液体硅橡胶

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液体硅橡胶

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。

    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。
4 U( ]9 g, u' @. r, K5 }+ _3 e
+ [7 b$ u4 ~' u+ M" O' O    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。
0 B0 I* R% d- S3 {5 d
    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。
6 D# ]: Q$ K$ J( c- ~
    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。
" Z2 Z5 \5 f* E
    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。
# w% d4 ]8 W2 c% l" t- J! p1 i5 W) B5 u7 Z
& e# ]8 Z( ]9 L7 w9 Q, ]    表1  40度双组分和单组分液体硅橡胶物理性能对比
8 G' n, C/ s( }* `
   
物理性能

硬度
拉伸强度，MPa
拉断伸长率，%
  |+ S3 m" }; d! A9 ]9 \6 @ 撕裂强度，kN/m

平板硫化，10min，171℃

1P，40度
38.3
: h# C  T6 _% u 6.9
536
; v& H1 A8 ?1 ?+ q; ~0 V5 x 55.5

7 q; j" O" x8 ]2 FLSR#1A+B，1：1
39.9
8 g9 y7 ]& j# M5 b 9.0
% A5 Y: N% B( o  k! h 573
$ Z, w9 N0 i! R3 e2 E 19.3
4 Q" E) U+ j3 I4 D
LSR#2A+B，1：1
38.1
9.2
$ ^# A, F: q; j. V4 H 631
! c  R$ u+ Y7 }; i 60.1

5 G7 @# C& E+ y# ZLSR#3A+B，1：1
2 }1 E- u, v9 j1 G% L 44.0
& P1 e. p% o* ]9 ]- O 9.0
/ R# |3 b0 ~; d: F/ R1 q 585
  ^0 @  s/ v2 u$ e 40.1
" e1 T' h5 G9 U2 j% Q7 ~
二段硫化，4h，200℃

1P，40度
* \& o8 w( _  ~( N 40.1
$ g; P6 P0 C  V# r8 R 8.1
572
+ a8 ?+ o8 n; [+ M" n8 ` 32.6
$ w: {! U# _0 X% D( I$ I
LSR#1A+B，1：1
40.2
! G, c6 k# P. q- d% d: c 9.2
& m# D7 s0 k5 E3 X: e8 f* K 533
23.1
1 ~' E, y8 k( `" N5 k/ S0 L
& D  M  A9 q# m% F0 NLSR#2A+B，1：1
2 [; s0 v8 g0 x* F: n 41.4
8.0
( x: X& P& a- r- b- u 516
36.1

LSR#3A+B，1：1
46.2
; M) ^0 Z: F3 z* w 9.3
/ u% _2 U3 w' ~, N 528
40.5
- @: v( Z& c; u. J

) E  q8 b" c' A3 Z1 y& e1 G0 U
  表2  硅橡胶热老化后的物理性能
) O' `2 ^2 D+ g& x6 h
3 y& ~5 k- m* i; A2 W9 B: _! L# [* ~; F
/ m+ |! l# y6 g" I' H" p8 E3 t! B" Y9 C 物理性能(225℃×70h)

5 `9 T1 y& w8 s9 Z( W硬度
6 Q; T2 T2 l8 N7 w# H0 x% ? 拉伸强度，MPa
拉断伸长率，%
4 S) ^, v9 m- N( H8 m: F 撕裂强度，kN/m
5 v4 z$ v0 ~  p5 b: I  g
平板硫化，10min，171℃

1P，40度
46.9
8.2
412
33.8
, a# b/ r3 S* z: B
% K6 K& X' v& J$ |: Z  kLSR#1A+B，1：1
/ K5 r% I( B3 e) t( b 40.6
7 J2 o  V! h7 m0 L2 b9 G 6.9
374
* n" d) h& q9 k* I1 n 22.8
1 o* q' c; L2 s7 q0 X- Y! n% p
  q& I/ b; T% q; W0 T( @- nLSR#2A+B，1：1
  }) y  s6 Y# Z, i- h 45.1
5.3
236
34.3

