的络合物(复合催化剂)，从而抑制铂的催化活性。

1.5 填料

白炭黑作为硅橡胶的补强填料，同混炼硅橡胶、缩合型硅橡胶一样，可使硅橡胶的拉伸强度提高约40倍。

对于有较高的强度要求，又具有较好流动性的电子元器件灌封用胶料或制作模具用胶料，白炭黑的增粘性太高。使用能溶于基础聚合物的MQ型硅树脂作填料，可使硅橡胶的粘度上升不显著而强度显著提高，并可以得到透明的弹性体。

1.6 其它配合剂

一般硅橡胶的配合剂都适用于硅橡胶，适当选择配合剂是改善硫化胶性能的重要途径。例如，碱土金属、稀土元素和某些过渡金属的氧化物及这些金属的辛酸盐，可显著提高硅橡胶的耐热性能；用氯铂酸催化剂或加入石英粉等阻燃填料，能提高阻燃性能；钛白粉、氧化铁、钴蓝、铬黄、氧化铝等着色剂可得到不同颜色的硅橡胶；加入炭黑的硅橡胶可用作半导体材料等。

2 硫化机理

硅橡胶的硫化机理与普通加成型硅橡胶一样，也是以含乙烯基的聚二有机基硅氧烷作为基础聚合物，以低分子量的聚甲基氢硅氧烷作为交联剂，在铂催化剂存在下加热交联成网状结构。

2.1反应过程

讲述材料加入清理干净的反应罐并加入甲苯溶解，继而与基础聚合物充分混匀，在加热减压，蒸出甲苯。冷却后，加入计算量的交联剂及催化剂，经混匀及排泡后，在70-80℃下维持2-4h，即可硫化成透明硅橡胶。

3 硅橡胶的应用及新产品开发

硅橡胶具有优异的电气绝缘性能、耐老化性能，机械强度高、弹性好、成型快速方便，反应无副产物、无毒无味，使用温度较宽，且安全卫生、产品可延伸性强等优点，可制成不同形态、不同用途的系列化、差别化产品；可用于电子元件、电器设备封装或灌封，如制造高压电力电气制品、电线电缆的终端接头等；可用作医用材料，制成人工腮、人工肺和人工晶体等；可用作牙科印模材料、用于复制文物及工艺品，用于电视机、录像机的变压器阻燥处理剂、水果蔬菜保鲜气凋薄膜等。

随着科技的进步，越来越多的新技术、新产品和新应用对硅橡胶的性能提出了更高的要求，近年开发的具有特殊性能的硅橡胶主要有以下几种。

3.1 自润滑(渗油)硅橡胶

自润滑硅橡胶在硫化以后，硅油分子会缓慢地析出，分布于硅橡胶制件的表面，形成许多细小的油珠。这些油珠在密封圈的组装过程中可以降低摩擦，减少或避免制件的损伤。而且表面与内部在硫化成型24h后会形成一个动态的平衡，当表面的硅油被除去后，内部又会缓缓析出硅油，恢复表面的润滑性。

3.2 自粘接硅橡胶

自粘接液硅橡胶不需使用底涂就能与多数基材有良好的粘接性。它不但解决了使用底涂的缺点，而且促进丁硅橡胶和其它材料的复合部件的研发和生产。汽车中的许多部件是由硅橡胶和工程塑料或钢铁等材料复合而成。生产此类复合部件的传统工艺是先分别加工，然后在两者的粘接面涂上粘接剂，再组装。这种工艺不但费工、占用库存、品质难控制，而且无法用于生产设计复杂的复合部件。另外，还有同时具有自粘接性和自润滑性的硅橡胶，用它们生产的复合部件兼具自粘接硅橡胶和自润滑硅橡胶的各种优点。

3.3 液体发泡硅橡胶

日本道康宁东丽硅氧烷株式会社公开了液体硅橡胶及发泡硅橡胶制备方法的专利。将液体二有机聚硅氧烷(含有选择性加入的无机填料)与加热膨胀的热塑性树脂空心颗粒粉末混合并加入足量的固化剂，在足以使树脂粉末膨胀的温度下对物料进行热处理，即制得密度小和绝热性好的发泡硅橡胶。

3.4 高强度硅橡胶

罗地亚(Rhodia)有机硅公司的增强Silbione?(注册商标)硅橡胶产品模塑周期短，易脱模，透明性好，平均撕裂强度高30%-50%，压缩形变小，弹性好，不需要后硫化。Rhodia Silbione?硅橡胶有两种：一种是100%固体，一种是纯二甲基有机硅弹性体。透明的Silbione?硅橡胶用于注模，液体硅胶用于做保健品和消费品很理想，如静脉系统、精密模件、管子成形、餐具和儿童保健品。

Dow Corning公司的重整液体硅橡胶Silas-tic 9280-70有较高耐热性，固化更快，脱模更好。在150℃下固化约5 min形成一种硬度为70的弹性体。该化合物模塑时，与以前的配方相比可提高其耐压缩变形性约35%，伸长率增加约16%。该材料模塑时其拉伸强度可提高10%。

3.5 液体氟硅橡胶

液体氟硅橡胶具有卓越的耐高温性能和优异的耐油性能；具有较低的体积溶胀率，能生产与柴油直接接触的连接件，在严酷的环境中能保持长期的稳定性；无需二次硫化，具有低永久

变形率；易于着色。非常适合生产汽车等的耐油部件。

另外，还有高压级硅橡胶和候令硫化硅橡胶。高压级硅橡胶具有耐紫外线、耐臭氧、质量轻等优点。候令硫化硅橡胶的显著特点是可以自由控制硅橡胶的硫化时间。

液态硅橡胶注塑成型工艺

硅胶在市场上的运用因其不会释放有毒物质且触感柔软舒适，能耐高温及低温 (-60c~+300c) 良好物化性而被广泛运用，很少有他种聚合物可与它匹敌。 强而有力的弹性体，且更胜过橡胶的密封性，优异的电绝缘性及对化学品、燃料、油、水的抵抗力，可应付不良环境之良好材料。工业上如: 油封、键盘按键、电器绝缘料、汽车另件，生活用品如: 奶嘴、人工导管、呼吸器、蛙镜、皮鞋球鞋内垫、食品容器……等，硅胶可区分固态及液态，前者加工方式以热压移转，后者原料则以射出成型为主，液态在设备投资及原料成本上虽较高，但其生产速度快，加工程度低及废料少等因素来观察，利用液态硅胶射出成型，在追求精准、速度、自动化的注塑生产工业，必定是未来导向趋势。 从注塑机厂家的角度来看，发展LSR射出成型机也是很有前景的，LSR射出成型机在机器配备上和一般塑料射出成型机最大的不同在于供料系统，其余针对材料的特性改变料管、螺杆、模具及控制系统的设计，这对当前国内注塑机制造厂而言是另一项拓展商机及机器附加价值的方式，目前普通注塑机市场竞争已趋白热化，相当激烈。展望未来市场及顾客需求，发展硅胶射出成型专用机，是另辟蹊径的好途径。 液态硅胶(Liquid Silicone Rubber)，分为A胶与B胶，利用定量装置控制两者为1:1之比例，再透过静态混合器(Static Mixer)予以充份混合，注入射出料管后再进行射出成型生产。 将液态硅胶射入热浇道模具，制作硅胶制品，可达到一次成型﹑无废料及可自动化等优点。 在过去的三到五年里，热固性液体硅橡胶（LSR）的注塑技术得到了快速的发展。LSR的注塑设计与刚性工程热塑料有着重要的差别，这主要是因为这两种 橡胶的物理性质，如低粘度，流变学性质（快速固化），剪切变稀性质，以及较高的热膨胀系数等区别较大。

