液態(tài)硅膠材料與LIM工藝介紹課件

液態(tài)硅膠與LIM工藝介紹2018.12.30液態(tài)硅膠與LIM工藝介紹2018.12.301目錄液態(tài)硅膠材料性能介紹1LIM工藝介紹2液態(tài)硅膠種類介紹3LIM常見問題及對策4LSR產品常見缺陷類型5液態(tài)硅膠的應用6目錄液態(tài)硅膠材料性能介紹1LIM工藝介紹2液態(tài)硅膠種類介紹321、液態(tài)硅膠材料性能介紹1、液態(tài)硅膠材料性能介紹硅膠原材料沙金屬硅硅烷二氧化硅硅氧烷助劑聚硅烷樹脂硅橡膠硅膠原材料沙金屬硅硅烷二氧化硅硅氧烷助劑聚硅烷樹脂硅橡膠硅膠分類硅橡膠VMQ高溫硫化硅橡膠HTV室溫硫化硅橡膠RTV固態(tài)硅膠HTV/HCV液態(tài)硅膠LSR雙組分硅膠RTV-2單組分硅膠RTV-1過氧化物硫化鉑金催化硫化鉑金催化硫化縮聚型加成型縮聚型硅膠分類硅橡膠高溫硫化硅橡膠室溫硫化硅橡膠固態(tài)硅膠液態(tài)硅膠雙LSR含義液態(tài)硅膠（Liquid

Silicone

Rubber，簡稱LSR）：液態(tài)硅膠是相對固態(tài)高溫硫化硅橡膠來說的，其固化前為液體，固化后為彈性體。LSR通常是由基礎膠（聚甲基乙烯基硅氧烷生膠）和交聯(lián)劑（聚甲基氫硅氧烷），在催化劑（過渡金屬的絡合物，如鉑、鎳、銠等）的作用下，通過加成反應形成具有網(wǎng)絡結構的彈性體。根據(jù)不同用途,還可添加其它填充劑，如氣相法或沉淀法白炭黑、氧化鐵、二氧化鈦和炭黑等。為了制取透明級的LSR，也可加入硅樹脂作為填充劑。雙組分：A組分（含鉑催化劑）和B組分（含交聯(lián)劑）LSR含義液態(tài)硅膠（LiquidSiliconeRubbLSR的加成反應催化劑：元素周期表中第XIII族過渡金屬的絡合物都有加成催化作用，但在LSR中通常用鉑（Pt）及其化合物和絡合物。決定因素：溫度促進硫化速度加成反應后無副產物鉑催化劑：遇到硫化物、氮化物、磷化物、有機金屬物等，會發(fā)生不硫化現(xiàn)象（鉑金中毒）。例如：合成橡膠，松香，環(huán)氧樹脂（氨硫化），請注意禁止接觸醫(yī)療手套、橡膠密封圈、橡皮筋等產品LSR的加成反應催化劑：元素周期表中第XIII族過渡金屬的絡LSR的化學結構硅膠是硅氧烷結合為主鍵的化合物Si-O化合鍵鍵能高（一般橡膠C-C鍵能：332kJ/mol），因此化學性質非常穩(wěn)定，具有優(yōu)異的耐熱性、耐燃性、耐候性、耐輻射性以及電絕緣性能。硅氧鏈呈螺旋（線圈）結構，分子間的相互作用力小（當溫度變化時，分子間作用力變化很?。?，具有良好的耐寒性、回彈性。同時指向螺旋外的甲基可以自由旋轉，使得硅膠具有獨特的表面性能（表面張力弱），如憎水性、表面防粘性。Si-O鍵能：460kJ/mol

