硅橡胶模具胶生产工艺及加工设备的选择_孙幼红
硅橡胶工艺流程
硅橡胶工艺流程
《硅橡胶工艺流程》
硅橡胶是一种常用于制作密封件、防水件、绝缘件等产品的材料，而硅橡胶制品的生产过程就是硅橡胶工艺流程。
下面我们来了解一下硅橡胶工艺流程的具体步骤。
首先是原料的准备。
硅橡胶的原料主要包括硅橡胶胶料、硫化剂、活化剂等。
其中硅橡胶胶料是硅橡胶制品的主要成分，而硫化剂和活化剂则是用来促进硅橡胶的固化和硫化的辅助材料。
在生产前需要准备好这些原料，并严格按照配方比例进行混合。
接下来是制品的成型。
硅橡胶制品的成型方式有很多种，常用的有压延成型、注射成型、压缩成型等。
在成型过程中需要根据产品的要求选择合适的成型方式，并调整好成型工艺参数。
然后是硫化和固化。
成型完成后的硅橡胶制品需要进行硫化和固化，以使其获得理想的物理性能和化学性能。
硫化和固化的方法多样，可以用热硫化、室温硫化、紫外线固化等不同的方法进行。
最后是产品的表面处理和检验。
对于一些要求较高的硅橡胶制品，还需要进行表面处理，如喷漆、喷油、镀银等。
同时，对成品进行质量检验也是非常重要的一环，以确保产品的质量符合要求。
通过以上步骤，我们就完成了硅橡胶工艺流程。
当然，由于不
同的产品要求和生产设备，具体的工艺流程还会有所不同。
但总的来说，硅橡胶工艺流程是一个科学严谨、经验丰富的过程，能够保证硅橡胶制品的质量和性能。
704硅橡胶生产工艺
704硅橡胶生产工艺
硅橡胶是一种由硅烷聚合而成的高分子聚合物，具有耐高温、耐寒、耐腐蚀和耐老化等优良物理性能。
硅橡胶的生产工艺包括胶料制备、摺叠、成型和烘干等过程。
首先，胶料制备是硅橡胶生产的第一步。
对于硅橡胶的制备，主要采用两种方法：自由基引发聚合和阻聚引发聚合。
自由基引发聚合是在有机过氧化物的作用下，将甲基硅烷和乙烯基硅烷等硅烷单体进行聚合反应。
阻聚引发聚合是在催化剂存在的条件下，将甲基硅烷和醇基硅烷等硅烷单体进行聚合反应。
接下来是摺叠过程。
摺叠是将制备好的硅橡胶胶料倒入摺叠机中，通过反复折叠、滚动和切割等操作，将胶料打均匀，使硅橡胶具有更好的可塑性和延展性。
然后是成型过程。
硅橡胶可通过压延、压缩、挤出和模压等方式进行成型。
其中，模压是最常用的成型方法之一。
在模压过程中，将摺叠好的硅橡胶胶料放入加热的模具中，施加适当的压力，使硅橡胶充分填充模具，并在高温条件下固化。
成型后的硅橡胶制品具有较高的精度和良好的产品性能。
最后是烘干过程。
烘干是为了去除成型后硅橡胶制品中残留的水分，提高硅橡胶制品的物理性能。
烘干可采用自然干燥或人工干燥的方法，也可以通过设备进行烘干。
在烘干过程中，要控制好温度和时间，避免过高温度和过长时间对硅橡胶制品产生不良影响。
以上就是硅橡胶的生产工艺。
通过胶料制备、摺叠、成型和烘干等过程，可以获得具有优良性能的硅橡胶制品。
硅橡胶广泛应用于航空航天、电子电器、汽车制造、医疗器械等领域，对推动工业发展具有重要作用。
硅橡胶制品加工工艺优化研究
硅橡胶制品加工工艺优化研究硅橡胶制品被广泛应用于生产线、汽车、医疗、电子、建筑和家具等领域。
对于硅橡胶制品加工工艺的优化研究，一直是制品制造企业所关注的核心话题。
在本文中，将介绍硅橡胶制品加工工艺的优化研究现状、存在的问题以及优化策略。
一、硅橡胶制品加工工艺的现状硅橡胶制品加工工艺采用轮廓切割、模具成型、热压、注塑、粘接等加工工艺。
其中，轮廓切割和模具成型是硅橡胶制品加工的主要工艺。
硅橡胶制品的形状和尺寸非常多样，加工流程也各不相同。
