液體硅橡膠

    盡管這種材料還處在商業(yè)化初期，但是由于其具有以下優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景很廣闊：1.充分配合——無(wú)需混合操作；2.沒(méi)有配比不當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)；3.無(wú)需清理混合設(shè)備；4.沒(méi)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。

   盡管通常聲稱(chēng)液體硅橡膠已充分配合，但實(shí)際并非如此。一般液體硅橡膠有兩個(gè)組分，A和B，在用之前需要混合。在室溫下，混合后的儲(chǔ)存壽命不多于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)硫化體系可以作為單組分供應(yīng)，無(wú)需再混合。這意味著只需要將原材料直接注入到模具中即可。

   因?yàn)殡p組分液體硅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)雙組分體系來(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)。混合不均會(huì)影響橡膠的硫化周期和物理性能。

   雙組分膠的儲(chǔ)存壽命不多于3d。所以當(dāng)混合設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間不用時(shí)，必須將其清理干凈。只清理A和B組分其中一個(gè)時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備以后啟用時(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)的材料體系具有長(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)有的雙組分液體硅橡膠相比，這種新的單組分硅橡膠具有相似的性能。表中未列出這種新材料的粘度，實(shí)際同雙組分液體硅橡膠的粘度也是相近的。

    表1 40度雙組分和單組分液體硅橡膠物理性能對(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  硅橡膠熱老化后的物理性能

	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后的壓縮長(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)月后，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)月后該單組分液體硅橡膠的硫化曲線和物理性能幾乎沒(méi)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系的穩(wěn)定性。同樣，性能和硫化曲線都沒(méi)有變化(表5和(圖2略))。

    表4  儲(chǔ)存試驗(yàn)前后的物理性能

	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)月后	63.7	9.0	344	49.0

    表5  熱穩(wěn)定性試驗(yàn)前后的物理性能

	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)月后	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。

   單組分體系液體硅橡膠的硫化時(shí)間比雙組分體系的長(zhǎng)，這主要是由于其焦燒時(shí)間較長(zhǎng)。平穩(wěn)硫化體系的硫化速率不比雙組分體系差多少。圖3(略)比較了單組分硅橡膠和三種不同的雙組分硅橡膠的硫化曲線。

   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)二段硫化后，按CFR171.2600測(cè)試。樣品通過(guò)了長(zhǎng)期或者反復(fù)與食物接觸的產(chǎn)品的嚴(yán)格測(cè)試。

   由于具有較長(zhǎng)的儲(chǔ)存壽命，單組分硅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分硅橡膠可以著色后供應(yīng)，就不需要象雙組分硅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)制造商來(lái)說(shuō)，擁有混合計(jì)量設(shè)備就可在不同硬度的硅橡膠混合時(shí)預(yù)測(cè)出中間硬度，這對(duì)小用戶(hù)來(lái)說(shuō)就可盡可能減少存貨。如果需要某一硬度，事先通過(guò)計(jì)算設(shè)定時(shí)間，然后開(kāi)啟兩臺(tái)泵，分別將不同硬度原料從桶內(nèi)抽出。

   對(duì)于不愿意通過(guò)混合來(lái)調(diào)節(jié)硬度的制造商，不必開(kāi)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)有望為液體硅橡膠開(kāi)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(mǎi)計(jì)量混合設(shè)備。它平穩(wěn)**的硫化特性也有望為其開(kāi)拓新市場(chǎng)。