液态硅橡胶

液态硅橡胶 LSR 发布时间：09-4-7 图1 热塑性塑料/LSR包覆成型的一个应用是水龙头滤网。在这一制品中，用作滤网的LSR被包覆成型到尼龙66上 得益于材料、设备和工艺的改进与革新，液态硅橡胶（LSR）逐渐摆脱了小众需求的现状，扩大了应用领域。其中，大型、微型和发泡制品，以及多色或多LSR应用的新领域。材料的组合是 液态硅橡胶(LSR)对于注塑加工商的商业机会的拓宽，要归功于更新的成型工艺，如发泡、多色或者多 硬度注射，以及热塑性塑料/热固性塑料包覆技术的涌现。材料、设备和模具的改进增加了产品的多功能性， 提高了产品质量，降低了注塑加工商准入的门槛。

今天的LSR注塑加工商拥有更多的原材料选择、更大的模具选择余地以及更好的工艺技术，不但可以 成型小至数千分之一g的制品，而且也能够加工32kg以上的巨大产品。 材料、模具和加工设备供应商表示，在过去的几年里，对LSR感兴趣的人逐渐增加。“一些塑料公司对此感兴趣，一些新公司也希望开拓他们的业务，同时医疗领域的加工商也更多地加入进来。” Roembke Mfg. & Design模具公司副总裁Greg Roembke说。“我们发现,汽车工业已开始应用LSR。也许传统的硅橡胶在汽车工业中的应用已达到了极致，下一步需要从LSR获得更多的东西。”他补充说。 图2 LSR的双注射包覆成型通常在一个成型单元内完成，而LSR和热 塑性塑料则分别在不同的注射机上成型 LSR注塑加工商表示，他们已经从高温硅橡胶(HCR)、EPDM、乳胶、天然橡胶、TPE、PVC甚至陶瓷的应用领域中抢占了一些市场。 Momentive Performance Materials（前GE Silicones）的弹性体和RTV总经理Bill French 说，由于LSR惰性、耐热且耐化学品，因此可用于生产奶嘴和奶头、医用装置阀

液态硅胶注塑成形

液态硅胶注射成型工艺 通过百塑注塑系统有限公司和Battenfeld作的关于硅胶注塑成型的报告，其重要内容包括材料的特性、成型过程的介绍等。 1．液态硅胶的特性 液态硅胶（Liquid Silicone Rubber）是一种无毒、耐热、高复原性的柔性热固性材料，其流变行为主要表现为低黏度、快速固化、剪切变稀以及较高的热膨胀系数。 LSR是以铂金作为催化剂的双液态快速硫化材料，可以采用注塑的方式、大量、快速硫化、重复性机械生产。 其产品表现为较好的热稳定性、抗寒性，优良的电绝缘性能，燃烧时不会产生有毒的物质等。因此在健康用品、汽车、婴儿用品、医疗用品、潜水用品、厨房用具以及密封件等的生产设计中成为不可替代的材料。 2．成型过程 LSR为双组分的液态材料，分为A组分和B组分，混合机的工作将A组分和B组分以精确的1:1比例充分混合。又因部分制品为有色设计，所以配有颜色泵组及颜色计量部分。A＋B组分、添加剂、颜色等充分混合后进入塑化系统。这种塑化螺杆同时具有均化、混合的功能，通过螺杆将混合料注射到热模具中，在模温170～200℃下，硅胶发生固化反应。当使用冷流道系统时，值得注意的是流道要足够冷。为了避免漏胶，针阀安装在模具部件的表面，射胶完毕时，针阀立即封闭射嘴。 2．1 喂料系统 可选择以下几种形式： 1）双向泵 可上下移动送料，能够很好的保持压力，由于A、B泵之间相连，并同步由液压气动控制，因此这种形式的喂料系统比较可靠、精确。 2）单向泵 是一种通用型，只能单项送料 3）带有止逆阀的同步单项泵

4) 计量筒系统 主要与单项泵相配合使用 2．2 液态硅橡胶注射成型机的关键部件 1）由于LSR的低黏度性，在加工过程中要考虑材料的回流和漏胶，因此对螺杆的密封是必须的。 2）为了防止LSR固化，要采用针阀射嘴。 3）A、B两组分的混合、计量部件 2．3 模具的设计 在模具设计中，一般有以下几种形式： 1) 热流道 比较浪费物料，设计简单，成本低，多用于大制品。 2)有针阀的冷流道 可实现自动化，周期短。 3)无针阀的冷流道 由于LSR膨胀系数较高，加热时会发生膨胀，冷却时却有微小的收缩，因此部件不能在模具中保持精确的侧边距。所以可以采用冷流道加工，LSR应保持较低温度和流动性，冷流道采用闭合式系统，在注射循环中，闭合系统在每一个流道中都采用“封胶针”或“针形阀”来控制LSR材料的准确计量。 由于硅橡胶具有显著的受热膨胀特性，收缩率为2～4％（硫化温度为150℃），同时硅橡胶具有受压变形的特点。 LSR流动/硫化的分析： 1）液体硅橡胶的硫化化学反应，需要一定的反应时间。 2）理想流动，在直径2mm，170cm，流动距离超过100cm。 3）最小厚度1/1000mm 4）模温过高会导致硫化，从而引起流动受阻。 5）层流可避免气泡 6）高速注射会导致湍流 7）物料的黏度会改变流动的模式 8）湍流导致白点。 因此模具的设计要注意以下几个方面：

液态硅橡胶模具设计要点

液态硅橡胶模具设计要点 摘要该文介绍了液态硅橡胶模具设计的若干要点，旨在提高液态硅橡胶制品的质量和产量，使加工者获益匪浅。 关键词：LSR；固化；充模；注压 热固性液态硅橡胶(LSR)注压模具的结构，总的来说跟热塑性胶料所用的模具结构相似，但也有不少显著差别。例如，LSR胶料一般粘度较低，因而充模时间很短，即使在很低的注射压力下也是如此。为了避免空气滞留，在模具中设置良好的排气装置是至关重要的。 另外，LSR胶料在模具内不会像热塑性胶料那样收缩，它们往往遇热膨胀，遇冷轻微收缩。因而，其制品并不总是如所期望的那样留在模具的凸面上，而是滞留在表面积较大的模腔内。 1 收缩率 虽然LSR并不会在模内收缩，但它们在脱模和冷却后，常常会收缩2.5%-3%。至于究竟收缩多少，在一定程度上取决于该胶料的配方。不过，从模具角度考虑，收缩率可能受到几种因素的影响，其中包括模具的温度、胶料脱模时的温度，以及模腔内的压力和胶料随后的压缩情况。 注射点的位置也值得斟酌，因为胶料流动方向的收缩率通常比与胶料垂直流动方向的收缩率大一些。制品的外形尺寸对其收缩率也有影响，较厚的制品的收缩率一般要比较薄者小。如果需进行二次硫化，则可能再额外地收缩0.5%-0.7%。 2 分型线 确定分型线的位置是设计硅橡胶注压模具的前几个步骤之一。排气主要是通过位于分型线上的槽沟来实现的，这样的槽沟必经处在注压胶料最后到达的区域内。这样有助于避免内部产生气泡和降低胶接处的强度损失。 由于LSR粘度较低，分型线必须精确，以免造成溢胶。即便如此在定型的制品上还常能看见分型线。脱模受制品的几何尺寸和分型面位置的影响。将制品设计成稍有倒角，有助于保证制品对所需的另一半模腔有一致的亲合力。 3 排气 随着LSR的注入，滞留在模腔内的空气在模具闭合时被压缩，然后随着充模过程而通过通气槽沟被排出。空气如果不能完全排出，就会滞留在胶料内(这样往往会造成制品部分露出白边)。通气槽沟一般宽度为lmm-3mm，深度为0.004mm-0.005mm。 在模具内抽真空可创造最佳的排气效果。这是通过在分型线上设计一个垫圈，并用真空泵迅速将所有的模腔抽成真空来实现的。一旦真空达到额定的程度，模具即完全闭合，开始注压。

