一、硅橡膠生產(chǎn)工藝全流程
1. 原料準(zhǔn)備與混煉
原料組成:
生膠(甲基乙烯基硅橡膠VMQ)、補(bǔ)強(qiáng)填料(氣相白炭黑)、結(jié)構(gòu)化控制劑(羥基硅油)、硫化劑(過(guò)氧化物或鉑金催化劑)、色漿等。
混煉工藝:
使用密煉機(jī)或開(kāi)煉機(jī),分步加入填料和助劑,控制溫度≤50℃避免預(yù)硫化。
關(guān)鍵指標(biāo):門(mén)尼粘度(反映加工流動(dòng)性)、硬度(邵氏A)。
2. 成型工藝對(duì)比

3. 硫化(固化)技術(shù)
高溫硫化(HTV):
溫度:160-200℃,壓力:10-20MPa,時(shí)間:1-10分鐘(取決于厚度)。
硫化體系:過(guò)氧化物(如雙二五)、鉑金催化(無(wú)味,醫(yī)療級(jí)首選)。
室溫硫化(RTV):
單組份:吸收空氣中水分固化(如玻璃膠),表干時(shí)間5-30分鐘。
雙組份:A/B組分混合后固化,比例通常10:1,可加溫加速。
二、核心工藝技術(shù)詳解
1. 液體硅橡膠(LSR)注射成型
技術(shù)要點(diǎn):
模具設(shè)計(jì):需冷流道系統(tǒng),避免材料浪費(fèi);排氣槽深度≤0.02mm。
工藝參數(shù):注射壓力80-150Bar,模溫170-200℃,保壓時(shí)間依壁厚調(diào)整。
2. 擠出成型關(guān)鍵技術(shù)
螺桿設(shè)計(jì):長(zhǎng)徑比(L/D)≥12:1,壓縮比2.5:1,避免剪切過(guò)熱。
后硫化:擠出后需通過(guò)熱風(fēng)隧道(200-250℃)完成最終交聯(lián)。
3. 表面處理技術(shù)
等離子處理:
功率50-200W,時(shí)間30-120秒,表面能可從22mN/m提升至70mN/m。
噴涂處理:
手感油(如硅油改性聚氨酯),噴涂厚度2-5μm,烘烤溫度80-100℃。
三、常見(jiàn)缺陷與解決方案

四、前沿技術(shù)發(fā)展
無(wú)模成型技術(shù)
數(shù)字光處理(DLP)3D打?。壕冗_(dá)50μm,用于定制化硅膠器官模型。
綠色工藝
超臨界CO?發(fā)泡:制造微孔硅膠(密度降低30%),用于緩沖材料。
智能化生產(chǎn)
LSR+IMD(模內(nèi)裝飾):一次成型帶圖案的硅膠制品(如智能手表帶)。
五、行業(yè)應(yīng)用案例
汽車(chē)領(lǐng)域:特斯拉電池組密封采用LSR注射成型,耐溫-40℃~150℃。
醫(yī)療領(lǐng)域:3M硅膠導(dǎo)尿管使用鉑金硫化,通過(guò)ISO 10993生物相容性認(rèn)證。
消費(fèi)電子:Apple Watch表帶采用液態(tài)硅膠(LSR)一體成型,硬度60±5 Shore A。
六、推薦學(xué)習(xí)資源
書(shū)籍
《液體硅橡膠及其應(yīng)用》——化學(xué)工業(yè)出版社
《Rubber Technology Handbook》- Werner Hofmann(英文,硅膠配方設(shè)計(jì))
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 20671.1-2020 硅橡膠密封制品通用技術(shù)條件
ASTM D2000 橡膠材料國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)