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液體矽橡膠

日期:2024-09-01 10:33
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摘要:
 *近Laur矽橡膠公司展示了新一代液體矽橡膠。這種材料應(yīng)用了當(dāng)前**的平穩(wěn)硫化技術(shù)(EC),解決了當(dāng)前雙組分液體矽橡膠(LSR)存在的一些問(wèn)題。這種材料可作為單體係(IP)充分配合後供應(yīng)。

    儘管這種材料還處在商業(yè)化初期,但是由於其具有以下優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用前景很廣闊:1.充分配合——無(wú)需混合操作;2.冇有配比不當(dāng)?shù)奈镔|(zhì);3.無(wú)需清理混合設(shè)備;4.冇有清理過(guò)程中的物料損失;5.優(yōu)異的物理性能(拉伸強(qiáng)度、拉斷伸長(zhǎng)率、撕裂強(qiáng)度、熱老化性能、壓縮長(zhǎng)久變形);6.儲(chǔ)存壽命長(zhǎng);7.硫化周期短;8.符合美國(guó)食品**管理局(FDA)標(biāo)準(zhǔn);9可調(diào)色;10.不同硬。度間可混合。

   儘管通常聲稱液體矽橡膠已充分配合,但實(shí)際並非如此。一般液體矽橡膠有兩個(gè)組分,A和B,在用之前需要混合。在室溫下,混合後的儲(chǔ)存壽命不多於3d。大多數(shù)情況下,當(dāng)對(duì)顏色有要求時(shí)要事先加入著色劑。這種新的平穩(wěn)硫化體係可以作為單組分供應(yīng),無(wú)需再混合。這意味著隻需要將原材料直接注入到模具中即可。

   因?yàn)殡p組分液體矽橡膠在使用前需要混合,不可避免地存在局部配比不當(dāng)?shù)膯?wèn)題。對(duì)雙組分體係來(lái)說(shuō),如果泵運(yùn)行不正常,就會(huì)產(chǎn)生配比不當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)?;旌喜痪鶗?huì)影響橡膠的硫化周期和物理性能。

   雙組分膠的儲(chǔ)存壽命不多於3d。所以當(dāng)混合設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間不用時(shí),必須將其清理乾淨(jìng)。隻清理A和B組分其中一個(gè)時(shí),就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備以後啟用時(shí)混合比例不當(dāng),造成材料的浪費(fèi)。采用新的平穩(wěn)硫化技術(shù)的材料體係具有長(zhǎng)的儲(chǔ)存壽命,故當(dāng)混合裝備長(zhǎng)時(shí)間不用時(shí)不必清理或潔化。

   如表1-3所示,同現(xiàn)有的雙組分液體矽橡膠相比,這種新的單組分矽橡膠具有相似的性能。表中未列出這種新材料的粘度,實(shí)際同雙組分液體矽橡膠的粘度也是相近的。

    表1 40度雙組分和單組分液體矽橡膠物理性能對(duì)比

 

物理性能

硬度

拉伸強(qiáng)度,MPa

拉斷伸長(zhǎng)率,%

撕裂強(qiáng)度,kN/m

平板硫化,10min,171℃

1P,40度

38.3

6.9

536

55.5

LSR#1A+B,1:1

39.9

9.0

573

19.3

LSR#2A+B,1:1

38.1

9.2

631

60.1

LSR#3A+B,1:1

44.0

9.0

585

40.1

二段硫化,4h,200℃

1P,40度

40.1

8.1

572

32.6

LSR#1A+B,1:1

40.2

9.2

533

23.1

LSR#2A+B,1:1

41.4

8.0

516

36.1

LSR#3A+B,1:1

46.2

9.3

528

40.5



    表2  矽橡膠熱老化後的物理性能

 

物理性能(225℃×70h)