加成型液体硅橡胶之生产工艺

加成型液体硅橡胶之生产工艺 加成型液体硅橡胶是硅橡胶中档次较高的一类品种，与缩合型液体硅橡胶比较，具有硫化过程不产生副产物、收缩率极小、能深层硫化等优点，在高温下的密封性也比缩合型的好。此外，它还具有工艺简便、成本低廉的突出优点。 1 硅橡胶的主要成分 硅橡胶通常是由基础胶——聚甲基乙烯基硅氧烷生胶、交联剂——聚甲基氢硅氧烷、催化剂——过渡金属(如铂、镍、铑等)的络合物等组成，根据不同用途，还可添加其它填充剂，如气相法或沉淀法白炭黑、氧化铁、二氧化钛和炭黑等。为了制取透明级的硅橡胶，也可加入硅树脂作为填充剂。 1.1 基础胶 聚用基乙烯基硅氧烷生胶是硅橡胶的基础胶。 根据所需硫化胶的性能，聚甲基乙烯基硅氧烷生胶中乙烯基含量应控制在一定范围内。乙烯基含量太低，交联密度小，硫化胶性能差；反之，则交联密度过大，硫化胶变脆，伸长率、耐老化性能不好。聚甲基乙烯基硅氧烷生胶分子的端基为乙烯基时，有利于扩模和提高抗撕性能；聚甲基乙烯基硅氧烷生胶分子链间及两端均有一定量乙烯基时，交联时伴有分子模本身的增长，这能进一步提高硫化胶的物理机械性能。 1.2 交联剂 聚甲基氢硅氧烷是硅橡胶的交联剂，其分子中直接与硅原子相连接的活性氢原子与基础胶——聚甲基乙烯基硅氧烷生胶中的乙烯基进行加成反应使生胶硫化。在制备硅橡胶时，要注意交联剂中硅氢基与基础胶中硅乙烯基的摩尔比，只有使它们相匹配，才能得到性能最佳的硫化胶。考虑到乙烯基的充分利用和硅氢键的损耗，一般以氢基稍过量为宜。 1.3 催化剂 元素周期表中第Ⅷ族过渡金属的络合物，对≡SiH与≡SiCH=CH2几乎都有加成催化作用，但在硅橡胶中通常采用各种形式的铂及其化合物和络合物。目前主要使用均相催化剂，其中使用较普遍的是氯铂酸与链烯烃、环烷烃、醇、醛、醚等形成的络合物。因为这种催化剂具有很高的活性和选择性，但大部分活性较高，使胶料硫化过快，安全操作时间短。 1.4 抑制剂 聚甲基乙烯基硅氧烷生胶与填料、交联剂和催化剂混合之后就可以在室温反应。而胶料的混炼加工都需要一定时间，反应物若在操作中先期固化，就得不到所需的形状和性质。对于硅橡胶更要求如此，故要求在硫化温度前几乎不进行催化反应，达到硫化温度后再迅速进行催化反应。抑制反应的方法通常是加入抑制剂。

液体硅橡胶(LSR)注射成型工艺的设计

液体硅橡胶(LSR)注射成型工艺的设计 在过去的三到五年里，热固性液体硅橡胶（LSR）的注塑技术得到了快速的发展。LSR的注塑设计与刚性工程热塑料有着重要的差别，这主要是因为这两种橡胶的物理性质，如低粘度，流变学性质（快速固化），剪切变稀性质，以及较高的热膨胀系数等区别较大。 由于LSR的粘度较低，因此它在注射成型过程中，即使在注射压力较低的情况下，填充流速也可以较快，但是为了避免空气滞留，对模具通风的要求更加严格。总的来说，现代LSR的快速硫化的循环时间更短（某些情况下循环时间不到20秒），为了充分利用这一特性，加工机械、注射成型机以及部件转移系统等必须相互配合，作为一个高度集成的整体运作。 冷流道成型 现代冷流道体系充分利用了LSR剪切变稀的性质，真正达到了无浪费，无毛边成型。在过去的三到五年里，冷流道模塑在制造业中的优势地位急速上升，并导致橡胶产品的产量增加、废品减少、劳动成本降低等良好的势头。 LSR不会在模具中收缩，这一点和热塑性塑料类似。但是由于膨胀系数较高，加热时会发生膨胀，冷却时却仅有微小的收缩。因此，部件通常不能在模具中保持准确的侧边距，只有在表面积较大的空腔中才可以保持。 与热流道模塑相似，在冷流道加工中，热固LSR应保持较低温度和可流动性，以确保没有物料的损失。这种加工方法最适用于在清洁的室内环境中生产大小、结构相似的大体积部件。理想模型是在人为因素影响最小的设备中昼夜不停的运转，并逐步增大运转周期（日或周）。 目前所用的冷流道设备有两种基本类型，即闭合系统和开放系统，它们各有优缺点。注射循环中，闭合系统在每一个管道中都采用“开动销”或“针形阀”来控制LSR橡胶的流量。而开口系统则根据注射压力的大小，利用“收缩嘴”和阀门来控制物料的流量。 与开口系统相比较，闭合系统最典型的特点是在较低的注射压力下进行注塑。设备中可调控的“节流口”可以对不平衡的分流道以及物料的不同剪切变稀性能进行微调。缺点是对某些给定大小的部件和模具，设备需作额外的调整。 开放系统利用通过喷嘴或者阀门的高剪切速率，在注射压力降低时，进行截流。一般情况下，开放系统的空腔填充时间要比闭合系统稍微短一些。开放系统由于分流道和喷嘴较小，空腔密度较高。分流道则要求自然平衡，并与物料本身的流变性能严格匹配。因为开放系统的流道尺寸较小，所以通常不用可调“节流口”，只需普通阀门就可以很好的控制流量，并获得最佳的压力点。 分模线 设计液体硅橡胶注射成型模具时，首先要考虑分模线的位置，因为分模线内部需设置一些通道，利用这些通道完成通风任务，通风孔必须设置在注射物料最后到达的模具末端。预先考虑以上因素，有助于避免空气的夹带和焊接线边缝强度的损失。

