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液体硅胶加工制造生产厂商,注射成型液态硅胶制品生产厂为您揭开热固性LSR液态硅胶注塑成型工艺的面纱

责任三升足球体育投注网站:盈泰高精  三升足球体育投注网站日期:2019-12-21
文章导读

近年来,液态硅橡胶(LSR)注塑产品以其独特的性能受到医疗、婴儿护理及汽车等应用领域的青睐。LSR是一种热固性塑料,其注塑加工与热塑性塑料有哪些不同?加工时应注意什么?其种类有哪些?自粘型LSR与热塑性塑料进行软/硬包覆成型的优势是什么?软/硬包覆成型的加工要点是什么?这些问题对于希望涉足LSR注塑加工的热塑性塑料注塑加工商来说,都是必须了解和掌握的。为此,本文对这些问题进行了解答。

lsr以其独特的性能受到医疗、婴儿护理及汽车等应用领域的青睐(左上、右图中包括用LSR注塑成型的潜水面具部件、汽车部件和婴儿奶嘴,右下图是用LSR注塑成型的注射器密封部件)

注塑成型的液态硅橡胶(LSR)尽管算不上什么新产品,但是近年来其在医疗、汽车、婴儿护理以及普通工业领域的应用始终保持着高速增长的势头。作为一种热固性树脂,LSR提供了目前TPE不能提供的性能。LSR令人瞩目的性能包括耐热性、极其优良的低温柔性、耐化学性、生物惰性以及固有的光滑性。基于软/硬包覆成型技术的应用日趋流行,许多热塑性塑料加工商都将LSR注塑成型当作拓展其业务的一种方式。幸运的是,LSR的加工与热塑性塑料的加工有着很多的相似之处。对于它们之间存在的不同,许多热塑性塑料加工商都能够通过适当的关注和学习而成功地转向加工LSR。

LSR是什么?

硅橡胶的基础原料是沙子或者二氧化硅(SiO2)。沙子先被加工成纯金属硅,然后与氯甲烷发生反应,经过一系列的步骤可形成多种形态的硅树脂,从液体和聚合物到橡胶基复合物。与大多数塑料不同,硅树脂拥有硅原子和碳原子交替的主链,有机侧链赋予材料可交联性能和其他一些性能。正因如此,LSR既有一些与热塑性塑料相一致的加工性能,又有着热固性塑料固有的一些特性。

LSR利用铂催化剂进行交联,且无副产品。一旦发生交联,LSR就不能重新进行加工或被轻易地回收及再利用,因为克服交联和破坏主链需要提供很高的能量。LSR的相同的分子结构使之能够在很宽的温度范围内使用。同时,硅、氧原子之间强大的键合力使得LSR的降解温度远高于其他聚合物。LSR的其他一些属性是化学惰性和纯净性,结合其能够耐受高温灭菌的特性,使之成为许多医疗应用及婴儿护理产品的理想材料。

三升足球体育投注网站LSR通常含有2种不同粘度的组分,需先按1:1的比例被加入到静态混料机中,之后再被送入注塑机的机筒中

如何加工

在介绍了LSR的优良特性后,还需要介绍LSR的加工与热塑性塑料有哪些异同。首先,LSR注塑成型设备看起来与热塑性塑料注塑机十分相像,都具有喂料系统以将树脂填入注塑机机筒,然后将机筒中的树脂注入到模具中进行成型。然而,一个最大的不同发生在模具内部。热塑性塑料必须在机筒中加热,使之由固态变为熔融状态,然后在模具中进行冷却而重新回到固态。而LSR正好与此相反,它的初始状态为流体,随后在模具中被加热进行交联固化。注塑机机筒采用水冷装置使温度低于LSR的固化点。模具通常被加热到180~200℃。热塑性塑料用的模具可以通过使用热流道使水口料和浇道料最少化,而LSR采用冷流道使材料保持冷却,直到物料进入模腔。由于LSR是一种不能被重新利用的高价值材料,因而减少废料显得比热塑性塑料更加重要。

