随着年代的推移,液态硅胶制成的产品,紧紧地把人们的生活与硅胶相连了起来,液态硅胶自20世纪80年代末开端,便向不同的领域去开端拓展。在医疗职业方面,液态硅胶为了满足医用更多更高的需求,近几十年来,医用硅橡胶产品的运用取得了长足的前进。
什么是液态硅胶
液态硅胶( Liquid Silicone Rubber,简称LSR),有良好的弹性和防水防潮性,耐酸、碱等多种化学物质的侵蚀。“液态硅胶”对于“固体高温硫化硅橡胶”来说的,其由液体胶形成,具有流动性好,硫化快的特点。更安全环保,完全达到食用级的要求,像婴儿用的奶瓶奶嘴通常是此材质。
液态硅胶得益于其柔软、无毒、耐高低温、容易成型等特性,通过LSR注塑或二次注塑,广泛应用在3C电子如手机、电话手表等壳体、卡托或接口等位置,起到密封防水的重要作用。在汽车、医疗、日用等领域,液态硅胶也广泛应用于制品成型。
液态硅胶的优点
耐高温
较低温不失弹性
抗化学、抗菌
极佳的透光性
硫化快
符合FDA生物相容性
透气性
优异的抗拉丝强度、延伸率、抗拉丝强度高、压缩永久变形率小
宽度的温度范围内,保有低压缩永久变形率
液态硅胶会取代传统硅胶行业吗?
硅胶是一种耐寒耐高温且环保的材质,它的使用温度范围在-60℃250℃之间,其实早在欧美国家,人们几年前就普遍的使用硅胶餐具等硅胶制品了,在技术方面有很多的经验,而且,世界卫生组织对我们的食品材质也很关注和重视。
液态硅胶因其不会释放有毒物质且触感柔软舒适,能耐高温及低温 (-60c~+300c) 良好物化性而被广泛运用,当前,传统的硅胶已经在逐渐被淘汰,而现在的新型液态硅胶,则在众人无法阻挡的脚步之下,开始慢慢的走向全世界。
液态硅胶产品的发展前景
近年来,环保意识抬头以及医疗设备的进步,3C通讯及车电的防水需求,使得液态硅胶成型制程成为重要先进制程。
全球液态硅胶市场预期复合年增长率估计超过4.5%,主要因素是医疗器械行业和食品包装行业需求的旺盛。而汽车生产因为疫情减缓可能会阻碍未来几年的市场增长。
电子行业越来越多的采用可能会在未来几年为市场创造机会。
医疗设备是液态硅胶市场的主要最终用户之一。由于其纯度、化学和物理耐受性、柔韧性和灭菌性等特性,使医疗设备行业对液态硅胶的需求不断增长。当前,液态硅胶已在医疗电缆、医疗纺织品涂料、呼吸面罩、医疗管材和其他医疗设备市场中得到应用。
根据「中国制造2025」计划,政府已将重点放在生物医学和高端医疗器械制造上,因此亚太地区有望成为增长最快的医疗设备市场。
中国汽车制造业是世界上最大的汽车制造业,由于产量下降,该行业正在下降。此外,由于经济预测疲软,预计产量将进一步下降。然而,政府鼓励电动汽车销售的举措有望推动液态硅胶的需求,我国经济正从投资驱动型经济向消费驱动型经济转变,这是因为我国二三线城市的消费增强,也将增加对诸如儿童护理产品等消费品的需求。
生产工艺
1、硅橡胶的液体注射成型
起步于上世纪70年代的液体硅橡胶注射成型方法逐渐普及,现今,作为硅橡胶的一种成型方法已获得认可,首先对普遍使用的LIMS法加以说明。
若用一句话来解释LIMS(液体硅橡胶注射成型),就是用泵把加成固化型的液体硅橡胶输送到注射成型机里,在模型内固化成型的方法。从这两个方法的工艺流程以及固化反应的差别来看,LIMS的优点有几点:
(1)节省人力:材料输送、计量、混合、注射等的工序实现连续化自动化,减少动力消耗。
(2)可提高生产效率:通过快速固化以谋求缩短成型周期。
(3)能提高产品质量:无反应副产物生成,无杂质混入。
(4)适合复合成型:由于材料的流动性好、成型压力低,以及固化温度范围宽,因此,除了能进行嵌入件成型外还可进行复合成型。
2、LIMS的最新技术动态
目前不仅正在由具有上述优点的单纯的混炼型式向LIMS方法过渡,而且最近正积极向以下两个方向发展。
(1)全自动成型:无飞边、无流道、自动脱模
关于全自动化成型工艺,人们从注射机、模具、材料等各个方面进行了研究。它不只是在工艺操作上可节省人力,而且由于它不会产生无用的固化物,因此材料成本降低,从兼顾环境保护这一角度出发,该方法也颇受人们关注。对于汽车用骨架油封那样的微型硅胶制品的成型来说,要求其成型周期(从注射起到下一次注射为止)在10s以内,这样极短时间内完成也能做到。
(2)复合成型:夹物嵌件成形、二元成型
因为交联反应的形式是加成固化,所以可在比较低的温度下成型。由于交联反应中无过氧化物分解残渣等副产物生成,所以原则上无需过行二次硫化。因此可与树脂进行整体成型,通过涂布底涂材料进行镶嵌成型,使密封部分与骨架部分成为一个整体的二元成型也已开始普及。
硅橡胶制品具有优异性质(耐热、耐塞性、耐天候性、电绝缘性、阻燃性等)。由于这些性质,使基于全自动成型的环保成形,与金属、有机树脂的整体成型,是可能的。
材料本身是透明的具有可着色性,所以其应用范围涉及许多领域,如(计算机、移动电话等的)按键,奶瓶的奶嘴,(复印机、打印机等的)胶辊,管接头密封、油封等各种汽车配件,电视机显像管阳极帽、潜水用品等。
3、无胶边/无流道自动成型用材料
近年来,在液体硅橡胶的注射成型方面,一种称之谓无胶边、无流道成型的方法开始普及。这是不产生无用固化物且无需二次加工的成型方法,即是一种没有注料口、流道(即便有也不发生固化),不产生废胶边的成型方法。为了实施这种成型方法,模型的构造和分型面等的光洁度,注射机的计量、排出精度必须符合要求,即使在材料方面也必须是难以生成废胶边的材料。
所示,进入模腔内的胶料在充满模腔后,由于胶料过多,或者因硅橡胶的热膨胀等因素,胶料流入分型面上,固化后便成为废胶边。假如将分型面设计得狭窄些,废胶边就难以生成,但是与此同时,空气也不易排去,于是便成为成品中含有气泡的原由。
与以前所用的材料相比,该材料的固化曲线成急速转折状态(从固化开始到固化结束时间很短)。通过选择这类材料的恰当注射条件,即在材料充满模腔之前,固化还未开始,材料流动性很好,而当材料充满模腔后,固化立刻结束,即使还有残余压力,材料也不会流到分型面上,防止废胶边形成。
文章来源: 中研网,依叁五柒,帝博硅胶制品