硅橡胶简介

硅橡胶（英文名称：Silicone rubber），分热硫化型（高温硫化硅胶HTV）、室温硫化型（RTV），其中室温硫化型又分缩聚反应型和加成反应型。高温硅橡胶主要用于制造各种硅橡胶制品，而室温硅橡胶则主要是作为粘接剂、灌封材料或模具使用。热硫化型用量最大，热硫化型又分甲基硅橡胶（MQ）、甲基乙烯基硅橡胶（VMQ，用量及产品牌号最多）、甲基乙烯基苯基硅橡胶PVMQ（耐低温、耐辐射），其他还有睛硅橡胶、氟硅橡胶等。 医疗领域 概述 在众多的合成橡胶中，硅橡胶是在其中的佼佼者。它具有无味无毒，不怕高温和抵御严寒的特点，在三百摄氏度和零下九十摄氏度时“泰然自若”、“面不改色”，仍不失原有的强度和弹性。硅橡胶还有良好的电绝缘性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化学稳定性等。由于具有了这些优异的性能，使得硅橡胶在现代医学中广泛发挥了重要作用。近年来，由医院、科研单位和工厂共同协作，试制成功了多种硅橡胶医疗用品。 医疗用品 硅橡胶防噪音耳塞：佩戴舒适，能很好的阻隔噪音，保护耳膜。 硅橡胶胎头吸引器：操作简便，使用安全，可根据胎儿头部大小变形，吸引时胎儿头皮不会被吸起，可避免头皮血肿和颅内损伤等弊病，能大大减轻难产孕妇分娩时的痛苦。 硅橡胶人造血管：具有特殊的生理机能，能做到与人体“亲密无间”，人的机体也不排斥它，经过一定时间，就会与人体组织完全事例起来稳定性极为良好。 硅橡胶鼓膜修补片：其片薄而柔软，光洁度和韧性都良好。是修补耳膜的理想材料，且操作简便，效果颇佳。 此外还有硅橡胶人造气管、人造肺、人造骨、硅橡胶十二指肠管等，功效都十分理想。工业领域 概述 随着现代科学技术的进步和发展，硅橡胶在医学上将有更广阔的发展前景。气相二氧化硅（俗称气相白碳黑）产品为人工合成物无定形白色流动性粉末，具有各种比表面积和容积严格的粒度分布。本产品是一种白色、松散、无定形、无毒、无味、无嗅，无污染的非金属氧化物。其原生粒径介于7～80nm之间，比表面积一般大于100m2／g。由于其纳米效应，

加成型液体硅橡胶之生产工艺汇总

加成型液体硅橡胶之生产工艺汇总 加成型液体硅橡胶(LSR或LSE)是20世纪70年代末发展起来的一种硅橡胶，是以含乙烯基的聚硅氧烷为基础聚合物，以含硅氢键的低聚硅氧烷为硫化交联剂、在铂催化剂的作用下，通过加成反应形成具有网络结构的弹性体。加成型液体硅橡胶除具有普通硅橡胶的优良性能外，还具有成型快速方便等优点，可制成不同形态、不同用途的系列化、差别化产品，可用作电子元件、电器设备的封装或灌封材料，医用材料，牙科印模材料、文物及工艺品复制材料，服装商标材料，电视机、录像机的变压器的阻潮处理剂，水果蔬菜保鲜气调膜等。 液体发泡硅橡胶：将液体聚二有机硅氧烷与加热膨胀的热塑性树脂空心颗粒粉末混合并加入足量的硫化剂，在足以使树脂粉末膨胀的温度下对物料进行热处理，制得密度小和绝热性好的发泡硅橡胶。 1、硅橡胶的主要成分:硅橡胶通常是由基础胶——聚甲基乙烯基硅氧烷生胶、交联剂——聚甲基氢硅氧烷、催化剂——过渡金属(如铂、镍、铑等)的络合物等组成，根据不同用途，还可添加其它填充剂，如气相法或沉淀法白炭黑、氧化铁、二氧化钛和炭黑等。为了制取透明级的硅橡胶，也可加入硅树脂作为填充剂。 2、交联剂：在制备硅橡胶时，要注意交联剂中硅氢基与基础胶中硅乙烯基的摩尔比，只有使它们相匹配，才能得到性能最佳的硫化胶。考虑到乙烯基的充分利用和硅氢键的损耗，一般以氢基稍过量为宜。含氢硅油中的Si-H 与聚甲基乙烯基硅氧烷基础聚合物中的Si-Vi 的量之比在1.5~3较好。应用Si-H 的分布密度较低的含氢硅油作交联剂，可以改善硫化胶的拉伸强度，尤其是明显提高硫化胶的撕裂强度，以活性氢质量分数相对较低的含氢硅油作交联剂，可以提高硅橡胶的伸长率，应用活性氢质量分数较高的含氢硅油或加大其用量，可以提高硅橡胶的硬度。 试验：当多含氢硅油中活性氢质量分数由0.43%增加到1.57%时，液体胶的拉伸强度由4.7MPa增至6.1MPa，邵尔A硬度也逐渐增加，而伸长率则由490%降至255%。这是由于含氢硅油的黏度不变，随着活性氢质量分数的增加，实际交联点间分子链段变短，液体胶的强度和硬度提高，伸长率减小。撕裂强度变化不明显，可解释为：当多含氢硅油的活性氢质量分数升至0.75%后，交联剂分子链中Si-H键相对集中，由此造成的空间位阻效应使用液体胶的有效交联点增加不明显，从而使液体胶的撕裂强度变化较小。

液态硅胶冷流道简介

硅橡胶（LSR）特点：
无毒性：对人体无毒 ，无嗅无味，透明度好，可消毒； 耐热性：具有良好的耐热性，长时间持续工作温度达150℃； 耐寒性：良好的低温性能，在-50℃仍具有较好的弹性； 电能性：优良的电绝缘性，硅橡胶具有很高的电阻率，在很宽的温度和频率范围内其阻值保持稳定，同时硅
橡胶对高压电晕放电和电弧放电具有很好的抵抗性； 透气性：硅橡胶簿膜比普通橡胶及塑料打腊膜具有更好透气性； 阻燃性：硅橡胶本身可燃，但添加少量的阻燃剂，具有阻燃性与自熄性；
硅胶合成过程：
1）液态硅胶(Liquid Silicone Rubber)是利用2种材（分为A胶与B胶）料混合； 2）利用定量装置控制两者按1:1的比例混合，包括颜色或添添加剂靠等； 3）再通过静态混合器(Static Mixer)予以充份混合，泵入注塑机的料筒后，螺杆 准确地把液态硅胶（LSR）注入模具型腔； 4）液态硅胶（LSR）注塑模具温度：140℃~220℃之间；

硅橡胶（LSR）成型工艺：
由于液态硅橡胶低粘度性，在加工过程中要考虑材料的回流和漏胶，因此对螺杆的止逆环有较高要求，以保 证注射入模具的液体硅胶料量准确，不会出现披锋，对模具封胶位有较高要求，最好在模具中加装抽真空结 构，以保证模腔内的空气及时排出。
对工艺参数要求调整合适的流化时间及模温以保证产品能完全固化和不发生变形，一般不用到保压，但要求 精确设定料量；
硅胶的粘合条件：
在双料成型过程中，硅胶的溶合条件是被溶合的底料；
可溶合不同的底料有：
双料成型工艺参数

