【冠亞技術CS-002液體(tǐ)矽膠揮發份快速測定儀】液态矽膠是一(yī)種無毒、耐熱、高複原性的柔性熱固性材料，其流變行爲主要表現爲低黏度、快速固化、剪切變稀以及較高的熱膨脹系數液态矽膠硫化而成的制品具有溫度适應性強，純度高，透明性好，揮發物(wù)質含量少，耐油耐老化，耐化學藥品和絕緣性突出等優點，在汽車(chē)、建築、電子工(gōng)業、醫療保健、機械工(gōng)程、食品工(gōng)業等領域得到廣泛應用。

一(yī)、液态注射成型

      液态矽膠成型工(gōng)藝中(zhōng)，液态注射成型(LiquidInjectionmolding/LIM)技術得到最早應用。液态注射成型是将A、B膠(成分(fēn)如1：1或者其它比例精确計量後，輸送到靜态混合器中(zhōng)，混合後再輸送到注射裝置中(zhōng)，由注射裝置再混合後注射到熱的模具内，在模具内膠料經過快速的硫化反應後，形成具有一(yī)定強度和彈性的矽膠制品。

      在液态矽膠的成分(fēn)中(zhōng)，催化劑和抑制劑的作用顯得尤爲重要。由于液态矽膠需要發生(shēng)硫化反應，所以添加了催化劑來加速硫化反應。當液态矽膠溫度達到硫化溫度時，具有極高硫化速度(200℃時，硫化速度達到每毫米壁厚隻需3～5s)，而且液态矽膠不能長期存在于40～50℃的溫度中(zhōng)(50℃時，即便沒有達到硫化溫度，在3～4分(fēn)鍾内，也會緩慢(màn)發生(shēng)反應)。因此爲了使液态矽膠溫度在沒有達到硫化溫度前，不發生(shēng)硫化反應，還需向其組分(fēn)中(zhōng)加入抑制劑。在達到硫化溫度時，抑制劑失效，液态矽膠快速發生(shēng)反應。

1.1成型特點

1)液态矽膠注射成型與固體(tǐ)橡膠模壓成型相比不需塑煉、混煉、預成型等操作工(gōng)序，節省了人力、物(wù)力和能量，減少了設備投資(zī)及占地面積。

2)液态矽膠注射成型可實現全密閉條件下(xià)自動進行的加工(gōng)過程，消除了人工(gōng)操作偏差，減少了加工(gōng)過程中(zhōng)各種可變因素的影響和污染，保證了産品的尺寸精度和内在質量，這有利于液态矽膠在醫療上的應用。

3)由于液态矽膠的粘度很低(一(yī)般在10～1000Pas範圍内)、流動性和加工(gōng)性良好，所以它的注射壓力比固體(tǐ)橡膠及塑料的注射成型壓力低很多，一(yī)般注射壓力爲20MPa，某些情況下(xià)可低于1MPa，因此可以生(shēng)産無飛邊産品，減少材料浪費(fèi)，同時降低了設備和模具的磨損。另外(wài)由于液态矽膠的流動性好，特别适合于成型大(dà)型産品、形狀極複雜(zá)的産品或超薄産品，如成型厚度爲0.5mm，長度達100mm的超薄産品，這種形狀對于固體(tǐ)膠料是難以成型的。

4)液态矽膠的硫化速度很快。注射成型時一(yī)般在160～220下(xià)經數十秒到幾分(fēn)鍾即可完成硫化反應，因而其成型周期短、生(shēng)産效率高。

5)液态矽膠在螺杆計量時所需的背壓很小(xiǎo)，一(yī)般小(xiǎo)于1.5MPa，對于某些粘度極低的液态矽膠膠料，甚至可以不設置背壓，這主要是由于低粘度矽膠流動性很好，并且正常工(gōng)作時液态矽膠中(zhōng)氣體(tǐ)含量很低。反而大(dà)的背壓，會導緻未硫化的矽膠密度增大(dà)，破壞計量裝置的精确計量效果。