在加工流程中，硅橡胶的硬度和弹性直接影响产品质量。
因此，如何合理选择硅橡胶的硬度以及硬度对加工工艺的影响是优化硅橡胶制品加工的关键。
二、硅橡胶制品加工工艺存在的问题1. 加工效率低下硅橡胶制品加工难度大，传统的加工方法耗时且效率低下。
在轮廓切割和模具成型中，切割和切割件的定位位置不一致，成品误差大，浪费成本。
2. 加工精度差硅橡胶制品表面的质量直接影响产品的外观效果以及性能。
传统的加工方法存在精度差、表面光洁度不高等问题。
3. 能耗高热压加工和注塑加工是硅橡胶制品加工中的主要工艺。
这两种加工方法都需要高温环境，因此能耗比较高。
三、优化硅橡胶制品加工工艺的策略1. 智能化加工智能化加工可以实现硅橡胶制品加工的自动化。
在轮廓切割和模具成型中，智能化加工可以通过机器人精准定位，避免人工误差，提高加工效率和精度。
此外，智能化加工还能自动调节硅橡胶的硬度，达到最佳的加工状态。
2. 现代化设备现代化设备和技术的引进可以改善硅橡胶制品加工的效率和精度。
例如，采用高压软管生产线可以将硅橡胶的成型效率提高20%左右；采用精密注塑机可以提高产品表面光洁度，降低产品的缺陷率。
3. 加工材料改进改善硅橡胶的加工硬度，提高其耐热性能，可以降低加工时能耗，提高加工效率。
加工材料的改进可以通过添加催化剂等措施，优化加工硅橡胶的硬度和粘度。
结论：优化硅橡胶制品加工工艺可以提高加工效率、提高产品质量、降低加工成本。
硅橡胶模具快速制作工艺
硅橡胶模具快速制作工艺
崔怡;赵娟;张月娥
【期刊名称】《模具工业》
【年(卷),期】2009()5
【摘要】介绍了硅橡胶快速模具的制作方法和步骤,对硅橡胶模具制作时的一些主要工艺问题,如原型的放置、浇注系统及排气口的设计等进行了探讨,可为硅橡胶模具的制作提供参考。
【总页数】5页(P68-72)
【关键词】硅橡胶;快速模具;工艺
【作者】崔怡;赵娟;张月娥
【作者单位】青岛理工大学机械工程学院;青岛华涛汽车模具有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG241
【相关文献】
1.硅橡胶模具制作及浇注工艺的探讨 [J], 周先辉;田光辉
2.硅橡胶模具制作及浇注工艺的探讨 [J], 周先辉;田光辉
3.《固定义齿工艺学》实验课用硅橡胶印模模具的设计与制作 [J], 胡培;张映月;王晴;王晓慧;刘学蔚;孙允涵;石运芝;韩晓艳
4.经济型硅橡胶模具快速制造工艺方法和关键技术 [J], 金晓群;冯超;吴思思;裴拂晓;王广春
5.模具硅橡胶用于快速模具制作的研究 [J], 孙幼红
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硅橡胶的生产工艺
硅橡胶的生产工艺
硅橡胶是一种由硅原料生产的橡胶材料，具有优异的耐高温、耐腐蚀、耐候性能，广泛应用于电子、电器、汽车、医疗等领域。
硅橡胶的生产工艺通常包括原料准备、混炼、造膜、硫化和后处理等环节。
首先，原料准备是硅橡胶生产的关键步骤。
硅橡胶的主要原料包括硅橡胶胶胶、添加剂、催化剂等。
硅橡胶胶胶由硅橡胶胶胶、硅橡胶填充剂、交联剂等混合而成，添加剂用于调整硅橡胶的性能，催化剂用于催化硅橡胶的硫化反应。
其次，混炼是将原料充分混合的过程。
原料经过称量后，通过混炼机进行加工，使各原料充分混合均匀。
其中，硅橡胶的混炼过程需要粉碎硅橡胶颗粒，使其更易于与其他原料混合。
然后，造膜是将混合好的硅橡胶胶胶制成薄膜的过程。