液态硅橡胶模具设计的七大要点

液态硅橡胶模具设计的七大要点 热固性液态硅橡胶(LSR)注压模具的结构，总的来说跟热塑性胶料所用的模具结构相似，但也有不少显著差别。例如，LSR胶料一般粘度较低，因而充模时间很短，即使在很低的注射压力下也是如此。为了避免空气滞留，在模具中设置良好的排气装置是至关重要的。 另外，LSR胶料在模具内不会像热塑性胶料那样收缩，它们往往遇热膨胀，遇冷轻微收缩。因而，其制品并不总是如所期望的那样留在模具的凸面上，而是滞留在表面积较大的模腔内。 1 收缩率 虽然LSR并不会在模内收缩，但它们在脱模和冷却后，常常会收缩2.5%-3%。至于究竟收缩多少，在一定程度上取决于该胶料的配方。不过，从模具角度考虑，收缩率可能受到几种因素的影响，其中包括模具的温度、胶料脱模时的温度，以及模腔内的压力和胶料随后的压缩情况。 注射点的位置也值得斟酌，因为胶料流动方向的收缩率通常比与胶料垂直流动方向的收缩率大一些。制品的外形尺寸对其收缩率也有影响，较厚的制品的收缩率一般要比较薄者小。如果需进行二次硫化，则可能再额外地收缩 2 分型线 确定分型线的位置是设计硅橡胶注压模具的前几个步骤之一。排气主要是通过位于分型线上的槽沟来实现的，这样的槽沟必经处在注压胶料最后到达的区域内。这样有助于避免内部产生气泡和降低胶接处的强度损失。 由于LSR粘度较低，分型线必须精确，以免造成溢胶。即便如此在定型的制品上还常能看见分型线。脱模受制品的几何尺寸和分型面位置的影响。将制品设计成稍有倒角，有助于保证制品对所需的另一半模腔有一致的亲合力。 3 排气 随着LSR的注入，滞留在模腔内的空气在模具闭合时被压缩，然后随着充模过程而通过通气槽沟被排出。空气如果不能完全排出，就会滞留在胶料内(这样往往会造成制品部分露出白边)。通气槽沟一般宽度为lmm-3mm，深度为 0.004mm-0.005mm。 在模具内抽真空可创造最佳的排气效果。这是通过在分型线上设计一个垫圈，并用真空泵迅速将所有的模腔抽成真空来实现的。一旦真空达到额定的程度，模具即完全闭合，开始注压。 有些注射模压设备容许在可变化的闭合力下操作，这使加工者可以在低压下闭合模具，直到模腔的90%-95%被LSR充满(使空气更容易排出)，然后切换成较高的闭合力，以免硅橡胶膨胀而发生溢胶。 4 注射点 模压LSR时采用冷流道系统。可最大限度地发挥这种胶料的优点，并可将

液体硅胶注塑最新技术

在过去的三到五年里，热固性液体硅橡胶（LSR）的注塑技术得到了快速的发展。LSR的注塑设计与刚性工程热塑料有着重要的差别，这主要是因为这两种橡胶的物理性质，如低粘度，流变学性质（快速固化），剪切变稀性质，以及较高的热膨胀系数等区别较大。 由于LSR的粘度较低，因此它在注射成型过程中，即使在注射压力较低的情况下，填充流速也可以较快，但是为了避免空气滞留，对模具通风的要求更加严格。总的来说，现代LSR 的快速硫化的循环时间更短（某些情况下循环时间不到20秒），为了充分利用这一特性，加工机械、注射成型机以及部件转移系统等必须相互配合，作为一个高度集成的整体运作。冷流道成型现代冷流道体系充分利用了LSR剪切变稀的性质，真正达到了无浪费，无毛边成型。在过去的三到五年里，冷流道模塑在制造业中的优势地位急速上升，并导致橡胶产品的产量增加、废品减少、劳动成本降低等良好的势头。LSR不会在模具中收缩，这一点和热塑性塑料类似。但是由于膨胀系数较高，加热时会发生膨胀，冷却时却仅有微小的收缩。因此，部件通常不能在模具中保持准确的侧边距，只有在表面积较大的空腔中才可以保持。与热流道模塑相似，在冷流道加工中，热固LSR应保持较低温度和可流动性，以确保没有物料的损失。这种加工方法最适用于在清洁的室内环境中生产大小、结构相似的大体积部件。理想模型是在人为因素影响最小的设备中昼夜不停的运转，并逐步增大运转周期（日或周）。目前所用的冷流道设备有两种基本类型，即闭合系统和开放系统，它们各有优缺点。注射循环中，闭合系统在每一个管道中都采用“开动销”或“针形阀”来控制LSR橡胶的流量。而开口系统则根据注射压力的大小，利用“收缩嘴”和阀门来控制物料的流量。与开口系统相比较，闭合系统最典型的特点是在较低的注射压力下进行注塑。设备中可调控的“节流口”可以对不平衡的分流道以及物料的不同剪切变稀性能进行微调。缺点是对某些给定大小的部件和模具，设备需作额外的调整。开放系统利用通过喷嘴或者阀门的高剪切速率，在注射压力降低时，进行截流。一般情况下，开放系统的空腔填充时间要比闭合系统稍微短一些。开放系统由于分流道和喷嘴较小，空腔密度较高。分流道则要求自然平衡，并与物料本身的流变性能严格匹配。因为开放系统的流道尺寸较小，所以通常不用可调“节流口”，只需普通阀门就可以很好的控制流量，并获得最佳的压力点。分模线设计液体硅橡胶注射成型模具时，首先要考虑分模线的位置，因为分模线内部需设置一些通道，利用这些通道完成通风任务，通风孔必须设置在注射物料最后到达的模具末端。预先考虑以上因素，有助于避免空气的夹带和焊接线边缝强度的损失。由于LSR的粘度低，所以必须确保分模型线的精确度，避免出现毛边。虽然如此，最终产品上的分模线清晰可见。部件的几何形状和分模线的位置还会影响脱膜过程。在部件设计中，轻微的根切有助于确保被塑部件与模具空腔之间坚固的结合在一起。收缩虽然液体硅橡胶在注射成型过程中没有收缩，但是由于硅橡胶具有较高的热膨胀系数，因而在脱膜、冷却后通常会有2％－3％的收缩。确切的收缩数据主要取决于物料配方，但是从加工的观点来看，设计者如果在构思的时候，预先对影响收缩的一些因素有所考虑的话，最后的收缩情况会有所变化，这些因素主要包括加工的温度，物料脱膜的温度，空腔压力等。另外要考虑的是注入口的位置，因为通常物料在流动方向上的收缩要比其垂直方向的收缩来得明显些。另外，部件的尺寸也是一个影响因素，一般来说，部件越厚，收缩越小如果在实际应用中要求二次硫化，则还要考虑额外增加0.5%－0.7%的收缩。通风当模具空腔关闭时，空气滞留在内，随着LSR的注射，空气首先被挤压，接着逐渐被填料赶出空腔，由于LSR的粘度较低，空腔很快被填充。在快速填料过程中，如果空气不能完全被赶出空腔，将会夹带在硫化后的物料中（通常表现为沿部件周边一圈白边或是内部光滑的小气泡）。典型的通气管道宽1－3mm，深0.004－0.005mm，现已成功应用于生产中。排除空腔滞留空气的最佳方法，是在每一个注射成型循环中，采用抽真空的办法将空腔中滞留空气赶走。就是说，在设计分模线时确保模具密闭，真空泵通过模具开关下面的夹具将所有空腔抽真空。一旦真空度达到预想标准要求，立刻关闭模具，开始注