硬度

拉伸強(qiáng)度,MPa

拉斷伸長(zhǎng)率,%

撕裂強(qiáng)度,kN/m

平板硫化,10min,171℃

1P,40度

46.9

8.2

412

33.8

LSR#1A+B,1:1

40.6

6.9

374

22.8

LSR#2A+B,1:1

45.1

5.3

236

34.3

LSR#3A+B,1:1

46.7

6.7

318

28.5

二段硫化,4h,200℃

1P,40度

46.2

8.3

410

33.4

LSR#1A+B,1:1

40.9

6.9

362

20.3

LSR#2A+B,1:1

45.7

4.8

231

34.0

LSR#3A+B,1:1

47.1

7.1

342

28.0



    表3  平板硫化和二段硫化後的壓縮長(zhǎng)久變形

壓縮長(zhǎng)久變形(177℃×22h),%

1P,40度

24

18

LSR#1A+B,1:1

56

38

LSR#2A+B,1:1

46

11

LSR#3A+B,1:1

16

11



在倉(cāng)庫(kù)中儲(chǔ)存6個(gè)月後,對(duì)這種新材料進(jìn)行了測(cè)試。同6個(gè)月前相比,儲(chǔ)存6個(gè)月後該單組分液體矽橡膠的硫化曲線和物理性能幾乎冇有變化(表4和(圖1略))。通過(guò)將樣品在71℃下存放一周的試驗(yàn),再次證明了這種新體係的穩(wěn)定性。同樣,性能和硫化曲線都冇有變化(表5和(圖2略))。

    表4  儲(chǔ)存試驗(yàn)前後的物理性能

 

硬度

拉伸強(qiáng)度,MPa

拉斷伸長(zhǎng)率,%

撕裂強(qiáng)度,kN/m

試驗(yàn)前

 

9.2

382

 

6個(gè)月後

63.7

9.0

344

49.0



    表5  熱穩(wěn)定性試驗(yàn)前後的物理性能

 

硬度

拉伸強(qiáng)度,MPa

拉斷伸長(zhǎng)率,%

撕裂強(qiáng)度,kN/m

試驗(yàn)前

 

9.2

399

 

6個(gè)月後

56.3

9.6

408

44.5



平穩(wěn)硫化技術(shù)良好的穩(wěn)定性同樣使焦燒性能得益,在較長(zhǎng)裝模時(shí)間下增加了硫化過(guò)程的**性。這對(duì)模具設(shè)計(jì)和裝模較難的情況都是很有幫助的。

   單組分體係液體矽橡膠的硫化時(shí)間比雙組分體係的長(zhǎng),這主要是由於其焦燒時(shí)間較長(zhǎng)。平穩(wěn)硫化體係的硫化速率不比雙組分體係差多少。圖3(略)比較了單組分矽橡膠和三種不同的雙組分矽橡膠的硫化曲線。

   材料可以達(dá)到美國(guó)食品**管理局(FDA)的要求。樣品膠料經(jīng)過(guò)二段硫化後,按CFR171.2600測(cè)試。樣品通過(guò)了長(zhǎng)期或者反複與食物接觸的產(chǎn)品的嚴(yán)格測(cè)試。

   由於具有較長(zhǎng)的儲(chǔ)存壽命,單組分矽橡膠可以以全配合的方式供應(yīng)。這就減少了混合時(shí)存在配比不當(dāng)?shù)目赡苄浴谓M分矽橡膠可以著色後供應(yīng),就不需要象雙組分矽橡膠一樣在模壓成型前加著色劑混合。因此,簡(jiǎn)單的泵就可以替代現(xiàn)有的混合計(jì)量設(shè)備。

   對(duì)製造商來(lái)說(shuō),擁有混合計(jì)量設(shè)備就可在不同硬度的矽橡膠混合時(shí)預(yù)測(cè)出中間硬度,這對(duì)小用戶來(lái)說(shuō)就可儘可能減少存貨。如果需要某一硬度,事先通過(guò)計(jì)算設(shè)定時(shí)間,然後開啟兩臺(tái)泵,分彆將不同硬度原料從桶內(nèi)抽出。

   對(duì)於不願(yuàn)意通過(guò)混合來(lái)調(diào)節(jié)硬度的製造商,不必開啟混合設(shè)備就可進(jìn)行全套材料試驗(yàn),這樣在生產(chǎn)前可完成測(cè)試。

   新的平穩(wěn)硫化技術(shù)有望為液體矽橡膠開拓新的市場(chǎng)。對(duì)這種新的單組份材料可進(jìn)行短期投入,這樣就不必購(gòu)買計(jì)量混合設(shè)備。它平穩(wěn)**的硫化特性也有望為其開拓新市場(chǎng)。

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