通过将混合好的硅橡胶胶胶放置在一块平滑的表面上，然后用压延机将其压平，使其成为一块薄膜。
接着，硫化是硅橡胶生产的关键环节。
硫化是指将硅橡胶薄膜放入硫化炉中，加热一段时间，使其发生硫化反应，形成交联结构。
硫化的时间、温度等参数需要根据硅橡胶的具体要求进行调整。
最后，硫化后的硅橡胶还需要进行后处理。
后处理主要包括切割、清洗、检验等环节。
首先，硅橡胶薄膜需要根据产品要求进行切割，形成所需的形状和尺寸。
然后，切割好的硅橡胶薄
膜需要进行清洗，除去表面的杂质。
最后，需要对硅橡胶进行检验，确保其质量和性能符合要求。
总之，硅橡胶的生产工艺包括原料准备、混炼、造膜、硫化和后处理等环节。
通过这些环节的处理，可以获得具有优异性能的硅橡胶材料，满足各种工业领域的需求。
硅橡胶射出成型加工工艺的优化研究
硅橡胶射出成型加工工艺的优化研究硅橡胶射出成型技术在现代工业中越来越重要，这是因为硅橡胶在化学稳定性、抗老化性、耐高温性、防水性上都表现出色，而且具有良好的弹性和柔软性，在电子、医疗、汽车和航空航天等领域广泛应用。
射出成型是硅橡胶制品生产中常用的加工工艺之一，其优化可以提高产品品质，缩短生产周期，降低成本。
一、硅橡胶射出成型的工艺条件硅橡胶射出成型加工工艺过程中需要满足一定的工艺条件，如设备温度、料筒温度、模具温度、注塑压力、注塑速度等。
这些条件的调整可以影响产品成型的质量和性能。
设备温度是指射出成型机的机筒和模具等零部件的温度，其数值通常在摄氏150度左右，不同的硅橡胶材料也会有所不同。
设备温度合理能够稳定射出成型过程中的硅橡胶流速和延展性，降低产品成型中产生气泡等缺陷的概率。
料筒温度是指硅橡胶通过射出机注入料筒时的温度，一般范围为摄氏70-90度。
在选择料筒温度时需结合具体硅橡胶材料属性及所生产的产品，以保证硅橡胶在注塑成型时的形态和性能。
模具温度是指硅橡胶射出成型模具内的温度。
模具温度通常在摄氏150-200度之间，具体数值需要根据硅橡胶材料及产品结构和尺寸而定。
模具温度过低会导致硅橡胶成型不完整，存在明显的缺陷，而过高则会使产品表面褶皱、起泡等问题。
注塑压力时指硅橡胶在射出过程中需要达到的压力。
注塑压力大小应根据产品的形状、尺寸和材料特性来确定，通常在第一次试压时根据试胶成型的情况逐渐调整。
注塑速度是指硅橡胶在射出过程中的速度。
硅橡胶注塑的速度应根据具体产品结构、尺寸和要求来进行调整，反复尝试试验，确定最佳速度。
二、硅橡胶射出成型加工工艺的优化方案硅橡胶射出成型加工工艺在实践中存在一些缺陷，如容易产生气泡、裂痕等，会影响产品的质量和效率。
优化硅橡胶射出成型加工工艺方案，可以从以下几个方面入手：1. 硅橡胶材料性能分析：根据硅橡胶的特点和应用领域，选取符合要求的硅橡胶材料；2. 射出成型设备优化：选用高质量的射出成型设备，尽量减少加工沙粒等杂物的引入；3. 设备调整：合理调整设备温度、料筒温度、模具温度、注塑压力、注塑速度等参数，提高硅橡胶在射出成型工艺中的稳定性；4. 模具设计与制造：设计和制造符合硅橡胶射出成型工艺要求的模具结构，避免尺寸过大、过小或是结构异常的问题出现。
硅胶制品生产工艺流程
硅胶制品生产工艺流程
硅胶制品生产工艺流程主要包括原料配料、混合制备、模具制作、注射成型、固化处理和包装等环节。
首先，在硅橡胶制品生产过程中，需要准备好所需的原材料，包括硅橡胶、交联剂、填料和颜料等。
根据产品需求，按照一定比例将各种原料进行配料，确保原料配比准确。
其次，将配好的原材料放入混合机中进行混合制备。