螺旋構造，分子間力較小LSR的化學結構硅膠是硅氧烷結合為主鍵的化合物Si-O化合鍵LSR性能特點無毒性，可用于醫(yī)療和食品用途：對人體無毒，無嗅無味；對環(huán)境安全，可降解性；燃燒時不產生有毒有害物質（燃燒生成物主要為SiO2）；抗撕裂強度，回彈性，抗黃變性，耐水防水；耐候性：因Si-O鍵能高，比紫外線輻照能量高，不易被紫外線和臭氧分解，故有良好的耐紫外線，耐臭氧和耐老化性；耐溫性：良好的耐熱和耐寒性能，在-50℃~200℃溫度范圍內長期使用仍具有較好的彈性，無熔融和脆化（特殊產品可達-110℃）；電絕緣性能：優(yōu)良的電絕緣性，其介電損耗、耐電壓、耐電弧、耐電暈、電阻系數(shù)等均在絕緣材料中名列前茅，且電氣性能受溫度和頻率的影響很?。簧矶栊裕壕酃柩跬轭惢衔锸且阎淖顭o活性的化合物中的一種。它們十分耐生物老化，與動物體無排異反應，并具有較好的抗凝血性能。透氣性：硅膠薄膜比普通橡膠及塑料打蠟膜具有更好透氣性；LSR固化前具有低粘度、快速固化、剪切變稀以及較高的熱膨脹系數(shù)，可以采用注塑的方式，大量、快速、重復性機械生產。LSR性能特點無毒性，可用于醫(yī)療和食品用途：LSR性能特點——耐溫LSR性能特點——耐溫LSR性能特點——耐熱性LSR性能特點——耐熱性LSR性能特點——耐寒性LSR性能特點——耐寒性LSR性能特點——耐溫LSR性能特點——耐溫LSR性能特點——耐溫LSR性能特點——耐溫LSR性能特點——耐化學溶劑、油性LSR性能特點——耐化學溶劑、油性液態(tài)硅膠與固態(tài)硅膠的區(qū)別外形液態(tài)硅膠：固化前為液態(tài)，具有流動性；固態(tài)硅膠：呈固態(tài)，沒有流動性。應用液態(tài)硅膠：應用廣泛，可用于工業(yè)用品、生活用品、醫(yī)療和食品用品，可以直接接觸人體和食物；固態(tài)硅膠：一般應用于工業(yè)用品，生活用品。環(huán)保安全性：液態(tài)硅膠：鉑金硫化，無毒無味，屬高安全的食品級材料。固態(tài)硅膠：過氧化合物硫化，有硫化劑或遮蓋硫化劑的氣味，屬環(huán)保材料。生產方式液態(tài)硅膠：全自動化生產；生產周期短；材料無需前段加工，更高效，更節(jié)省人工；可用于雙色注膠。固態(tài)硅膠：需要配料、煉膠、切膠、人工投料等工序。液態(tài)硅膠與固態(tài)硅膠的區(qū)別外形液態(tài)硅膠的物性粘度Viscosity物體在流動時，相鄰流體層間存在著相對運動，則該兩流體層間會產生摩擦阻力，稱為粘滯力。粘度則是用來衡量粘滯力大小的一個物理數(shù)據(jù)。其大小由物質種類、溫度、濃度等因素決定。粘度單位是帕斯卡秒（Pa·s）。粘度的大小影響了模具內部材料的流動性和方向性，對于產品外觀有較大的影響，特別是模具死膠或彎位，容易造成困氣和固化不良。液態(tài)硅膠的物性粘度Viscosity液態(tài)硅膠的物性適用時間Pot

life適用時間是指液態(tài)硅膠A組分和B組分混合后開始，直到粘度上升到不能使用的最大時間。LSR的A組分和B組分充分混合后，40℃情況下，72小時以后粘度開始爬升。液態(tài)硅膠的物性適用時間Potlife液態(tài)硅膠的物性硬度Hardness硅膠硬度用邵氏硬度表示，又稱邵爾硬度，表示一個指定形狀的物體在規(guī)定負荷下抗壓痕的性能。邵氏硬度數(shù)值范圍是0-100，0位最低值，100為最高值。硅膠一般具有10~80的邵氏硬度范圍。對聚合物基材、填充物和助劑進行不同比例的混合可以實現(xiàn)各種中間的硬度值。同樣地，加熱固化的時間和溫度同樣也能改變硬度，而不會破壞其他的物理特征。邵氏硬度計：包括邵氏A型（ShoreA）、邵氏D型（ShoreD）、邵氏00型（Shore00）。邵氏A型硬度計，準確測試范圍10~90。當Shore