加成型液体硅橡胶材料生产工艺

加成型液体硅橡胶材料生产工艺 加成型液体硅橡胶(LSR)是硅橡胶中档次较高的一类品种，与缩合型液体硅橡胶比较，具有硫化过程不产生副产物、收缩率极小、能深层硫化等优点，在高温下的密封性也比缩合型的好。此外，LSR还具有工艺简便、成本低廉的突出优点。这是由于液体硅橡胶分子量小、粘度低、加工成型方便，可省去混炼、预成型、后整理等工序，容易实现自动化，并可节省能源和劳动力，生产周期短且效率高。因此，虽然LSR的原料价格比普通硅橡胶略高，但总成本却比普通硅橡胶低，特别是制造小件产品时更显出其此方面的优越性。 1 LSR的主要成分 LSR通常是由基础胶——聚甲基乙烯基硅氧烷生胶、交联剂——聚甲基氢硅氧烷、催化剂——过渡金属(如铂、镍、铑等)的络合物等组成，根据不同用途，还可添加其它填充剂，如气相法或沉淀法白炭黑、氧化铁、二氧化钛和炭黑等。为了制取透明级的LSR，也可加入硅树脂作为填充剂。LSR是由交联剂中的SiH基和基础胶中的Si-Cl=CH2基之间形成架桥 而得到的一类硅橡胶弹性体。 1.1 基础胶 聚用基乙烯基硅氧烷生胶是LSR的基础胶。 LSR的生胶分子量分布较宽，一般从数千至10-20万。因为分子量小的组分可以降低粘度， 分子量大的组分可以提高强度。 根据所需硫化胶的性能，聚甲基乙烯基硅氧烷生胶中乙烯基含量应控制在一定范围内。乙烯基含量太低，交联密度小，硫化胶性能差；反之，则交联密度过大，硫化胶变脆，伸长率、耐老化性能不好。聚甲基乙烯基硅氧烷生胶分子的端基为乙烯基时，有利于扩模和提高抗撕性能；聚甲基乙烯基硅氧烷生胶分子链间及两端均有一定量乙烯基时，交联时伴有分子模本身的增长，这能进一步提高硫化胶的物理机械性能。 1.2 交联剂 聚甲基氢硅氧烷是LSR的交联剂，其分子中直接与硅原子相连接的活性氢原子与基础胶——聚甲基乙烯基硅氧烷生胶中的乙烯基进行加成反应使生胶硫化。通常一个分子中至少有3个以上的≡SiH基团，方可使硫化胶网状结构的柔顺性和物理机械性能得到明显提高。 在制备LSR时，要注意交联剂中硅氢基与基础胶中硅乙烯基的摩尔比，只有使它们相匹配，才能得到性能最佳的硫化胶。考虑到乙烯基的充分利用和硅氢键的损耗，一般以氢基稍过量 为宜。

液态硅橡胶注塑成型工艺解读

液态硅橡胶注塑成型工艺解读 硅胶在市场上的运用因其不会释放有毒物质且触感柔软舒适，能耐高温及低温(-60c~+300c) 良好物化性而被广泛运用，很少有他种聚合物可与它匹敌。强而有力的弹性体，且更胜过橡胶的密封性，优异的电绝缘性及对化学品、燃料、油、水的抵抗力，可应付不良环境之良好材料。工业上如: 油封、键盘按键、电器绝缘料、汽车另件，生活用品如: 奶嘴、人工导管、呼吸器、蛙镜、皮鞋球鞋内垫、食品容器……等，硅胶可区分固态及液态，前者加工方式以热压移转，后者原料则以射出成型为主，液态在设备投资及原料成本上虽较高，但其生产速度快，加工程度低及废料少等因素来观察，利用液态硅胶射出成型，在追求精准、速度、自动化的注塑生产工业，必定是未来导向趋势。 从注塑机厂家的角度来看，发展LSR射出成型机也是很有前景的，LSR射出成型机在机器配备上和一般塑料射出成型机最大的不同在于供料系统，其余针对材料的特性改变料管、螺杆、模具及控制系统的设计，这对当前国内注塑机制造厂而言是另一项拓展商机及机器附加价值的方式，目前普通注塑机市场竞争已趋白热化，相当激烈。展望未来市场及顾客需求，发展硅胶射出成型专用机，是另辟蹊径的好途径。 液态硅胶(Liquid Silicone Rubber)，分为A胶与B胶，利用定量装置控制两者为1:1之比例，再透过静态混合器(Static Mixer)予以充份混合，注入射出料管后再进行射出成型生产。 将液态硅胶射入热浇道模具，制作硅胶制品，可达到一次成型)无废料及可自动化等优点。 在过去的三到五年里，热固性液体硅橡胶(LSR)的注塑技术得到了快速的发展。LSR的注塑设计与刚性工程热塑料有着重要的差别，这主要是因为这两种橡胶

液体硅橡胶

LSR综述 LSR是英文Liquid Silicone Rubber的缩写，意思是液体硅橡胶(灌封胶)，实际上，所有的固化前为液体，固化后为弹性体的有机硅产品都可以叫做LSR（液体硅橡胶），但是习惯上说起LSR通常指狭义上的液体硅橡胶，GE公司是这么定义的：LSR是指按照1：1重量或体积配比用注射成型方法生产弹性体的双组分加成型硅橡胶，也就是SHIN ETSU产品分类上所指的LIM(Liquid Injection Molding，液体注射成型)，指专门用于注射成型的硅橡胶，常用来做大批量标准制件。而DOW CORNING公司产品分类的LSR不但包括注射成型的产品也包括敷形涂料等1：1混合的无色透明的双组分加成型硅橡胶，在国内，晨光院把所有加成型无色透明的产品统称为硅凝胶，而我们一般只称无色透明，没有硬度很软，几乎没有强度的加成型灌封产品为硅凝胶，国外大公司的分类也是单独列出，即Silicone Gels产品。DOW CORNING 的说法，LSR是指无色透明或者半透明，粘度较大（一般大于10Pa?S），按照1：1重量或体积配比的双组分加成型硅橡胶，可以做透明半透明的硅橡胶制品，也可以配合颜料、底涂剂等使用。据报道：目前全国加成型液体硅橡胶生产量在500-800吨/年，进口量在5千吨/年，高温硫化硅橡胶生产量5万吨/年以上，随着加成液体硅橡胶发展和成本下降以及加工设备国产化，高温硫化橡胶至少有60%-70%的用量将被液体硅橡胶所取代，预计到2010年市场需求量在40000吨以上，该产品发展空间很大。 二、加成型灌封胶的反应机理 双组分加成型灌封胶有弹性硅凝胶和硅橡胶之分，前者强度较低，后者强度较高。它们的硫化机理是基于有机硅生胶端基上的乙烯基（或丙烯基）和交链剂分子上的硅氢基发生加成反应（氢硅化反应）来完成的。 在该反应中，含氢化物官能的聚硅氧烷用作交链剂，氯铂酸或其它的可溶性的铂化合物用作催化剂。