混合机通过机械双轴的高速切削、撞击、翻动等混合方式，将原材料充分混合均匀，形成具有粘性的硅橡胶混合料。
接下来，根据产品设计要求制作好相应的模具。
模具通常由硅橡胶制成，根据产品形状和尺寸进行制作。
制作好的模具需要经过表面处理，以确保模具表面光滑且与硅橡胶材料具有良好的附着力。
然后，将制备好的硅橡胶混合料通过注射成型机注入到模具中。
注射成型机通过高压注入的方式，将硅橡胶混合料注入到模具的空腔中，使其充满整个模具腔体，并确保产品形状和尺寸的准确。
注射完成后，还需要对注射好的产品进行固化处理。
固化处理通过加热、自然放置或使用固化剂等方式进行，使硅橡胶中的交联剂发生化学反应，使产品硬化并具有一定的强度和韧性。
最后，将固化好的产品进行检查，清洁并包装。
检查产品是否
符合质量要求，如外观、尺寸、性能等。
清洁产品表面，去除表面的杂质和残留物。
最后，将产品进行包装，以保护产品免受外界环境的影响，并方便存储和运输。
以上就是硅橡胶制品生产工艺流程的主要环节。
不同的产品可能还会有一些特殊的加工步骤，但总体流程大致相同。
通过科学的生产工艺流程，可以确保生产出高质量的硅橡胶制品。
橡胶制品硅橡胶制品硅胶制品设备工艺原理
橡胶制品硅橡胶制品硅胶制品设备工艺原理硅胶制品的概述硅胶制品是指以硅橡胶为基础材料，通过模具成型，形成各种各样的硅胶制品。
硅橡胶具有良好的抗老化性能、耐高温性能、电绝缘性能、耐化学性能等特性，广泛应用于电子、航空、医疗、汽车和家居等领域。
硅橡胶的优点在于它能够在 50℃~ 250℃的温度范围内工作，同时也具有较高的拉伸强度和耐磨性，以及防水、防尘、抗氧化等优秀物理性能。
硅橡胶的生产主要分为两个步骤：原料配制和制品成型。
在原料配制阶段，需要严格控制硅橡胶的材料比例和混合方式，以确保产品的物理性能能够满足需求。
在制品成型阶段，通过模具对硅橡胶进行加工，形成各种形状和尺寸的硅橡胶制品。
硅胶制品的制造工艺硅胶制品的制造工艺包括原料准备、硅橡胶的生产、硅橡胶的成型和硅橡胶制品的后处理。
下面对这些环节的内容进行简要介绍。
原料准备硅橡胶的生产需要用到一系列的原材料，包括丙烯酸二羟甲基丙酯（DMC）、二磷酸铝（ALPO4）、消泡剂等。
在使用这些原材料时，需要按照一定的比例进行混合，并需要对其中的硅橡胶进行配比和调整，以确保硅橡胶的物理性能能够满足需求。
硅橡胶的生产硅橡胶是硅烷发生聚合反应后形成的聚合物，因此在硅橡胶的生产过程中需要使用硅烷作为原材料，通过碳链的切断和交叉链的形成来形成硅橡胶。
硅橡胶的成型硅胶制品的成型过程一般采用传统的模压法。
在这种方法下，需要将混合好的硅橡胶放入加热的模具中进行成型。
在这个过程中，硅橡胶摆放在模具中，施加一定的压力，并加热到一定的温度，以形成硅胶制品。
硅橡胶制品的后处理硅橡胶制品的后处理包括对硅橡胶制品进行打磨、清洗、硫化等处理。
硫化过程是硅橡胶制品生产中必不可少的步骤，此步骤的目的是使硅橡胶与空气接触形成的可溶物被硫化而固化。
硅胶制品的设备硅胶制品加工的设备主要分为硅橡胶制品生产设备和成型设备。
下面对这两个设备进行简要介绍。
硅橡胶制品生产设备硅橡胶制品生产设备主要包括硅橡胶配料机、硅橡胶制备设备、硅橡胶质量检测设备、硅橡胶贮存设备等。
硅橡胶模具的设计与制作【开题报告】
毕业设计开题报告机械设计制造及自动化硅橡胶模具的设计与制作1选题的背景、意义1.1背景模具工业在国民经济中具有极为重要的作用，机器零件粗加工和精加工很大部分是依靠模具来完成的，因此模具工业也被称为“工业之母”。
