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液態(tài)硅膠和固態(tài)硅膠在材料上有何不同?

發(fā)布時間:2025-06-17點擊:

液態(tài)硅膠(LSR)與固態(tài)硅膠(SSR)在材料特性、加工工藝及應用場景上存在顯著差異,以下從分子結(jié)構(gòu)、物理性能、加工特性等維度展開對比:

一、分子結(jié)構(gòu)與形態(tài)

維度 液態(tài)硅膠(LSR) 固態(tài)硅膠(SSR)

形態(tài) 液態(tài)雙組分體系(A/B 組分,通常 1:1 或 10:1 混合) 固態(tài)塊狀或顆粒狀(單一組分)

分子量 較低(約 10 萬 - 50 萬 Da),分子鏈較短且線性 較高(約 50 萬 - 100 萬 Da),分子鏈長且交聯(lián)度高

交聯(lián)方式 鉑催化加成反應(室溫或加熱固化) 過氧化物硫化(需高溫 150-200℃交聯(lián))

填料分布 氣相法白炭黑(粒徑 10-20nm)均勻分散 沉淀法白炭黑(粒徑 20-50nm),需混煉分散

二、物理性能對比

性能 液態(tài)硅膠 固態(tài)硅膠

硬度范圍 Shore A 5-90 度(常用 10-60 度,精度 ±2 度) Shore A 20-90 度(精度 ±5 度)

拉伸強度 4-12 MPa(醫(yī)療級可達 8-10 MPa) 6-15 MPa(高硬度產(chǎn)品可達 12 MPa 以上)

斷裂伸長率 300%-800%(低硬度產(chǎn)品可達 800%) 200%-600%(高硬度產(chǎn)品較低)

透明度 高透明(透光率≥90%),可做光學級產(chǎn)品 半透明或不透明(需特殊處理透光率≤70%)

耐溫范圍 -60℃至 + 200℃(長期使用),短期 + 300℃ -50℃至 + 250℃(過氧化物體系易黃變)

壓縮永久變形 100℃×70h ≤5%(優(yōu)于固態(tài)硅膠) 100℃×70h ≤10%-20%

生物相容性 可通過 ISO 10993、FDA 認證(無增塑劑) 需額外處理,可能含過氧化物殘留

三、加工特性差異

工藝環(huán)節(jié) 液態(tài)硅膠(LSR) 固態(tài)硅膠(SSR)

成型方式 注塑、轉(zhuǎn)注、擠出(需專用 LSR 注塑機) 模壓、擠出、傳遞模塑(需混煉、硫化機)

加工溫度 160-180℃(固化時間 10-30 秒) 150-200℃(硫化時間 30 秒 - 5 分鐘)

設備投資 高(LSR 注塑機約 50-100 萬元) 中(硫化機約 20-50 萬元)

自動化程度 全自動化(計量、混合、注射一體) 半自動化(需人工投料、取件)

廢料率 ≤5%(無流道廢料,精密注塑可達≤1%) 10%-20%(流道、飛邊廢料)

生產(chǎn)效率 高(周期 10-40 秒 / 模) 中(周期 30 秒 - 2 分鐘 / 模)

精度控制 尺寸公差 ±0.05mm(微米級結(jié)構(gòu)可達 ±0.01mm) 尺寸公差 ±0.1mm(復雜結(jié)構(gòu)精度較低)

四、材料成本與應用場景

維度 液態(tài)硅膠(LSR) 固態(tài)硅膠(SSR)

材料成本 高(原料價格約 200-400 元 /kg) 中(原料價格約 50-150 元 /kg)

典型應用 - 醫(yī)療:注射器、導管、面罩(無毒性要求)

- 消費電子:按鍵、防水圈(高精度密封)

- 汽車:油封、傳感器保護套(耐候性) - 工業(yè):O 型圈、減震墊(低成本大批量)

- 日用品:杯蓋、廚具(耐高溫)

- 雜件:密封圈、緩沖件(對精度要求低)

優(yōu)勢場景 高精度、復雜結(jié)構(gòu)、透明 / 醫(yī)療級、自動化量產(chǎn) 低成本、大尺寸、低精度、耐極端溫度(短期)

五、核心差異總結(jié)

分子活性:LSR 通過鉑催化交聯(lián),反應更徹底,無副產(chǎn)物;SSR 依賴過氧化物分解,可能殘留異味或酸性物質(zhì)。

加工靈活性:LSR 適合精密注塑和多色包膠(如軟硬膠結(jié)合),SSR 適合模壓成型和厚壁制品。

性能穩(wěn)定性:LSR 的硬度、拉伸性能一致性更高,適合醫(yī)療 / 汽車等高端領域;SSR 因混煉工藝差異,批次性能波動較大。

 

舉例:手機防水按鍵常用 LSR 注塑成型(精度高、密封性好),而工業(yè)用減震墊多采用 SSR 模壓(成本低、工藝簡單)。選擇時需結(jié)合產(chǎn)品精度、產(chǎn)量、成本及性能要求綜合判斷。

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