液态硅胶成型技术及应用(时虹)

液态硅胶成型技术及应用 时虹 （九江职业技术学院，江西九江332007） 摘要：本文通过阐述液态硅胶的注射成型和浇注成型技术，着重论述了液态注射成型特点和设计要点，详细叙述了液态硅胶的应用范围。 关键词：液态硅胶；注射成型；浇注成型 0 引言 近几年来，液态硅胶的应用越来越广， 其成型技术也得到了快速发展。液态硅胶是 一种无毒、耐热、高复原性的柔性热固性材 料，其流变行为主要表现为低黏度、快速固 化、剪切变稀以及较高的热膨胀系数[1]。由 液态硅胶硫化而成的制品具有温度适应性 强，纯度高，透明性好，挥发物质含量少， 耐油耐老化，耐化学药品和绝缘性突出等优 点，在汽车、建筑、电子工业、医疗保健、 机械工程、食品工业等领域得到广泛应用。 液态硅胶的成型工艺经过发展，具有多 种形式，本文主要介绍应用最广的液态注射 成型和浇注成型工艺。 1 液态注射成型 液态硅胶成型工艺中，液态注射成型 (Liquid Injection molding/LIM)技术得到最 早应用。液态注射成型是将A、B胶(成分如 表1所示)通过泵送系统送到计量系统中， 按1：1或者其它比例精确计量后，输送到 静态混合器中，混合后再输送到注射装置 中，由注射装置再混合后注射到热的模具 内，在模具内胶料经过快速的硫化反应后， 形成具有一定强度和弹性的硅胶制品，其成 型过程如图1所示： 图1 基础胶交联剂催化剂抑制剂填料 A 胶乙烯基硅 油 —— Pt-络 合物 —— 白炭黑，水合氢 氧化铝等 B 胶乙烯基硅 生胶 含氢硅 油 —— 富马酸二 甲酯等 白炭黑，水合氢 氧化铝等 在液态硅胶的成分中，催化剂和抑制 剂的作用显得尤为重要。由于液态硅胶需要 发生硫化反应，所以添加了催化剂来加速硫 化反应。当液态硅胶温度达到硫化温度时， 具有极高硫化速度（200℃时，硫化速度达 到每毫米壁厚只需3～5s），而且液态硅胶不 能长期存在于40～50℃的温度中（50℃时， 即便没有达到硫化温度，在3～4分钟内， 也会缓慢发生反应）。因此为了使液态硅胶 温度在没有达到硫化温度前，不发生硫化反 应，还需向其组分中加入抑制剂。在达到硫 化温度时，抑制剂失效，液态硅胶快速发生 反应。 1.1成型特点 1)液态硅胶注射成型与固体橡胶模 压成型相比不需塑炼、混炼、预成型等操 作工序，节省了人力、物力和能量，减少了 设备投资及占地面积。 2)液态硅胶注射成型可实现全密闭 条件下自动进行的加工过程，消除了人工操 作偏差，减少了加工过程中各种可变因素的 影响和污染，保证了产品的尺寸精度和内在 质量，这有利于液态硅胶在医疗上的应用。 3)由于液态硅胶的粘度很低(一般在 10～1000Pa·s范围内)、流动性和加工性良 好，所以它的注射压力比固体橡胶及塑料的 注射成型压力低很多，一般注射压力为5～ 20MPa，某些情况下可低于1 MPa，因此可 以生产无飞边产品，减少材料浪费，同时降 低了设备和模具的磨损。另外由于液态硅胶 的流动性好，特别适合于成型大型产品、形 状极复杂的产品或超薄产品，如成型厚度为 0.5mm，长度达100mm的超薄产品，这种 形状对于固体胶料是难以成型的。 4)液态硅胶的硫化速度很快。注射成 型时一般在160℃～220℃下经数十秒到几 分钟即可完成硫化反应，因而其成型周期

