新一代液体硅橡胶

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 拉断伸长 撕裂强度 , 度 ,MPa 率 , % kN/ m
平板硫化 ,10min ,171 ℃
1P ,40 度
46. 9
8. 2
412
33. 8
L SR # 1A + B ,1 ∶1 40. 6
二段硫化 ,4h ,200 ℃
1P ,40 度
40. 1
8. 1
572
32. 6
L SR # 1A + B ,1 ∶1 40. 2
9. 2
533
23. 1
L SR # 2A + B ,1 ∶1 41. 4
8. 0
516
36. 1
L SR # 3A + B ,1 ∶1 46. 2
9. 3
528
40. 5
参考文献 : 1 Paul Kehl 等《, Rubber World》Vol . 230 ,No . 3 (2004) ,15～16
© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
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
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 拉断伸长 撕裂强度 , 度 ,MPa 率 , % kN/ m
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 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 。
表 5 热稳定性试验前后的物理性能
试验前
硬度
拉伸强度 , M Pa 9. 2
拉断伸长 率,% 399
撕裂强度 , kN/ m
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 。
2
橡胶参考资料
2005 年
新一代液体硅橡胶
严宏洲 (湖北红星化学研究所 襄樊 441003) 编译
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 (L SR) 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 。
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
6. 9
374
22. 8
L SR # 2A + B ,1 ∶1 45. 1
5. 3
236
34. 3
L SR # 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
L SR # 1A + B ,1 ∶1 40. 9
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 。
6 个月后 561 3
9. 6
408
44. 5
wenku.baidu.com
6 个月储存稳定性测试
时间 ,min 图 1 6 个月储存试验结果
热稳定性试验
时间 ,min 图 2 在 71 ℃下材料存放 1 周前后的硫化曲线
时间 ,min 图 3 171 ℃下液体硅橡胶硫化曲线
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 CFR1711 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 。
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 : 11 充 分 配 合 ———无需混合操作 ; 21 没有配比不当的物质 ; 31 无需清理混合设备 ;41 没有清理过程中的物料 损失 ;51 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) ;61 储 存寿命长 ;71 硫化周期短 ;81 符合美国食品药物 管理局 ( FDA ) 标准 ; 91 可调色 ; 101 不同硬度间 可混合 。
性能和硫化曲线都没有变化 (表 5 和图 2) 。
平稳硫化技术良好的稳定性同样使焦烧性能
表 4 储存试验前后的物理性能
试验前
硬度
拉伸强度 , M Pa 9. 2
拉断伸长 率,% 382
撕裂强度 , kN/ m
6 个月后 63. 7
9. 0
344
49. 0
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 。
第 35 卷 第 2 期
新一代液体硅橡胶
3
体硅橡胶的粘度也是相近的 。
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) 。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 ,
L SR # 1A + B ,1 ∶1
56
38
L SR # 2A + B ,1 ∶1
46
11
L SR # 3A + B ,1 ∶1
16
11
© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
6. 9
362
20. 3
L SR # 2A + B ,1 ∶1 45. 7
4. 8
L SR # 3A + B ,1 ∶1 47. 1
7. 1
231
34. 0
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) , %
平板硫化
二段硫化
1P ,40 度
24
18
平板硫化 ,10min ,171 ℃
1P ,40 度
38. 3
6. 9
536
55. 5
L SR # 1A + B ,1 ∶1 39. 9
9. 0
573
19. 3
L SR # 2A + B ,1 ∶1 38. 1
9. 2
631
60. 1
L SR # 3A + B ,1 ∶1 44. 0
9. 0
585
40. 1
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 。