6)液态矽膠在注射成型過程中(zhōng)沒有收縮，但由于矽膠具有較高的熱膨脹系數，因而在脫模、冷卻後通常會有2%～3%的收縮，确切的收縮數據取決于物(wù)料配方。從加工(gōng)的觀點來看，設計者應該預先對影響收縮的一(yī)些因素有所考慮。

1.2設計要點

1)采用液體(tǐ)溫控技術，控制料筒，噴嘴溫度控制在5～25之間。通常采用冷卻水作爲冷卻介質。

2)爲了防止液态矽膠固化，采用液壓驅動的針閥式密封噴嘴。射膠完畢時，針閥立即封閉射嘴。

3)在成型過程中(zhōng)，A、B膠料的混合均勻度，直接影響着硫化後的制品質量，而在一(yī)些制品質量要求高的情況下(xià)，膠料經過靜态混合器後的混合程度不能完全滿足要求，螺杆的補充混合作用能較好的滿足要求。又(yòu)由于膠料爲液态，不需要經曆塑化，所以螺杆設計成爲無壓縮或低壓縮以及剪切作用弱的螺杆，且不需要大(dà)的長徑比。一(yī)般不宜直接應用注塑機上的螺杆結構，因爲其螺杆結構通常具有較強的剪切作用，容易引起局部硫化，影響制品性能，所以設計專門用于液體(tǐ)矽膠注射機的螺杆具有重要的意義。如果制品質量要求不高時，可以考慮用柱塞代替螺杆來完成注射。

4)液态矽膠粘度低，較低的注射壓力就能産生(shēng)較高的注射速度，滞留在模具内的空氣容易卷入到制品中(zhōng)。爲了制得高質量的制品，可考慮在注射前對模具進行抽真空。也可以利用調節鎖模力達到趕走空氣的目的，即在鎖模力較低時，液态矽膠填充至空腔的90%～95%之後再将鎖模力調高，這樣既可以有效排氣，又(yòu)可以避免液态矽膠溢出，産生(shēng)飛邊。

5)液态矽膠的粘度較低，在注射時容易形成回流，因此止逆環的密封效果一(yī)定要好，一(yī)般不宜直接應用注塑機上的止逆結構。其工(gōng)作過程：螺杆計量時，膠料在螺杆推送力作用下(xià)，通過栓膠圈上的孔，推開(kāi)止逆環，進入螺杆頭部。

6)液态矽膠注射成型過程需要采用冷流道技術，而且流道要足夠冷。流道與模具之間需要有足夠好的隔熱效果，以确保液态矽膠不會在流道内硫化，堵塞噴嘴，這樣有助于減少廢料産生(shēng)，節約成本。

7)如果成型的是極其柔軟且敏感的、高要求的制品，可考慮加入氣動刷來清潔模具，用機械手來頂出制品。

二、澆注成型

      電力行業的複合絕緣子大(dà)多是采用液态矽膠來成型，而用于高壓方面的絕緣子體(tǐ)積通常較大(dà)，成型絕緣子的模具體(tǐ)積也較大(dà)。采用液态矽膠來生(shēng)産絕緣子時，由于其硫化速度相對固态矽膠要快得多，所以如果采用普通注射裝置注射膠料，容易導緻液态矽膠還未充滿模具，流道就被硫化的矽膠所阻塞，使得成型的制品性能無法達到要求，甚至不能成型完整的制品。基于這些問題，在注射成型的基礎上，開(kāi)發出了澆注成型工(gōng)藝。

      澆注成型基本成型原理是：A、B泵送到計量系統，經過計量後，進入到靜态混合器，在靜态混合器中(zhōng)充分(fēn)混合後，直接進入模具。A、B混合膠進入到模具前，先利用模溫機将模具保溫在較低的溫度，待膠料充滿模具後，開(kāi)始對模具加熱，使其達到一(yī)個設定的溫度，然後保溫，硫化，冷卻，開(kāi)模，完成一(yī)次成型過程。此種成型方法适合于制品體(tǐ)積龐大(dà)，外(wài)觀質量要求不高的場合。