注射成型氟硅橡胶的应用

注射成型氟硅橡胶的应用 发表时间：2019-11-26T11:40:24.847Z 来源：《中国西部科技》2019年第21期作者：李龙 [导读] 目前有一种注射成型氟硅橡胶技术，对橡胶行业作出了重大贡献。研究表明随基础胶粘度降低，固化后氟硅橡胶硬度呈增大趋势，拉伸强度降低，断裂伸长率降低。共聚型氟硅橡胶中二甲基硅氧烷的引入不仅可以提高氟硅橡胶的耐低温性能、回弹性能，而且可以降低成本，适用于耐油耐溶剂性能不是非常苛刻的领域，高含氟型氟硅橡胶耐油耐溶剂性能相比于共聚型氟硅橡胶大大提高，此项技术具有十分重要适用价值。 李龙 优品精密橡胶零件（东莞）有限公司 摘要：目前有一种注射成型氟硅橡胶技术，对橡胶行业作出了重大贡献。研究表明随基础胶粘度降低，固化后氟硅橡胶硬度呈增大趋势，拉伸强度降低，断裂伸长率降低。共聚型氟硅橡胶中二甲基硅氧烷的引入不仅可以提高氟硅橡胶的耐低温性能、回弹性能，而且可以降低成本，适用于耐油耐溶剂性能不是非常苛刻的领域，高含氟型氟硅橡胶耐油耐溶剂性能相比于共聚型氟硅橡胶大大提高，此项技术具有十分重要适用价值。 关键词：氟硅橡胶；注射成型；新型材料 引言 1956年，美国研制出第一个氟硅弹性体；1978年，日本开发出FE系列氟硅弹性体。我国从20世纪50年代也开始了对氟硅橡胶进行研制，近年来取得了越来越多的成果，研究的不断推陈出新为我国航天工业等高技术产业的发展做出了巨大的贡献。随着我国工业水平的不断提高和工业规模的不断扩大，氟硅橡胶的市场需求不断扩大。 1注射型氟硅橡胶的性能 注射成型氟硅橡胶具有优良的耐热老化性、抗高温介质性、抗寒性、耐油性和强大的物理机械强度等，下面着重介绍氟硅橡胶几种比较优异的性能。 1.1耐油、耐化学药品腐蚀、耐溶剂性优良 与甲基乙烯基硅橡胶等橡胶材料相比，注射成型氟硅橡胶具有更加优良的耐化学药品腐蚀、耐溶剂、耐油性。实验表明，在相同的介质、时间还有温度下，氟硅橡胶均显示出来持久的耐用性，氟硅橡胶可以说是唯一的一种在-68~232℃的耐非极性介质弹性体。另外，注射成型氟硅橡胶耐甲醇、汽油等溶剂性能也比较好，即使在甲醇和汽油的混合溶剂中，注射成型氟硅橡胶的体积、拉伸强度、硬度等性能变化都非常小，即使经过500h的浸泡实验，其硫化胶的各项性能也几乎没有什么改变。 1.2耐低温性优良 注射成型氟硅橡胶和普通硅橡胶相同，低温性能比较良好。氟硅橡胶是以Si-O为主链构成的线性高聚物，Si-O键长较长，侧基位阻小，它键角为145°，旋转容易，因此氟硅橡胶的主链是比较柔顺的；其次，氟硅橡胶的分子链构型为螺旋状，柔韧性较好，分子链之间相互作用力也比较弱，这会使它柔软且具有弹性，温度改变时，分子间相互作用力很校这些特征都决定了氟硅橡胶优异的抗寒性能，注射成型氟硅橡胶中，LS-2370U的低温特性更好，脆性温度低至-89℃。 2注射成型氟硅橡胶技术的研究价值 加成型硅橡胶是一种合成橡胶，通过硅氢加成反应进行硫化的一类硅橡胶，属于有机硅序列。该种硅橡胶有弹性硅凝胶和硅橡胶之分，前者强度较低，后者强度较高。加成型硅橡胶硫化前胶料的粘度较低，便于灌注，硫化时不放热，无低分子副产物放出，收缩率小，能深度硫化。加成型硅橡胶属于有机硅序列，是一种合成橡胶。这种硅橡胶分为弹性硅凝胶和硅橡胶。弹性硅凝胶强度较低，而硅橡胶强度较高。加成型硅橡胶硫化前胶料的粘度较低，灌注非常方便，硫化时不放热，无低分子副产物放出，收缩率小，能深度硫化。双组分加成型室温硫化硅橡胶有弹性硅凝胶和硅橡胶之分，前者强度较低，后者强度较高。它们的硫化机理是基于有机硅生胶端基上的乙烯基（或丙烯基）和交链剂分子上的硅氢基发生加成反应（氢硅化反应）来完成的。在该反应中，含氢化物官能的聚硅氧烷用作交链剂（硫化剂）氯铂酸或其它的可溶性的铂化合物用作催化剂。硫化反应是在窒温下进行的。不放出副产物。由于在交链过程中不放出低分子物，因此加成型室温硫化硅橡胶在硫化过程中不产生收缩。这一类硫化胶无毒、机械强度高、具有卓越的抗水解稳定性（即使在高压蒸汽下）、良好的低压缩形变、低燃烧性、可深度硫化、以及硫化速度可以用温度来控制等优点，因此是目前国内外大力发展的一类硅橡胶。加成室温硫化硅橡胶的包装方式一般是分M、N两种组分进行包装：将催化剂和含乙烯基有能团的有机硅聚合物作为一种组分；含氢的聚硅氧烷交链剂作另一种组分。高强度的加成型室温硫化硅橡胶由于线收缩率低、硫化时不放出低分子，因此是制模的优良材料。在机械工业上已广泛用来制模以铸造环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯、聚苯乙烯、乙烯基塑料、石蜡、低熔点合金、混凝上等。利用加成型窒温硫化硅橡胶的高仿真性、无腐蚀、成型工艺简单、易脱模等特点，适用于文物复制和美术工艺品的复制。 3注射成型氟硅橡胶技术的合理规划 3.1完善工艺技术，提高提炼效能 第一，用捏合机混炼工艺。通过捏合机混炼的方式混合基础胶和填料混炼均匀，再加入稀释胶，交联剂等通过行星搅拌机分散均匀。将1000g氟硅基础胶(粘度80Pas)放入捏合机中，分多次加入33碳酸钙，分配加入300gR974，每次加入前确认完全吃入，抽真空、升温到150oC，真空条件下捏合2h，降温。通过捏合剂混炼胶料速度较快，如果只加入填料R974，混炼后胶料非常硬，加入部分碳酸钙则较粘。R974用量为基础胶的10%，碳酸钙用量为基础胶的20%。直接使用行星搅拌机在吃粉时速度非常慢，而且体系粘度过大，所以采用捏合机混炼的方式混合基础胶和填料。碳酸钙的加入虽然能够提高胶料的流动性，但是对于交联的橡胶的物理性能下降较多，所以考虑加入部分粘度较小的基础胶，以达到降低体系粘度的目的。第二，将行星搅拌机分散。用行星搅拌机将混炼好胶和稀释胶(1Pas)在真空条件下搅拌分散2h,加入交联剂含氢氟硅油和抑制剂后搅拌1h、加入适量的铂金催化剂搅拌1h出料。第三，固化工艺。混合分散均匀的胶料在平板硫化机上130oC条件下硫化10min。通过固化工艺，提高使用的效能。 3.2密封剂 二十世纪五六十年代，美国道康宁公司开发出了液体的氟硅橡胶，接着研发出了许多种不同用途室温硫化氟硅密封剂，它的工作温度

液体硅橡胶LSR注射成型工艺的设计

液体硅橡胶L S R注射成型 工艺的设计 The following text is amended on 12 November 2020.

液体硅橡胶(LSR)注射成型工艺的设计 在过去的三到五年里，热固性液体硅橡胶（LSR）的注塑技术得到了快速的发展。LSR的注塑设计与刚性工程热塑料有着重要的差别，这主要是因为这两种橡胶的物理性质，如低粘度，流变学性质（快速固化），剪切变稀性质，以及较高的热膨胀系数等区别较大。 由于LSR的粘度较低，因此它在注射成型过程中，即使在注射压力较低的情况下，填充流速也可以较快，但是为了避免空气滞留，对模具通风的要求更加严格。总的来说，现代LSR的快速硫化的循环时间更短（某些情况下循环时间不到20秒），为了充分利用这一特性，加工机械、注射成型机以及部件转移系统等必须相互配合，作为一个高度集成的整体运作。 冷流道成型 现代冷流道体系充分利用了LSR剪切变稀的性质，真正达到了无浪费，无毛边成型。在过去的三到五年里，冷流道模塑在制造业中的优势地位急速上升，并导致橡胶产品的产量增加、废品减少、劳动成本降低等良好的势头。 LSR不会在模具中收缩，这一点和热塑性塑料类似。但是由于膨胀系数较高，加热时会发生膨胀，冷却时却仅有微小的收缩。因此，部件通常不能在模具中保持准确的侧边距，只有在表面积较大的空腔中才可以保持。 与热流道模塑相似，在冷流道加工中，热固LSR应保持较低温度和可流动性，以确保没有物料的损失。这种加工方法最适用于在清洁的室内环境中生产大小、结构相似的大体积部件。理想模型是在人为因素影响最小的设备中昼夜不停的运转，并逐步增大运转周期（日或周）。 目前所用的冷流道设备有两种基本类型，即闭合系统和开放系统，它们各有优缺点。注射循环中，闭合系统在每一个管道中都采用“开动销”或“针形阀”来控制LSR橡胶的流量。而开口系统则根据注射压力的大小，利用“收缩嘴”和阀门来控制物料的流量。 与开口系统相比较，闭合系统最典型的特点是在较低的注射压力下进行注塑。设备中可调控的“节流口”可以对不平衡的分流道以及物料的不同剪切变稀性能进行微调。缺点是对某些给定大小的部件和模具，设备需作额外的调整。 开放系统利用通过喷嘴或者阀门的高剪切速率，在注射压力降低时，进行截流。一般情况下，开放系统的空腔填充时间要比闭合系统稍微短一些。开放系统由于分流道和喷嘴较小，空腔密度较高。分流道则要求自然平衡，并与物料本身的流变性能严格匹配。因为开放系统的流道尺寸较小，所以通常不用可调“节流口”，只需普通阀门就可以很好的控制流量，并获得最佳的压力点。 分模线