液体硅橡胶

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液体硅橡胶

+ q/ W& A4 j" M2 Q 最近Laur硅橡胶公司展示了新一代液体硅橡胶。这种材料应用了当前先进的平稳硫化技术(EC)，解决了当前双组分液体硅橡胶(LSR)存在的一些问题。这种材料可作为单体系(IP)充分配合后供应。
" O9 t) ], U: [3 P: l
    尽管这种材料还处在商业化初期，但是由于其具有以下优点，应用前景很广阔：1.充分配合——无需混合操作；2.没有配比不当的物质；3.无需清理混合设备；4.没有清理过程中的物料损失；5.优异的物理性能(拉伸强度、拉断伸长率、撕裂强度、热老化性能、压缩永久变形)；6.储存寿命长；7.硫化周期短；8.符合美国食品药物管理局(FDA)标准；9可调色；10.不同硬。度间可混合。

3 N/ s7 ?6 \2 E9 G0 Z% e6 F# W5 [& m    尽管通常声称液体硅橡胶已充分配合，但实际并非如此。一般液体硅橡胶有两个组分，A和B，在用之前需要混合。在室温下，混合后的储存寿命不多于3d。大多数情况下，当对颜色有要求时要事先加入着色剂。这种新的平稳硫化体系可以作为单组分供应，无需再混合。这意味着只需要将原材料直接注入到模具中即可。
% d' e$ S+ c5 g. b* ]& t
5 J3 |1 w6 }! t  H3 Q7 G    因为双组分液体硅橡胶在使用前需要混合，不可避免地存在局部配比不当的问题。对双组分体系来说，如果泵运行不正常，就会产生配比不当的物质。混合不均会影响橡胶的硫化周期和物理性能。
( `& T3 I: G: F, ?4 K8 M
4 `3 \  a1 I' w/ m' _5 Q( h+ L    双组分胶的储存寿命不多于3d。所以当混合设备长时间不用时，必须将其清理干净。只清理A和B组分其中一个时，就会导致设备以后启用时混合比例不当，造成材料的浪费。采用新的平稳硫化技术的材料体系具有长的储存寿命，故当混合装备长时间不用时不必清理或洁化。

# S- ^- B' j  Y) L2 l    如表1-3所示，同现有的双组分液体硅橡胶相比，这种新的单组分硅橡胶具有相似的性能。表中未列出这种新材料的粘度，实际同双组分液体硅橡胶的粘度也是相近的。
% {3 N) X4 C- z; O7 D' ]+ q
    表1  40度双组分和单组分液体硅橡胶物理性能对比

. N8 S) h# J. u  i4 Q+ K   
物理性能
5 Z( ]5 y" e. y& Y/ X' J' K
硬度
8 X6 E. Y& V! B6 Y 拉伸强度，MPa
5 p7 X" {4 p* d+ ]: q 拉断伸长率，%
撕裂强度，kN/m
% b. i8 t0 u1 J; \0 G) i* F
. F+ i/ O+ @$ b! [3 @( T/ c平板硫化，10min，171℃
4 L2 `) X7 S+ R* Z
6 Q5 W- \6 t: H- l1P，40度
) |, @( K8 r6 a6 k- w 38.3
+ f* F& a) `7 }* J" ?4 L0 q 6.9
: m, A' u; i! \% D) A7 M) h: I' t2 Z 536
1 O2 n  j& |" A+ X( B$ } 55.5

- m4 F; _& u# jLSR#1A+B，1：1
39.9
9.0
! u0 Q% ]/ V; E 573
19.3

3 Y9 R" Y+ d) s" q9 a, W6 b2 _LSR#2A+B，1：1
, ~" _+ s- T$ G8 @ 38.1
9.2
631
+ _6 T5 s) g  d7 Z" ]  V 60.1
/ _9 m  y: D8 L/ o: B( j% S
+ K" c  I/ L1 N: h( vLSR#3A+B，1：1
4 R) Q  x9 _) d) P* n- f 44.0
4 Q/ O6 _3 a! @0 ]: X! E4 M 9.0
585
( Z  o1 y1 X' T; [8 m5 y& L) ~ 40.1

