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液態硅膠成型以后物理性如何?

發布時間:2025-05-10點擊:

液態硅膠(Liquid Silicone Rubber,LSR)成型后的物理性能優異,兼具高彈性、耐候性、生物相容性及加工精度,其核心性能如下,具體表現與配方、固化工藝密切相關:

一、基礎物理性能

硬度    邵氏 A 10~80(常用 15~60)    硬度可調,低硬度(10~30A)柔軟細膩(如嬰兒奶嘴),高硬度(40~80A)兼具支撐性(如工業密封圈)。    

拉伸強度    3~10 MPa(斷裂強度)    高于普通橡膠,撕裂前可承受較大載荷,醫療級 LSR 拉伸強度多≥5 MPa(如用于呼吸面罩密封唇邊)。    

撕裂強度    10~30 kN/m(直角撕裂)    抗撕裂能力強,適合頻繁彎曲或受力場景(如密封圈、按鍵),優于多數熱塑性彈性體(TPE)。    

斷裂伸長率    300%~800%(部分超軟級可達 1000%+)    高彈性變形能力,拉伸至原長數倍不斷裂,回彈后無永久變形(永久變形率≤5%)。    

彈性模量    0.3~5 MPa(100% 定伸應力)    模量低,觸感柔軟,適合接觸皮膚的醫療 / 消費產品(如穿戴設備硅膠墊)。    

密度    1.0~1.2 g/cm³    密度輕,低于固態硅膠(1.1~1.3 g/cm³),適合輕量化設計(如無人機減震球)。    

二、特殊環境性能

耐溫范圍

長期使用:-50℃~200℃(部分配方可達 - 60℃~250℃),短時間可耐受 300℃高溫,低溫下不脆化,高溫下不熔融(僅緩慢老化),優于 PVC、TPU 等材料(通常耐溫≤120℃)。

應用場景:汽車引擎密封件(耐機油 + 高溫)、廚房用品(烤箱烤盤墊)。

耐老化性

耐候性:紫外線、臭氧、濕氣環境下性能穩定,壽命可達 10 年以上(如戶外燈具防水圈)。

耐化學性:耐弱酸弱堿、礦物油(如醫用硅油),但溶于強溶劑(如甲苯、丙酮)。

生物相容性

醫療級 LSR:通過 ISO 10993 認證,無細胞毒性、無致敏性,可接觸人體組織或體液(如嬰兒奶嘴、醫用導管密封件),符合 FDA 21 CFR 177.2600 食品接觸安全標準。

三、表面與功能特性

表面性能

低表面能:表面光滑(Ra≤0.2μm)、不粘塵、易脫模,可直接成型精密結構(如 0.1mm 薄壁或 0.3mm 細柱)。

可二次加工:支持絲印、噴涂(如導電涂層)、模內貼標(IML),或與硬膠(ABS/PC)包膠成型(界面剝離強度≥3N/mm)。

功能性拓展

導電 / 導熱:添加碳納米管 / 金屬粉可制成導電硅膠(體積電阻率≤10Ω?cm),用于 EMI 屏蔽;添加氧化鋁可提升導熱系數至 0.5~1.0 W/(m?K)。

阻燃性:通過 UL94 V-0 認證(厚度 1.5mm),適合電子電器絕緣部件。


四、影響性能的關鍵因素

配方設計

交聯密度:固化劑比例越高,硬度、拉伸強度越高,伸長率下降(需按 GB/T 528 標準測試)。

填料類型:二氧化硅填料提升強度,硅油降低硬度,色母粒可能影響耐溫性(選擇食品級色母)。

成型工藝

固化條件:最佳溫度 120~180℃,時間 10~30 秒(取決于壁厚),欠固化會導致強度不足,過固化增加脆性。

模具精度:高精度模具(公差 ±0.02mm)可成型 0.05mm 精密密封唇,確保液態硅膠制品尺寸穩定性(如醫療面罩氣密性)。

后處理

二次硫化:180℃烘烤 2~4 小時,去除小分子殘留,提升耐候性(醫療 / 航空部件必需)。

表面改性:等離子處理可增強表面親水性(接觸角從 90° 降至 30° 以下),用于吸液棉片固定。

五、典型應用場景

醫療領域:注射器活塞(低摩擦、高潔凈)、喉罩密封墊(生物相容性)。

消費電子:手機防水密封圈(IP68 級,耐冷熱沖擊)、無線耳機耳塞(親膚舒適)。

工業領域:高壓閥門 O 型圈(耐 100bar 壓力 + 耐柴油)、光伏組件接線盒密封件(耐紫外線 1000 小時)。

?總結

液態硅膠成型后綜合性能均衡,尤其在彈性、耐溫、生物相容性方面優勢突出,適合高精度、高可靠性場景。選擇時需根據具體應用(如醫療需關注滅菌適應性,工業需側重耐化學性)匹配配方,并通過 ASTM/DIN 等標準測試驗證實際性能。

深圳市利勇安硅橡膠制品有限公司—專注液態硅膠制品精密技術研發24年,聯系電話:134-2097-4883。

 

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