液态硅橡胶
简介:
液体硅胶是相对固体高温硫化硅橡胶来说的,其为液体胶,具有流动性好,硫化快,更安全环保,可完全达到食品级要求。根据分子结构中所含官能团(即交联点)位置,常把带有官能团的液体橡胶分成两大类:一类是官能团处于分子结构两端的称之为遥爪型液体橡胶;另一类是活性官能团在主链中呈无规分布,即所谓在分子结构内带官能团者,称为非遥爪型液体橡胶。当然,也有既带中间官能团又带有端基官团的,
目前重点是对遥爪型液体橡胶进行研究。对于液体橡胶,应根据其所含的活性官能基来选择带有适当官能团的链增长剂或交联剂。
LSR综述:
LSR是英文Liquid Silicone Rubber的缩写,意思是液体硅橡胶(灌封胶),实际上,所有的固化前为液体,固化后为弹性体的有机硅产品都可以叫做LSR(液体硅橡胶),但是习惯上说起LSR通常指狭义上的液体硅橡胶,GE公司是这么定义的:LSR是指按照1:1重量或体积配比用注射成型方法生产弹性体的双组分加成型硅橡胶,也就是SHIN ETSU产品分类上所指的LIM(Liquid Injection Molding,液体注射成型),指专门用于注射成型的硅橡胶,常用来做大批量标准制件。而DOW CORNING公司产品分类的LSR不但包括注射成型的产品也包括敷形涂料等1:1混合的无色透明的双组分加成型硅橡胶,在国内,晨光院把所有加成型无色透明的产品统称为硅凝胶,而我们一般只称无色透明,没有硬度很软,几乎没有强度的加成型灌封产品为硅凝胶,国外大公司的分类也是单独列出,即Silicone Gels产品。DOW CORNING的说法,LSR是指无色透明或者半透明,粘度较大(一般大于10Pa•S),按照1:1重量或体积配比的双组分加成型硅橡胶,可以做透明半透明的硅橡胶制品,也可以配合颜料、底涂剂等使用。据报道:目前全国加成型液体硅橡胶生产量在500-800吨/年,进口量在5千吨/年,高温硫化硅橡胶生产量5万吨/年以上,随着加成液体硅橡胶发展和成本下降以及加工设备国产化,高温硫化橡胶至少有60%-70%的用量将被液体硅橡胶所取代,预计到2010年市场需求量在40000吨以上,该产品发展空间很大。
二、加成型灌封胶的反应机理
双组分加成型灌封胶有弹性硅凝胶和硅橡胶之分,前者强度较低,后者强度较高。它们的硫化机理是基于有机硅生胶端基上的乙烯基(或丙烯基)和交链剂分子上的硅氢基发生加成反应(氢硅化反应)来完成的。
在该反应中,含氢化物官能的聚硅氧烷用作交链剂,氯铂酸或其它的可溶性的铂化合物用作催化剂。
硫化反应是在室温或加热条件下进行的。不放出副产物。由于在交链过程中不放出低分子物,因此加成型硅橡胶在硫化过程中不产生收缩。这一类硫化胶无毒、机械强度高、具有卓越的抗水解稳定性(即使在高压蒸汽下)、良好的低压缩形变、低燃烧性、可深度硫化、以及硫化速度可以用温度来控制等优点,因此是目前国内外大力发展的一类硅橡胶。
加成型灌封胶的包装方式一般是分A、B两种组分进行包装:将催化剂和含乙烯基有能团的有机硅聚合物作为一种组分;含氢的聚硅氧烷交链剂作另一种组分。混合比例一般是按A:B=1:1进行,环境温度对混合后的操作适用期有一定影响。环境温度较高时,反应速度较快,操作适用期有所缩短。
用途
液体硅橡胶可用于涂敷、浸渍及灌注。
制程工艺
例如粘度为0.07~50帕·秒/25℃的羟基封端聚二甲基硅氧烷,用甲基乙烯基双吡咯烷酮硅烷为链增长剂,用有机过氧化物,如过氧化二苯甲酰、25—二甲基地5—二叔丁基过氧己烷为硫化剂,此种胶料流动性好、粘度低,在其硫化过程中同时发生链子增长反应,故可获得高分子量的弹性体,具有良好的物理机械性能。链增长剂甲基乙烯基双吡咯烷酮硅烷,可由吡咯烷酮与甲基乙烯基二氯硅烷在三乙胺存在下反应而得,产物容易水解,故需存放在干燥密闭的容器中,这种化合物的吡咯烷酮基在室温下可与聚二甲基硅氧烷内的端羟基缓慢反应,其反应速度随温度升高而加快。从理论上讲,此反应可连续进行,直至获得无限大的分子量。甲基乙烯基吡咯烷酮硅烷中的乙烯基还可作为硫化反应的活化点,能促使聚二甲基硅氧烷交联,生成高分子量的弹性体。由于吡咯烷酮基与羟基在室温下反应十分缓慢,故加入各组分经混合后的胶料具有较长的适用期,在1小时内胶料的粘度基本不变,但仍保持良好的流动性,可注入微小的孔隙中。混合后的胶料在150℃下加热10分钟即可硫化成弹性体。
种类
1、注射成型液体硅橡胶(LSR):全名为注射成型液体硅橡胶,硫化设备为注射成型机。注射成型机有着工艺流程非常简单(不需高温胶工艺中的配料,炼胶,切料,摆料等人工流程,只需一个工人取产品即可),产品精确度高(成型之前所有人工程序全部被机器取代),产量高(A/B胶混合在一定温度下几秒钟成型),省人,省电,省材料等多项优点,能生产所有高温胶生产的产品!是今后几年硅橡胶材料发展的一主流。
2、模具硅橡胶(RTV-2):用于工艺品及低合金的成型模具。
3、电子硅橡胶(RTV-T):用于电气元件的防潮、绝缘背光板及散热材料。
4、密封胶(RTV-1):俗称玻璃胶,用于建筑密封、防水工程、铝材粘接、电子及灯饰等。
三、常用术语解释
1、室温固化:固化温度范围在20~30℃
2、中温固化:固化....
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