A<10時，須換Shore

00進行測試。當Shore

A>90時，須換Shore

D進行測試。液態(tài)硅膠的物性硬度Hardness液態(tài)硅膠的物性比重Specific

Gravity比重也稱相對密度，固體和液體的比重是該物質（完全密實狀態(tài)）的密度與在標準大氣壓下3.98℃時純H2O下的密度（999.972kg/m3）的比值。比重是無量綱量，即比重是無單位的值，一般情形下隨溫度、壓力而變。硅膠的密度一般比水大，主要取決于硅膠的填料。液態(tài)硅膠的物性比重SpecificGravity液態(tài)硅膠的物性抗拉強度Tensile

Strength抗拉強度，又稱拉伸強度，是指造成一塊硅膠材料樣品撕裂時每個范圍單位上所需的力?？估瓘姸葐挝皇桥?平方厘米（N/cm2）或帕斯卡（Pa）。固態(tài)硅膠一般的抗拉強度范圍介于4.0~12.5MPa之間。氟硅橡膠一般的抗拉強度范圍介于8.7~12.1MPa之間。液態(tài)硅膠一般的抗拉強度范圍介于3.6~11.0MPa之間。液態(tài)硅膠的物性抗拉強度TensileStrength液態(tài)硅膠的物性斷裂伸長率Elongation

atBreak斷裂伸長率是指當樣品斷裂時相對于原長度的所增長的百分比。不同的加工方法和硬化劑的選擇都能很大程度地改變其伸長率。硅膠的伸長率和溫度有很大關系。固態(tài)硅膠一般的伸長率在90~1120%之間。氟硅橡膠一般的伸長率在159~699%之間。液態(tài)硅膠一般的伸長率在220~900%之間。液態(tài)硅膠的物性斷裂伸長率ElongationatBre液態(tài)硅膠的物性撕裂強度Tear

Strength撕裂強度是指在有切口的樣品上施加力量時阻礙切口或刻痕擴大的抵抗力。固態(tài)硅膠一般的撕裂強度范圍介于9~55kN/m之間。氟硅橡膠一般的撕裂強度范圍介于17.5~46.4kN/m之間。液態(tài)硅膠一般的撕裂強度范圍介于11.5~52kN/m之間。液態(tài)硅膠的物性撕裂強度TearStrength液態(tài)硅膠的物性線收縮率Shrinkage線收縮率系指硅膠制品固化脫模成形后，其尺寸與原模具尺寸間之誤差百分比。液態(tài)硅膠的物性線收縮率Shrinkage液態(tài)硅膠的物性回彈性ReboundElasticity回彈性是指導致物體形變的外力撤除后，物體迅速恢復其原來形狀的能力。通常用應變的試樣在應力除去后快速回復時的輸出能與使試樣應變時的輸入能之比值來量度?；貜椥允枪枘z受力變形中可恢復的彈性變形大小的一種表征手段。硅膠分子間的相互作用會妨礙分子鏈段運動，作用于硅膠分子上的力一部分用于克服分子間的黏性阻力，另一部分使分子鏈變形，它們構成了硅膠的黏彈性。所以硅膠既有高彈性，又有黏性。影響硅膠回彈性的因素：伸長率大，永久變形小的硅膠，彈性好。分子量大的硅膠彈性好。分子量分布窄的硅膠彈性好。分子鏈柔順性好的硅膠彈性好。分子間的作用力大，使彈性有所降低液態(tài)硅膠的物性回彈性ReboundElasticity液態(tài)硅膠的物性壓縮變形率Compression