LSR#3A+B，1：1
46.7
, b5 S( ?6 Z! W) S4 F# X 6.7
318
/ X, V8 F) G" W# y 28.5

' m; j" [$ S/ i  ^( @/ A2 }二段硫化，4h，200℃

4 K; `5 S2 D' L, [/ o: v1P,40度
46.2
8.3
) ?# x' M( z3 C  c 410
33.4
1 n3 a( A& C( f# [
LSR#1A+B，1：1
9 u0 I8 u1 z- z9 \* J: h! i 40.9
6.9
362
' v- Q6 a* |: u+ D& U 20.3
! T7 \& h* F0 H: _1 }6 ]
LSR#2A+B，1：1
45.7
& C. n, S6 j# q; i2 F* l 4.8
231
34.0

LSR#3A+B，1：1
47.1
7.1
342
28.0
; J5 i  V, s; D" R) V5 u


3 Q1 s5 U4 N3 v, o5 m


7 v: f9 Y) N6 s3 G" F) V2 a& `  表3  平板硫化和二段硫化后的压缩永久变形
- L0 m& Q' P' V" I* a
5 ?. e# a3 R, o  _: `压缩永久变形(177℃×22h)，%

1P，40度
24
# g" Q) t" s* t 18
9 b7 Z7 M% v( A/ Q/ i8 s8 f
5 O/ ~; l" X# {, l. A/ ILSR#1A+B，1：1
9 g4 _2 d5 R! A4 T9 k0 c8 e" S 56
8 h* t6 S8 w- r( F 38
( }" w0 E4 E. t" F4 S
% w* B" I8 l2 Z, S+ z8 l) [LSR#2A+B，1：1
$ j7 u! ?' S2 V6 G% T  j8 p 46
11

LSR#3A+B，1：1
16
4 o5 {9 {5 h9 ]' v0 ^ 11

/ l" ^5 H9 v0 C+ v; D- L
; T6 n9 j: v' y3 x
  j5 [$ l2 z/ x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

# k: W" p% c! \ 硬度
3 D; M% d1 A9 [ 拉伸强度，MPa
拉断伸长率，%
: W' g% g. \; y6 z" M! n 撕裂强度，kN/m

# J' ^  m# `6 R$ i  [试验前
  
$ C" g0 u& j1 e* E) [ 9.2
! N, r# h$ c% {  @7 `1 }# T* J. q5 d 382
  
& E6 X; G3 q( Z
0 s3 _6 `. ~  T0 f1 i/ Y6个月后
63.7
9.0
4 O$ z6 z/ t$ a/ ^7 L+ W 344
2 z! l% ^  C! ]# F 49.0

   表5  热稳定性试验前后的物理性能
8 x% b7 v4 V3 H

硬度
拉伸强度，MPa
拉断伸长率，%
撕裂强度，kN/m

, L5 v/ \: X. ?0 k2 O3 T: `) ^试验前
7 G: ~/ P! m! @% L: g6 x  S  
; q: f8 q  d( Z% v 9.2
3 c6 K2 p& E6 f, N; j1 ] 399
9 H1 f# N3 P' E  
% n; M4 v- M! ?$ A5 t, A/ ~8 v0 @) ?
2 P6 J: m4 J  s  A* k# ^6个月后
. J4 I- y5 t1 u! N0 m/ Y: b 56.3
9.6
408
44.5



3 n- d4 v3 K% S/ U
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。
- t/ G* P$ J0 b! n1 z    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。

+ c& N- w: [6 c  B    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 a" _7 t9 a. u) n. U$ G% B1 d
# `. i. g/ s# V6 C# x    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。
1 U: ~( N( ]; v0 M% x
7 ]* w* o0 f4 [) X: P. E" A    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。

    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。
1 a& C4 Q7 ]( ]- L/ F3 a2 ^
( a" k- V  ]/ E/ ~    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！
' H2 z0 t& t- e8 I. g: E谢谢！