      這種成型方式省去(qù)了注射裝置，節省了成本和機器占地空間。但由于缺少螺杆對從靜态混合器出來的膠料進行再混合、均化作用，且計量混合系統提供的壓力不均勻、不連續，成型周期通常又(yòu)相對較長，所以不适于高速，高産量和對制品質量要求較高的場合。

三、液态矽膠的應用

1)液态矽膠具有良好的生(shēng)物(wù)惰性和生(shēng)物(wù)相容性、極低濃度的小(xiǎo)分(fēn)子量成分(fēn)、以及理想的物(wù)理性質，并且可在聚合物(wù)水平進行改性，因而成爲醫療器械和醫療制品的首選材料。其應用如，醫用裝置閥門或密封條、醫療植入體(tǐ)、醫用手套、醫用導管和球囊和人工(gōng)器官、牙科印模材料，助聽(tīng)器的生(shēng)物(wù)針等。由于醫用領域制品，其利潤率高，市場空間大(dà)，所以發展液态矽膠在醫用領域中(zhōng)的應用，有着廣闊的前景和深遠的意義。

2)液态矽膠由于其獨特的化學鍵和結構，具有耐高、低溫性，憎水性，耐漏電起痕性和抗電蝕損性，電絕緣性等諸多優異性能，所以被廣泛應用在電力行業制造複合絕緣子。而伴随着西部大(dà)開(kāi)發，電網升級改造，高鐵大(dà)規模建造等一(yī)系列國家項目的推進，會帶來絕緣産品大(dà)量需求，催生(shēng)更加龐大(dà)的市場，因此發展液态矽膠在電力行業的應用具有廣闊的市場前景。

3)液态矽膠産品在汽車(chē)行業也有着廣泛的應用。在國外(wài)，應用于汽車(chē)行業中(zhōng)的液态矽膠占到液态矽膠使用量的35%，是最大(dà)的應用領域，而在國内，其應用于汽車(chē)行業的比例偏小(xiǎo)，這主要由于國内液态矽膠成型技術還不太成熟。汽車(chē)行業中(zhōng)，液态矽膠主要應用于汽車(chē)密封件，高透明LED燈，大(dà)型、複雜(zá)的光學元件，火(huǒ)花插頭連接器的護皮，開(kāi)關蓋，雨淋感測器，中(zhōng)央鎖定系統的隔膜片。

4)液态矽膠制品由于具有柔軟的觸感，彈性，防水性和耐高低溫特性，使得矽膠制品廣泛的用于制造計算機和遙控器按鍵，手機和數碼産品護套，液态矽膠奶嘴奶瓶，液态矽膠防水眼罩、手套，液态矽膠玩具和液态矽膠生(shēng)活器具。

四、結束語

      液态矽膠本身的獨有特性，使得液态矽膠成型技術具有多樣性，除了本文介紹的液态注射成型和澆注成型工(gōng)藝外(wài)，還有共注射成型，二元成型，鑲嵌件成型，擠出成型，物(wù)理發泡成型等工(gōng)藝。掌握與應用液态矽膠成型技術不僅可生(shēng)産出高質量産品，還可節省能源、減少浪費(fèi)，因此開(kāi)發和應用液态矽膠成型技術具有十分(fēn)重要意義。目前國外(wài)液态矽膠成型技術的研究越來越深入，開(kāi)發的産品多種多樣，應用領域也日益廣泛。而我(wǒ)國液态矽膠成型技術還僅處于起步階段，還有大(dà)量的研究開(kāi)發工(gōng)作需要進行。不過相信在不久的将來經過同行們的共同努力，液态矽膠注射成型技術會在我(wǒ)國得到迅猛發展。