Set壓縮變形率是指材料在一定溫度下被壓縮至一定形狀，并維持一定時間后而發(fā)生永久性變形的量。壓縮變形率是材料樣品未能恢復到它原有高度的百分比。例如，40%壓縮變形率表示此樣品只恢復了被壓縮厚度的60%。100%壓縮永久變形則表示樣品無絲毫恢復，也就是說，它保持了被壓縮的狀態(tài)。壓縮變形的大小主要是受硅膠恢復能力所支配，影響恢復能力的因素有分子之間的作用力、網(wǎng)絡結構的變化或破壞、分子間的位移等。壓縮變形率越小則材料的回彈能力越好，抗變形能力越強。液態(tài)硅膠的物性壓縮變形率CompressionSet液態(tài)硅膠的物性Product產品KE-1990-30A/BKE-1990-40A/BKE-1990-50A/BKE-1990-60A/BKE-1990-65A/BKE-1990-70A/BAppearance

外觀TranslucentTranslucentTranslucentTranslucentTranslucentTranslucentSpecificGravity(at25℃)

比重1.11.111.141.151.121.15Viscosity(A/B,Pa.s)

粘度87/7572/7094/79110/14666/70146/160aftercurredtestsample(A/B=1:1,Presscure:150℃/5mins)T10/T90(sec,150℃/2mins)35/7226/3930/3834/4339/4432/42HS(DurometerA)

硬度313851616467TS(Mpa)

抗拉強度6.27.37.68.57.67.2EL(%)

伸長率460530310270160230TR-A(KN/m)

撕裂強度6.87.27.66.24.27.8ReboundElasticity(%)

回彈性708282848682Compression-Set(%)(150℃/22hrs)

壓縮變形率221618162024Linearshrinkage(%)

線收縮率2.42.52.62.52.62.4液態(tài)硅膠的物性ProductKE-1990-30A/BKE-2、LIM工藝介紹2、LIM工藝介紹

LIM含義液態(tài)注射成型（LiquidInjectionMolding，簡稱LIM）LIM是利用定量裝置（送料機）控制兩種材料（A組分和B組分）按1:1的比例，如果產品有顏色要求則加入色漿（或添加劑等），再通過混合器予以充分混合泵入注塑機的料筒后，螺桿準確地把液態(tài)硅膠注入模具型腔。在一定模溫下液態(tài)硅膠發(fā)生固化反應。螺桿LIM含義液態(tài)注射成型（LiquidInjec29LIM成型條件固化溫度：一般情況下，90℃～210℃可以實現(xiàn)固化。射出壓力：40～120Kg/CM2。固化時間：150℃情況下，1mm試片固化時間在10s以內。線收縮率：100℃～150℃，線收縮率在2%～3%由于LSR低粘度性，流動性高，為了避免溢膠，對模具封膠位和分型面有較高要求。為減低氣泡不良，最好在模具中加裝抽真空結構，以保證模腔內的空氣及時排出。LIM成型條件固化溫度：一般情況下，90℃～210℃可以液態(tài)硅膠生產設備注塑成型機液態(tài)硅膠生產設備注塑成型機液態(tài)硅膠生產設備供料機雙組分A/B，1:1體系小包裝：20kg大桶裝：200kg液態(tài)硅膠生產設備供料機典型的LIM模具設計典型的LIM模具設計3、液態(tài)硅膠種類介紹3、液態(tài)硅膠種類介紹系列型號(信越)產品分類硬度（shoreA）附註KEG-2000Series一般泛用品

20to80Shore

FDA,BfR;30to80Shore

USPClassVI;

40to75ShoreISO10993;20to80ShoreKTW;20to70Shore

WRAS;20to70Shore

W270;20to70Shore

UL94HBlisted;20to75ShoreKEG-2001Series超快速加硫品40to70Shore

FDA,BfR;40to70Shore

USPClassVI;40to70Shore

ISO10993;50to70ShoreKEG-2002SeriesKEG-2000系列之低黏度品50and60ShoreFDA,BfR;50and60ShoreKEG-2003Series低揮發(fā)品40and50ShoreFDA,BfR;40and50Shore

