Разликата между течен силиконов каучук (LSR) и силиконов каучук (HTV): задълбочен анализ от молекулна структура до сценарии на приложение
В полето на силиконови материали течният силиконов каучук (LSR) и високотемпературната вулканизираща силиконова каучук (HTV) са два основни материали. Въпреки че основните компоненти на двете са полисилоксан, има значителни разлики в тяхната молекулна структура, технология за обработка и терминални приложения. Тази статия систематично ще сравнява разликите между двете от гледна точка на материалите и ще предостави препоръки за подбор.
Един. Основна дефиниция и химическа структура
1. Течен силиконов каучук (LSR)
Химическа форма:
Двукомпонентна (A\/B) течност с ниско вискозитет, съдържаща винил-краен полидиметилсилоксан (VI-PDMS), съдържащ водород силиконово омрежител и платинен катализатор.
Механизъм за омрежване:
Чрез катализирана с платина реакция на добавяне (хидросилилиране) се образува триизмерна мрежова структура, формула за реакция:
≡Si-ch=ch₂ + h-si Когато
Типичен вискозитет:
5, 000-50, 000 cp (близо до мед течност, когато не се излекува).
2. Високотемпературна вулканизиран силиконов каучук (HTV)
Химическа форма:
Твърда суров каучук с високо молекулно тегло (молекулно тегло 400, 000-800, 000), което трябва да се комбинира с добавки като бяло въглеродно черно и пероксид (като DCP).
Механизъм за омрежване:
Пероксидът задейства реакцията на свободния радикал, разбива Si-CH₃ връзка, за да образува омрежване на Si-O-Si.
Морфологични характеристики:
Когато не е вулканизиран, това е люспи или блок твърдо (вискозитет на Mooney 30-80).
Две. Сравнение на основната производителност
| Индикатори за ефективност | Течен силиконов каучук (LSR) | Високотемпературна вулканизиран силиконов каучук (HTV) |
| Диапазон на твърдост | Брега a 10-80 (по -лесно за постигане на супер меко лепило) | Шор A 20-90 (високата твърдост е по -стабилна) |
| Якост на опън | 4-12 MPA (зависи от пълнителя) | 5-15 MPA (може да бъде подобрен до 20MPA+) |
| Сила на сълза | 10-30 kn\/m | 20-50 kn\/m |
| Температурно съпротивление | -50 степен ~ 200 градуса (краткосрочно 250 градуса) | -60 степен ~ 250 градуса (специална формула до 300 градуса) |
| Свиване | 0. 1-0. 3% (инжекционно формоване) | 1. 5-3% (компресия вулканизация) |
| Ефективност на производството | Бързо втвърдяване (30s -3 min) | Бавна вулканизация (5-15 min) |
Три. Обработка на технологичните разлики
1. Течен силиконов каучук (LSR)
Технология за формоване:
Инжекционно формоване: Прецизно смесете A\/B компоненти през двукомпонентно измервателно оборудване (като Арбург) и инжектирайте в 170-180 степен на форма.
Предимства:
2. Високотемпературна вулканизиран силиконов каучук (HTV)
Поток на обработка:
Смес от сурово каучук → Предварително формиране → Формоване\/Календиране → Вулканизация (Вулканизация на първи етап 160 градуса × 10 минути + Втори етап Вулканизация 200 градуса × 4H)
Характеристики на процеса:
Необходимо е отворено смесване\/вътрешно смесване на миксери (висока консумация на енергия)
Подходящ за продукти с голям размер (като уплътняващи ленти, ролки)
Четири. Избор на сценарий на приложение
Типични приложения на течен силикон (LSR)
Медицинска степен:
Бебешки биберон (FDA 21 CFR 177.2600)
Имплантируем катетър (биосъвместимост ISO 10993)
Електронна степен:
5G уплътнение на базовата станция (устойчивост на атмосферни влияния UL94 V -0)
Клавиши на клавиатурата (живот> 5 милиона преси)
✔ Не се изисква смесване, директно леене на инжектиране
✔ Може да произведе сложни тънкостенни части (минимална дебелина на стената 0. 2 мм)
✔ Висока степен на автоматизация (квалифицирана ставка> 99%)
Предимства на високотемпературната вулканизиран силиконов каучук (HTV)
Индустриални продукти:
Изолатори с високо напрежение (съпротивление на ARC> 20kV\/mm)
Автомобилна тръба с турбокомпресор (устойчивост на масло ASTM D471)
Специални материали:
Силиконът на пламъка за забавяне (UL94 V -0, съдържащ алуминиев хидроксид пълнител)
Проводим силикон (устойчивост на обем 10³ -10 ⁶Ω · cm, съдържащ въглероден черен\/сребърен прах)
Пет. Съображения за разходи и вериги за доставки
| Фактори | Течен силиконов каучук (LSR) |
Високотемпературна вулканизиран силиконов каучук (HTV) |
| Разходи за суровина | Висока (цена на катализатор на платина> 80 юана\/g) | Ниска (цена на пероксид <50 юана\/kg) |
| Инвестиция на оборудване | Requires a dedicated injection molding machine (>2 милиона юана) | Общо оборудване за смесване\/формоване (< 1 million yuan) |
| Минимално количество поръчка | Подходящ за малки партиди (1 кг за пробно производство) | Изисква големи партиди (обикновено> 50 кг) |
Заключение и препоръки
Сценарии, при които LSR е предпочитан:
Полета, изискващи висока точност и висока чистота, като медицински импланти и микроелектроника.
Проекти, които изискват бързо автоматизирано производство (като масово производство на ежедневни нужди).
Сценарий, при който HTV е предпочитан:
Промишлени части, които са устойчиви на екстремни среди (висока температура\/силно окисляване).
Големи продукти, които са чувствителни към разходите и не изискват висока размерна точност.
Future trends: LSR is moving towards lower viscosity (for micro-injection molding) and higher thermal conductivity (>1.5 w\/mk), докато HTV продължава да иновации в областта на екологичните вулканизатори без мирис (заместваща DCP). Предприятията трябва да вземат цялостни решения въз основа на изискванията на продукта, възможностите на процесите и бюджета.