但是产品在实际制造和最终成品检测前，是很难保证产品成型过程中每一个阶段的性能符合预期、最终产品能够达到要求，这就需要模具设计工程师有深厚的专业知识和足够的设计经验，否则容易产生废品，浪费人力物力。
同时模具设计与制造是一个多环节和多反复的过程，设计和制造出一副适用的模具往往需要经过由设计、制造到试模、修模的多次反复，导致模具制作的周期长、成本高，甚至可能造成模具的报废。
面对现代激烈的市场竞争，这种传统的生产方式难以适应企业的快速发展，客观上需要一种快速设计、快速制模和校模的新技术[1～2]。
80年代末问世的快速原形技术(Rapid Prototyping)带来了传统加工模式的革命,它与快速制模技术(Rapid Tooling)的结合,实现了小批量产品的快速制造,这就是快速成形制造技术(Rapid Prototyping Manufacturing,简称RPM) [3]。
模具硅橡胶是一种在RPM技术中得到广泛使用的快速制模材料,其骨架材料是端羟基聚二甲基硅氧烷,在催化剂(一般为有机锡)的存在下,它可在室温下与三官能以上的交联剂(一般为硅酸酯)发生缩合反应,硫化成具有一定机械强度的硅橡胶。
硅橡胶不但可以在-50～350℃的宽温度范围内使用,而且具备一种天然的脱模性,与其他材料不容易粘接[4]。
作为一种柔性模具,硅橡胶在RTM中也有一定应用[5～7]。
与传统模具相比,硅橡胶模具具有加工周期短、造价低、精度高、更容易脱模(不需考虑拔模斜度)等优点,但也存在强度低、翻模次数少、容易收缩等缺点。
1.2意义硅橡胶模具制造工艺是一种比较普及的快速模具制造方法。
由于硅橡胶模具具有良好的柔性和弹性，能制造结构复杂、花纹精细、无拔模斜度，甚至倒拔模斜度以及具有深凹槽类的零件，制造周期短，制件质量高而备受关注。
硅橡胶制品制造流程常识
硅橡胶制品制造流程常识硅橡胶是一种高分子聚合物材料，具有优良的物理性能和化学性能，被广泛应用于各个领域，如电子电器、汽车、航空航天等。
下面将介绍硅橡胶制品的制造流程常识。
一、硅橡胶的制造流程主要包括以下几个阶段：1.原料准备：硅橡胶的主要原料是硅石和甲基硅酸甲酯。
硅石破碎、洗涤后通过化学反应合成甲基硅酸甲酯。
同时，还需添加一些助剂、填充剂等。
2.混炼：将原料加入密炼机中进行混炼。
在混炼过程中，通过控制温度、时间、压力等参数，将原料充分混合均匀，并排除气泡。
3.模塑：将混炼好的硅橡胶加入模具中，经过加热、加压等处理，使其形成所需的形状。
模塑过程中还可进行吹塑、注塑等加工方法。
4.固化：将模塑后的硅橡胶制品放入加热箱中进行固化处理。
在高温下，硅橡胶会发生架桥反应，形成三维立体网状结构，使其具有良好的弹性和耐热性能。
5.收辊：将固化后的硅橡胶制品从模具中取出，并通过切割、打磨等工艺去除边角，使其形成成品。
二、硅橡胶制品制造流程中常用的设备和工艺有：1.密炼机：用于将硅橡胶和其他原料进行混炼，使其达到所需的混合度。
密炼机有开放式和封闭式两种类型，根据生产需要选择。
2.模具：用于将混炼好的硅橡胶注入其中，使其形成所需的形状。
模具有手动和自动两种类型，在生产中根据产品要求选择。
3.加热箱：用于固化硅橡胶制品，通过加热使硅橡胶发生架桥反应，提高其硬度和耐热性能。
加热箱的温度、时间等参数需要根据不同产品确定。
4.切割机：用于将固化后的硅橡胶制品进行切割，使其形成成品。
切割机有手动和自动两种类型，根据产量和产品要求选择。
5.打磨机：用于去除硅橡胶制品表面的毛刺和不平整部分，使其表面光滑均匀。