KE-2004Series低硬度品1,3,5,10,20Shore新產品KE-2014Series免二次加硫自潤型產品30to60Shore多應用於汽車相關產品KE-2015Series低揮發(fā)之免二次加硫非自潤型產品30to70Shore多應用於汽車相關產品KE-2017Series低揮發(fā)之免二次加硫自潤型產品10to60Shore多應用於汽車相關產品LSR產品種類介紹系列型號(信越)產品分類硬度（shoreA）附註KEG-2系列型號(信越)產品分類硬度（shoreA）附註KE-2018Series低分子之免二次加硫選擇性接著自潤型產品30to60Shore多應用於汽車相關產品KE-2019Series低分子之免二次加硫低壓縮歪產品30to50Shore多應用於汽車相關產品KE-2090Series一般泛用之選擇性接著品5to70ShoreUSPClassVI:30to70Shore

ISO10993:20and405適合塑料：PC、PBT、PES、PPSU等KE-2091Series低分子泛用之選擇性接著品30to60Shore

KE-2096Series針對PA的選擇性接著品40to70

Shore通用塑料和金屬LX-248A/B與PA進行選擇性接著品70Shore臺灣信越開發(fā)LSR產品種類介紹系列型號(信越)產品分類硬度（shoreA）附註KE-20LSR種類自潤滑（滲油）LSR：自潤滑LSR在硫化后，硅油分子會緩慢地析出，分布于硅膠制品的表面，形成許多細小的油珠。這些油珠在密封圈的組裝過程中可以降低摩擦，減少或避免制品的損傷。而且表面與內部在硫化成型24H后會形成一個動態(tài)的平衡，當表面的硅油被除去后，內部又會緩緩析出硅油，恢復表面的潤滑性。LSR種類自潤滑（滲油）LSR：LSR種類自粘接LSR：自粘接LSR不需要使用底涂（膠水）就能與多數(shù)基材有良好的粘接性。自粘接LSR可以實現(xiàn)良好的粘接性，節(jié)省工序，實現(xiàn)自動化生產。而LIM+Primer的方法工序比較復雜。粘接的機理：強力粘接塑料而不粘接模具，短時間內可以達到很好的粘接效果。P+R方式，可粘結的塑膠類型如下：PA6/PA66PCPBTPETPESPPSUM+R方式，可粘結的金屬類型如下：不銹鋼LSR種類自粘接LSR：P+R方式，可粘結的塑膠類型如下：M自粘接LSR選擇要素——模具表面處理自粘接LSR選擇要素——模具表面處理394、LIM常見問題及對策4、LIM常見問題及對策LIM常見問題及對策氣泡或膨脹硫化不足延長硫化時間，提高溫度成型壓力不足增加保壓壓力產生氣泡排空空氣，調整注射速度模具加熱不均勻調整加熱裝置，使受熱均勻LIM常見問題及對策氣泡或膨脹硫化不足缺料,表面斑點,混色不均LIM常見問題及對策硫化不足延長硫化時間，提高溫度空氣未排空充分抽出空氣困氣檢查設備密封槍口模具溫度過高降低溫度，平均溫度分布混合斑調整注射速度，檢查供料器缺料,表面斑點,混色不均LIM常見問題及對策硫化不足LIM常見問題及對策合模線問題混合比不當檢查供料系統(tǒng)混合不均勻調整注射速度成型壓力不良增加壓力，降低溫度注入時間過長縮短注射時間焊接部位排氣不暢采用真空機器流道不均衡均衡流道

LIM常見問題及對策合模線問題混合比不當LIM常見問題及對策光澤度差,暗色硫化不足延長硫化時間，提高溫度模具表面粗糙模具拋光或者脫模劑太強LIM常見問題及對策光澤度差,暗色硫化不足LIM常見問題及對策脫膜性能不好硫化不足延長硫化時間，提高溫度模具表面不佳模具表面處理表面溫度分布不均勻檢查模具加熱方法LIM常見問題及對策脫膜性能不好硫化不足LIM常見問題及對策毛邊溢膠注膠量太多減少注膠量分型面問題檢查分型面鎖模力太低加大鎖模力模溫太低提高模具溫度注射壓力太高降低注射壓力保壓時間太長或太高降低保壓時間

LIM常見問題及對策毛邊溢膠注膠量太多5、LSR產品常見缺陷類型5、LSR產品常見缺陷類型LSR