液体硅橡胶
http://www.51xue.org.cn 2007/6/18 源自:中华职工学习网 【字体：
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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。
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永久变形
压缩永久变形(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 |
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。
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。它平稳安全的硫化特性也有望为其开拓新市场。
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