打磨机有手动和自动两种类型，可根据产品要求选择。
三、硅橡胶制品制造流程中需要注意的事项有：1.原料的质量和配比要准确，避免产生缺陷和影响产品的性能。
2.混炼过程中要控制好温度、时间、压力等参数，确保原料充分混合均匀，并排除气泡。
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工艺·装备有机硅材料,2007,21(4):218～220SIL ICON E M A T ERIA L 硅橡胶模具胶生产工艺及加工设备的选择孙幼红(南京晓庄学院化学系,南京210017) 摘要:介绍了硅橡胶模具胶的生产工艺及反应釜、高速混合机、行星搅拌机、捏合机等几种用于硅橡胶模具胶生产的设备。
经比较发现采用湿法工艺对白炭黑进行表面处理时,捏合机是较适合的设备。
关键词:硅橡胶模具胶,设备,双组分室温硫化硅橡胶,不饱和聚酯中图分类号:T Q 333.93 文献标识码:B文章编号:1009-4369(2007)04-0218-03收稿日期:2007-03-06.作者简介:孙幼红(1967—),女,高级实验师,研究方向为有机硅材料及涂料化学。
E -mail :youh ong sun @ya -hoo .com .cn 。
我国的硅橡胶模具胶生产从20世纪80年代开始起步。
此后的十几年里,国产硅橡胶模具胶产品只能在低端市场上占有一定份额,中高端市场一直被进口产品垄断。
20世纪90年代中期以后,国产硅橡胶模具胶无论在质量上还是数量上都取得了突飞猛进的发展。
时至今日,国产硅橡胶模具胶不仅在质量上可与进口产品相媲美,在产能上也完全能满足市场需求。
究其原因,主要得益于白炭黑表面处理技术的进步。
在白炭黑的表面处理过程中,处理剂的选择以及工艺固然很重要,设备选型也同样重要。
本院自20世纪90年代中期开始从事模具胶的研究工作,期间一直与生产单位保持密切的联系,也尝试了不少设备。
下面是关于硅橡胶模具胶生产工艺及加工设备选型方面的一点心得。
1 硅橡胶模具胶的生产工艺介绍1.1 主要原料二甲基硅油:黏度100～1000m Pa ·s ,江西星火有机硅厂;端羟基聚二甲基硅氧烷(简称107硅橡胶),黏度10000～20000mPa ·s ,江西星火有机硅厂;气相法白炭黑:N -20,德国Wacker 公司;六甲基二硅氮烷:99%,浙江新安化工集团公司;正硅酸乙酯:28%,江西星火有机硅厂;二月桂酸二丁基锡:18%,美国气体化工;硅微粉:CG -05,湖州华能;微粉氢氧化铝:山东铝业;超细硅酸铝:P820A ,德国De -g ussa 公司。
1.2 硅橡胶模具胶的生产工艺硅橡胶模具胶的生产工艺流程图见图1。
图1 硅橡胶模具胶的生产工艺流程1.2.1 白炭黑的表面处理白炭黑是硅橡胶最常用的补强剂。
未补强的硅橡胶的拉伸强度不超过0.4M Pa [1];而用白炭黑补强后,其拉伸强度可增加40倍[2]。
但由于白炭黑表面含有大量的硅羟基,白炭黑粒子间的凝聚力很强,因而很难在硅橡胶中分散,不但严重影响补强效果,而且也容易使硅橡胶产生结构化现象,给硅橡胶的加工、贮存带来困难[3];所以必须对白炭黑表面的羟基进行烷基化处理。
白炭黑的表面处理剂很多。
一般而言,可与白炭黑表面的羟基发生反应且易挥发的有机化合物均可作为表面处理剂,如氯硅烷、醇、硅烷偶联剂、硅氧烷等[4];目前,硅橡胶模具胶行业普遍采用的表面处理剂是六甲基二硅氮烷。
采用六甲基二硅氮烷对白炭黑进行表面处理时,根据处理方式不同又可以分为干法和湿法。