4 z; ^: ]; t2 j. p+ @' j二段硫化，4h，200℃
' m9 [" ?  v1 j4 L
1P，40度
40.1
. G+ L; z6 o: N0 ~' w( f( v- l0 a 8.1
572
32.6
8 R* D1 Z1 R- T+ v
$ u% l3 T' B5 kLSR#1A+B，1：1
$ X8 ~* L+ G9 q/ `0 i* Z# c- s 40.2
9.2
: I, H8 L8 T9 f) U3 ^3 j 533
23.1
/ _  ^$ S2 ~, N6 G! F( h
LSR#2A+B，1：1
3 x8 \& w* g0 ~, S 41.4
8.0
516
36.1

# a% c- a$ S6 D' O* gLSR#3A+B，1：1
46.2
9.3
528
40.5
8 w, \4 s2 j7 k; a$ r* g


' d: S! f8 |3 z! U7 g  表2  硅橡胶热老化后的物理性能
9 @- T) ~- D- ~/ |
2 U% ^9 }' @4 [
物理性能(225℃×70h)

硬度
, _! i* Y/ Z% X- k- {8 g 拉伸强度，MPa
+ H) i& ?8 J; c9 n$ k 拉断伸长率，%
撕裂强度，kN/m
( M0 y6 E" w1 P! w# g; f: `1 s
+ |. V, ~1 }4 o. p  w; x! s' O' F/ q平板硫化，10min，171℃

% B$ D' R- @( E1P，40度
4 o; ^# G; ^# W4 x0 ~2 Z( r  Y: v 46.9
5 E$ X) t& [# [/ J* P 8.2
412
9 O' P: g+ g7 `3 p1 s 33.8

' v% Y4 V. \" C: tLSR#1A+B，1：1
2 }5 Y8 x3 I; w' C2 L0 n  h 40.6
" ?7 q8 d# X, u& t 6.9
: C$ B) \+ @" ]; ~5 I+ q3 ] 374
" Z: h5 c0 T0 w$ x* |& l9 B 22.8

1 X- @, X$ t3 \( r. w* d& J& ~' KLSR#2A+B，1：1
" E% E  U: h2 t6 b( \ 45.1
$ u0 e- a( ^+ e# z$ Z 5.3
236
34.3
) {# I& u+ O( C2 \  c8 K) S
6 l: E! o4 G" F. j) lLSR#3A+B，1：1
/ r$ w6 o7 \1 I3 H 46.7
; G% u# K8 X8 r 6.7
+ t8 |- O: K2 M1 N% s 318
! M! u5 O/ ^6 M; k) L2 K 28.5

5 ^! t" ~6 N1 R5 D) y4 O7 f二段硫化，4h，200℃

, k5 s3 j7 }  m( Q4 u+ [1P,40度
3 }# M5 V8 F. ^2 E" r* g" X- ]6 x 46.2
8.3
, K6 Q1 b6 {4 z! T" V. I# s 410
33.4

9 x; y1 ~/ r2 b9 C% W1 ^. c; [( ~LSR#1A+B，1：1
! q% B) }/ D. h( A" F 40.9
6.9
362
0 _* H+ n! i( h* ] 20.3

LSR#2A+B，1：1
6 G0 x% g1 M2 }3 w0 E( m" m 45.7
4.8
231
& [/ f1 {* r2 T$ |! F% { 34.0
4 F2 T9 G2 Q# u8 @! N
+ k! R5 j* V& i$ c) s" d1 ]LSR#3A+B，1：1
) @0 T' Q/ V; b, S: q7 {' [ 47.1
1 T- q( B" |. O; Y 7.1
342
28.0




& b8 g7 t" N, r" o
$ Z+ v/ j3 \$ {& I6 c9 ^; u+ A
6 R" g! F9 z, Q/ }# p, b0 {( h. V  表3  平板硫化和二段硫化后的压缩永久变形
, p& O# z6 x$ p2 [
4 _0 Z) O! ^+ ~  z压缩永久变形(177℃×22h)，%
8 T$ X7 G) Z! U
; o' u& A+ k9 O4 r# V9 U6 [$ L1P，40度
24
' O6 L: h" L, O% A 18