三升足球体育投注网站将LSR加入到机筒中的方法与热塑性塑料不同。LSR是一种膏体,与花生酱相似,通常包括2个组分,其中A组分含有交联剂,B组分含有催化剂,两组分经混合后可促使LSR发生固化反应。A、B两个组分按1:1的比例被泵入到机筒后,经过充分混合才能进行注射。通常这需要在进入注射单元之前先进入一个水冷混料机内以完成物料的混合。大多数LSR注塑机也使用一根注射螺杆来实现进一步的混合。

三升足球体育投注网站与热塑性塑料相比,LSR在热模具中的粘度非常低,因此需要制模者在制模时对分型线和排气口倍加注意以防止制品出现飞边。LSR的这一特性也有好处,即易于成型十分长、薄的制品。

热塑性塑料必须充满模具以确保制品形状的完整,为此必须施加保压压力使得额外的物料能在制品收缩时被补进模腔中。然而,成型LSR不需要此步骤。由于LSR交联本身会膨胀,再进行保压补料肯定会导致制品在开模时发生过度膨胀,进而造成制品尺寸不可控制。通过冷却,硅橡胶也会收缩,但其收缩速率是均一的。基于这些原因,成型硅橡胶时,如果模具设计已考虑了LSR膨胀和收缩,则只需采用一种压力。

LSR的注塑加工应该被看作由4个部分组成。LSR材料的类型和级别只是其中的一个重要组成部分,注塑机质量、泵送单元和模具也同样扮演着重要的角色。对于LSR制品的注塑生产而言,通过采用合理的设计和技术,也一样能够实现像加工热塑性塑料那样的自动化生产。

LSR的多样性

三升足球体育投注网站像热塑性塑料一样,LSR拥有很多种类和级别。从触感和硬度上区分,可以分为“湿”(与橡胶相似)和“干”(光滑)两种。通用级别的LSR不填充过多的填料(典型填料为硅石),适用于一般物理性能的用途。通过加入添加剂和其他填料,LSR能够耐受高温或油和其他液体环境。苯基的加入使LSR的低温性能有所提高。加入苯基流体能够减小材料的摩擦系数,使制品表面更加光滑。也有一些LSR本身具有较低的摩擦系数,无需使用液体润滑其表面。

对于很多加工商和产品设计者来说,采用可实现软/硬包覆成型(软/硬包覆成型又称双组分或2K成型)的自粘接级别LSR具有十分重要的意义。这些新型材料无需额外的粘合步骤就能与热塑性塑料结合在一起。

三升足球体育投注网站这不仅仅消除了粘合操作,而且由于固化时间与热塑性塑料的冷却时间接近,可以实现LSR与热塑性塑料的模内粘结。这一过程与热塑性塑料的软/硬包覆成型类似,区别在于LSR侧的模具需要加热以使LSR交联固化,因此在选择热塑性塑料衬底材料时应考虑其耐热性(不会因为受固化温度的影响而发生变形)。在一些应用中,热塑性塑料凝固后的余热可被用来固化LSR。

三升足球体育投注网站LSR与多种热塑性塑料的自粘接性能可为制品设计带来优势。LSR可被精确地置于制品的某一个要求具有特殊功能的区域,而无需将功能材料覆盖到整个制品表面。同样地,不与LSR包覆的热塑性衬底材料部分也不必为了耐受LSR固化温度而采用加厚设计。这对于加工商来说,既降低了材料成本,同时也使制品可以变得更小以迎合产品的小型化趋势。

需要指出的是,当前自粘接LSR技术的初始粘接强度设计是为了制品脱模时不发生损伤(没有人希望LSR粘附在模具的金属上)。在两周之内,粘接强度会持续增加,一般在送至最终用户之前能够达到最好水平。如果加工商希望更快地达到最大粘接强度,则可以将制品放入100℃的高温炉中烘烤1h。


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