干法是直接将白炭黑与硅氮烷置于反应器中,使白炭黑在粉体状态下与之发生反应;湿法一般是在二甲基硅油的存在下,使白炭黑在膏状下与六甲基二硅氮烷反应。
由于后者的工艺稳定性更好,生产效率也远高于前者;所以,目前模具胶生产厂家普遍均采用湿法对白炭黑进行表面处第4期孙幼红.硅橡胶模具胶生产工艺及加工设备的选择·219 ·理。
具体处理工艺是在反应器中按配方投入二甲基硅油、白炭黑以及六甲基二硅氮烷,同时加入硅氮烷量20%的水,将物料充分捏合成均匀膏状物,随后升温,在180～190℃保温2h后开始抽真空。
为了完全脱除生成的氨,抽真空时间一般在1.5h以上。
1.2.2 填料与107硅橡胶的混合该工序没有反应过程,混合或分散均匀是此过程的目的。
需要注意的是该过程的温度不能过高,一般应在140℃以下;同时,为使填料更好的分散,应先加填料,在填料基本分散均匀后,再加107硅橡胶。
1.2.3 研磨该工序的目的是要将白炭黑与填料更好地分散于107硅橡胶和硅油之中,同时让模具胶更均匀细腻。
考虑到研磨设备的保护,该工序中的物料温度在80℃以下。
1.2.4 添加助剂与二次混合硅橡胶模具胶中需要添加的其它组分如深层硫化助剂、耐烧蚀助剂等可以在此工序加入,必要时可将相关助剂预先研磨后再加入;同时还可以加入适量二甲基硅油以提高模具胶的排泡性能。
该工序的另一个作用是可以使整批产品的品质更均匀,从而让产品质量更稳定。
1.2.5 过滤与计量包装过滤是除去物料中尚存的团块状物及杂质。
为提高效率,过滤时物料温度不可过低,适宜的温度是50～60℃,此温度下物料的黏度较低,过滤速度自然也快。
同时,应趁热包装。
这样,对于气密性好的包装容器,在物料温度降低后,由于热胀冷缩会在包装容器内形成负压,从而将包装物的盖子更紧地吸住,进一步提高了包装物的气密性。
提高包装物的气密性具有很重要的意义。
因为模具胶能吸收空气中的水分,该部分水分会加速模具胶的结构化,降低其贮存稳定性。
在包装容器的选择上,铁桶往往比塑料桶的气密性更好,因而硅橡胶模具胶的贮存期也更长;同时,铁桶比塑料桶更方便运输。
2 模具硅橡胶加工设备的介绍白炭黑的表面处理是硅橡胶模具胶生产中最重要的一个环节,所用设备也是硅橡胶模具胶生产中最主要的设备。
这是因为白炭黑处理过程中物料的黏度很高,且白炭黑的含量越高,其黏度也越大;而硅橡胶模具胶的强度又往往取决于白炭黑的含量。
一台合适的设备应具备这样的能力:在稳定的工艺条件下将尽可能多的白炭黑分散于硅油中。
处理白炭黑常用的设备有反应釜、高速混合机、行星搅拌机、Z型真空捏合机等,当然这些设备需同时辅以加热与真空系统。
加热系统可采用热油炉循环加热,也可直接采用电热棒加热;真空泵则一般使用水环式真空泵。
2.1 反应釜反应釜是最常见的搅拌式化工反应设备。
根据物料与工艺的不同要求,其搅拌桨有桨式、框式、锚式、螺旋式、涡轮式等;适合于白炭黑表面处理工艺的是锚式反应釜。
因为白炭黑处理过程中物料的黏度很高,而锚式反应釜的搅拌桨与反应釜壁的间隙小,这样可以使釜内物料得到更充分、更均匀的搅拌。
反应釜是可用于硅橡胶模具胶生产的最经济的设备,价格低、耗电小。
一般500L的反应釜的电机功率在4.5～5.5kW 就足够;同时,由于密封性能好,所配水环式真空泵的功率也不大,一般仅需1.5～2.2kW,最大气量0.8m3/min。
但由于功率以及搅拌桨形式所限,用反应釜生产硅橡胶模具胶时工艺可靠性低一些,对工艺控制的要求相应较高;也是因为同样的原因,用反应釜生产的硅橡胶模具胶的白炭黑含量一般较低,以N-20为例,仅14.5%。