! M, b3 x8 Z4 a+ n) HLSR#1A+B，1：1
56
38

LSR#2A+B，1：1
7 D) u7 D, s9 c" m! D# p 46
11
' C8 \+ P; V2 p
# @3 y- O2 r2 p* {LSR#3A+B，1：1
16
11
. H: y) f7 w% A2 }) c; L# B3 R

* E. A* r4 B# N9 j
在仓库中储存6个月后，对这种新材料进行了测试。同6个月前相比，储存6个月后该单组分液体硅橡胶的硫化曲线和物理性能几乎没有变化(表4和(图1略))。通过将样品在71℃下存放一周的试验，再次证明了这种新体系的稳定性。同样，性能和硫化曲线都没有变化(表5和(图2略))。
表4  储存试验前后的物理性能
7 d6 J  Y9 q/ j5 D# n9 v
+ d5 [; e7 p) V1 h0 d 硬度
拉伸强度，MPa
拉断伸长率，%
0 `( l' {2 F5 b3 l( V 撕裂强度，kN/m

试验前
6 ^, ]5 i0 t2 b5 z* `4 T1 E5 N. N0 Y  
9.2
/ `! w( r) }6 F$ I% l 382
' f" r2 D) w  r  
& h9 D7 V% Y3 b7 r  W& T
+ b) v/ [4 ~- ?3 b! d8 R( w6个月后
3 X2 x! V3 r: z; z! `% v 63.7
9.0
344
3 D5 \$ }" t' h5 m: v 49.0

: d1 A7 P! O; U4 v; j   表5  热稳定性试验前后的物理性能


硬度
拉伸强度，MPa
拉断伸长率，%
# N( a" [8 H: K; g9 `- y5 @ 撕裂强度，kN/m

试验前
  
& ]2 r% i4 T) [! ?3 n 9.2
" s2 j' D% T5 B0 C 399
( R) {& g: Z3 i8 \' ]" n6 p  

* r- ~; Q2 ^7 p5 s. x0 H; \6个月后
. B3 z" A. `; N 56.3
9.6
408
# I1 a- @  }' ]2 q  Y8 f8 p. P. ] 44.5
/ J7 p, L  M* a6 x! O" L- `



平稳硫化技术良好的稳定性同样使焦烧性能得益，在较长装模时间下增加了硫化过程的安全性。这对模具设计和装模较难的情况都是很有帮助的。
    单组分体系液体硅橡胶的硫化时间比双组分体系的长，这主要是由于其焦烧时间较长。平稳硫化体系的硫化速率不比双组分体系差多少。图3(略)比较了单组分硅橡胶和三种不同的双组分硅橡胶的硫化曲线。
5 y6 P; y2 J9 Y& s+ M
    材料可以达到美国食品药物管理局(FDA)的要求。样品胶料经过二段硫化后，按CFR171.2600测试。样品通过了长期或者反复与食物接触的产品的严格测试。
0 I2 C: F# n  h6 `( D0 V" `
    由于具有较长的储存寿命，单组分硅橡胶可以以全配合的方式供应。这就减少了混合时存在配比不当的可能性。单组分硅橡胶可以着色后供应，就不需要象双组分硅橡胶一样在模压成型前加着色剂混合。因此，简单的泵就可以替代现有的混合计量设备。
5 j) M: S0 I/ H& s, e, Z2 B
8 X. G: a9 k. L, `$ f3 P! Q. h) w    对制造商来说，拥有混合计量设备就可在不同硬度的硅橡胶混合时预测出中间硬度，这对小用户来说就可尽可能减少存货。如果需要某一硬度，事先通过计算设定时间，然后开启两台泵，分别将不同硬度原料从桶内抽出。

# s4 K  R& c$ i. o    对于不愿意通过混合来调节硬度的制造商，不必开启混合设备就可进行全套材料试验，这样在生产前可完成测试。

    新的平稳硫化技术有望为液体硅橡胶开拓新的市场。对这种新的单组份材料可进行短期投入，这样就不必购买计量混合设备。它平稳安全的硫化特性也有望为其开拓新市场。

宋培忠

长知识了！谢谢！[em4]

agnz1106

谢谢！

xatmtj

怎么没新的东西 ，太早的贴了啊

山里娃

学习了！
谢谢！