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液体硅橡胶

日期:2024-04-19 17:45
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摘要:
 *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**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、压缩长久变形);6.储存寿命长;7.硫化周期短;8.符合美国食品**管理局(FDA)标准;9可调色;10.不同硬。度间可混合。

   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。

   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。

   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。

   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。

    表1 40度双组分和单组分液体硅橡胶物理性能对比

 

物理性能

硬度

拉伸强度,MPa

拉断伸长率,%

撕裂强度,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  硅橡胶热老化后的物理性能

 

物理性能(225℃×70h)

硬度

拉伸强度,MPa

拉断伸长率,%

撕裂强度,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后的压缩长久变形

压缩长久变形(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

 

硬度

拉伸强度,MPa

拉断伸长率,%

撕裂强度,kN/m

试验前

 

9.2

382

 

6个月后

63.7

9.0

344

49.0



    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,%

撕裂强度,kN/m

试验前

 

9.2

399

 

6个月后

56.3

9.6

408

44.5



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**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。

   材料可以达到美国食品**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。

   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。

   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。

   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**的硫化特性也有望为其开拓新市场。

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