相应地,硅橡胶模具胶的强度也比较低,其拉伸强度可以到3.7MPa,撕裂强度可以到25kN/m[5]。
使用反应釜生产硅橡胶模具胶的周期一般约8～9h。
2.2 高速混合机高速混合机用于硅橡胶模具胶生产的最大优点是工艺流程短,耗时仅为采用反应釜时的一半。
但高速混合机的耗电量大,一般500L的设备所配电机功率高达83～110kW;高速混合机的另一大缺点是密封性不好,100L的高速混合机配5.5kW、最大气量3m3/min的水环真空泵都难以达到满意的真空度,因而其工艺稳定性差。
考虑到工艺稳定性,用高速混合机生产出的硅橡胶模具胶的白炭黑含量也较低,以N-20为例,仅为16%～17%。
·220 ·有 机 硅 材 料第21卷2.3 行星搅拌机这是比较昂贵的硅橡胶模具胶生产设备。
1996年时一台500L的行星搅拌机的进口价格约8万美金。
行星搅拌机用于硅橡胶模具胶生产的最大优点是工艺稳定、产品细腻,要求不高时不需用三辊研磨机,只需简单过滤即可包装;其白炭黑含量与采用高速混合机差不多,一般可以达到17%。
2.4 捏合机这是目前使用较广的生产硅橡胶模具胶的设备。
国内生产硅橡胶模具胶的企业,凡形成一定规模、能提供高档产品且质量稳定者,一般都采用该设备进行生产。
它可以使白炭黑的含量(以N-20为例)达到20%以上;而使用比表面积为200m2/g的超细沉淀法白炭黑时,可以达到25%以上。
相应地,硅橡胶模具胶的强度也较高,其拉伸强度可达到4.5MPa,撕裂强度可达到30kN/m。
使用捏合机的另一大优点是工艺稳定可靠。
其缺点是工艺流程较长,一般500L 的设备从投料到出料约需12h;耗电量也较大, 500L的捏合机所配电机一般为22～37kW,必要时需配置双速电机;价格也比反应釜高,目前的价格约10万元人民币(含真空系统)。
3 结束语硅橡胶模具胶生产工艺中最重要的一个环节是白炭黑的表面处理,目前一般采用湿法工艺。
可用于白炭黑表面处理的设备种类很多,从产品性能(白炭黑含量)、工艺稳定性、电力消耗以及设备价格等方面综合考虑,在反应釜、高速混合机、行星搅拌机、Z型真空捏合机等设备中, Z型真空捏合机最适合用于硅橡胶模具胶的生产。
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搭接界断面呈现一层层撕开的破坏现象;而经络酸盐处理的搭接断裂件的断面较平齐;硅烷化处理的楔子试样的断裂件的断裂面也呈明显的韧性断裂,表明在铝合金与胶粘剂界面区域形成的Al-O-Si和硅氧烷共价键网络和复合硅烷化膜层表面的环氧基团起着明显的界面和表面改性作用。
聚醚/二苯甲酮基聚硅氧烷在纯棉布上的应用陕西科技大学的王前进等人将有机硅抗紫外线整理剂———侧基聚醚/二苯甲酮基聚硅氧烷用于纯棉布的整理,发现经其整理后,棉织物具有明显的抗紫外效果,柔软性有很大的改善;当侧基聚醚/二苯甲酮基聚硅氧烷中二苯甲酮紫外吸收基的质量分数由4.67%增至26.58%时,整理后的织物的紫外光透过率由71.0%降至38.1%;但整理后织物的吸湿性下降,白度略有下降。
在二苯甲酮的质量分数为19.29时柔软性能最好,此时紫外光的透过率为43.6%新型氨基硅油柔软剂浙江理工大学的邵民等人采用γ-丁内酯和γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷对氨基硅油ASO进行改性,得到含甲氧基、羟基和酰胺基的新型氨基硅油BSO。