LSR简单介绍.doc

LSR简单介绍一、LSR综述LSR是英文Liquid Silicone Rubber的缩写，意思是液体硅橡胶，实际上，所有的固化前为液体，固化后为弹性体的有机硅产品都可以叫做LSR(液体硅橡胶)，但是习惯上说起LSR通常指狭义上的液体硅橡胶，GE公司是这么定义的：LSR是指按照1：1重量或体积配比用注射成型方法生产弹性体的双组分加成型硅橡胶，也就是SHIN ETSU产品分类上所指的LIM(Liquid Injection Molding，液体注射成型)，指专门用于注射成型的硅橡胶，常用来做大批量标准制件。而DOW CORNING公司产品分类的LSR不但包括注射成型的产品也包括敷形涂料等1：1混合的无色透明的双组分加成型硅橡胶，在国内，晨光院把所有加成型无色透明的产品统称为硅凝胶，而我们一般只称象HT316这样无色透明，没有硬度很软，几乎没有强度的加成型灌封产品为硅凝胶，国外大公司的分类也是单独列出，即Silicone Gels产品。我们这里沿用DOW CORNING的说法，LSR是指无色透明或者半透明，粘度较大(一般大于10Pa•；S)，按照1：1重量或体积配比的双组分加成型硅橡胶，可以做透明半透明的硅橡胶制品，也可以配合颜料、底涂剂等使用。据报道：目前全国加成型液体硅橡胶生产量在500-800吨/年，进口量在5千吨/年，高温硫化硅橡胶生产量5万吨/年以上，随着加成液体硅橡胶发展和成本下降以及加工设备国产化，高温硫化橡胶至少有60%-70%的用量将被液体硅橡胶所取代，预计到2010年市场需求量在40000吨以上，该产品发展空间很大1-5。二、LSR的特点1工艺性：双组分组成，可以直接从不同的通道直接加入到混合器；颜料等辅助材料可以自动加料；等比例混合可以方便地通过静态混合器加入模压机；可以通过控制输送体积、注射压力和速度精确地填充模具空间，不产生任何边角料；许多用于塑料注射成型的注塑机可以容易地转化为LSR注射成型机；可选择的填充型腔可在同一条生产线上同时生产HCR(高温混炼胶)和LSR制品；固化速度可调节范围大，加热高温固化可以有很高的效率(200可以几十秒内固化)，等1,5。2固化后性能：优异的热稳定性，可长期在200使用；低温下具有高稳定性和柔韧性，最低可达-60；在-60到200之间良好的橡胶弹性；具有优异的耐臭氧和紫外功能，优异的耐久性以及耐候性；很宽温度范围内的电绝缘性优越；具有生理相容性，等2。三、应用领域1汽车行业配电箱，电缆套管，扬声器盖，车厢密封，波纹管，插头密封，火花塞护罩，通风道封头，耐候索扣，门锁隔膜，O形圈，垫圈，套管，护罩，粘合热塑性塑料，等。2电子电器行业天线插槽，线端封头，插座连接，超电压导电，高压绝缘材料，内部密封，补强绝缘软管，发音减震器装置，开关隔膜，密封罩，表盘密封，热粘接管的绝缘部分，电脑、电话、遥控器的键盘，阳极高压套，避雷器的绝缘和保护，照相机隔膜，电话震动膜等隔绝装置，各种索环，电缆电线密封，开关盖，等。3家电行业小的密封件，电缆电线套管，增强绝缘管，灯具密封，器具垫脚，隔膜，O形圈，干燥机吹风机出风口，旋塞和龙头垫圈，高压锅垫圈，洗碗机的清洁剂密封，咖啡机部件，电炉用玻璃纤维涂覆管，淋浴器喷头，等。4医用材料行业医疗器械密封，注射器活塞，牙印材料，充气风箱，导尿管，器械垫，消毒器具帽，透析器，O形圈，耳塞，吸管嘴，导尿管固定器，袖口保护套管，鼻梁夹钳，呼吸器阀门和风箱，奶瓶瓶嘴，塞子，呼吸面具，Foley导尿管，电极，牙印材料部件，医疗设备部件，等。5纺织品行业传送带用纤维织物涂覆，帐篷顶棚，电子电力绝缘袖，钢铁工人防热外套，安全气袋涂覆，印刷油墨，等。6.其他游泳护目镜，潜艇通风管，运动鞋底，潜水面具，游泳帽，呼吸装置，影印机辊，屠夫胶皮手套，等1。四、世界五大有机硅公司的现有LSR分类整理1.DOW CORNING牌号较多，主要的牌号是SILASTIC LSR，包括：591、9001-50，94-595，94-599，95-590通用型；8280-30、40、50、60、70为高抗撕型；9780/30E、40E、50E、60E和9280/60E为快固耐热型；9390/50、60、70，9791-70，5-8601为耐油型，9481/40E、50E、60E为婴儿护理品专用型；9412/30、40、50、60，9414/30、50，9416/30、50为自润滑型，也可用于连接管；GP白色系列GP-30、45、50、70，437，935，950；4-4758，4-4768和HGS-70为挤出型；HS-30、50、70，35U、55U，75U为高强度型；590，591，9151-200P，9451-1000P为涂覆用型；9220/55，9682-50，1520/40，5-8601为其他特殊类型。另外氟硅橡胶有三种类型：LS-2840，LS-8754，LS-1860为通用型；LS5-8740，LS5-8760，LS-2040，LS5-2060为高强度高抗撕型；LS-2380，LS4-9080，LS5-8761为高硬度高模量型。另外的牌号有DOW CORNING HV和DOW CORNING TORAY DY(为日本东丽原牌号)主要是用于电子电气行业，产品有HV 1510-30、40、50，HV1520-40，HV1551-40、55P/70P/100P,1540/10P、20P,HV1523/30，HV1650/50，HV1660/65、75，HV1666/65，HV1760/65、80，HV1860/023、120，DY35-700，DY35-4088，另外提供底涂剂、颜料等配套产品，等。2.GE以ELASTOSIL M为产品牌号(原来是BAYER的产品，被GE收购后沿用原牌号)，包括：LSR 20X0和LIM 2XX0为通用型，LSR 21X0为耐油型，LSR 22XX为阻燃型，LSR 2345/0Y为导电型，LSR 25X0为低粘度型，LSR 26X0为快固型，LIM 60XX为FDA认证高性能医用产品，LSR 26X1为快固低压缩变形型，LSR 27X0和LIM 8040是自粘型，LIM 9070自粘且低压缩形变型，LSR 28XY高力学性能，LIM 6745和LIM 3745为高流动性键盘专用型，LIM 6746高流动性、通过生理测试型，LIM 6744.06为高流动红色耐高温型，LSR 29X0为高抗撕型，LSR 3Z85/XX和LSR 3Z86/XX为渗油自润滑型，LSR 40X0为个人护理专用型，LSR 5Y50为高透明型，LSR 8070为原位成型垫圈型，FSL 7208和FSL 7210为氟硅橡胶(耐油)型，Electro 2X0、Electro 242-V和Electro 245为高电压绝缘专用型，等。(说明：X为邵A硬度，Y是种类区别，Y是导电性不同，Z是指含油，V是指粘度)3.SHIN ETSU以KE为牌号，包括：快速固化透明高强度型KEG2000系列(硬度分别为40，50，60，70)，KEG2001系列(硬度分别为40，50)，透明高强型KE1950(硬度分别为10-70),高透明型KE1935,KE1987,KE1988，自润滑型KE2104系列(硬度分别为30-60)。另外有选择性粘接型KE2090系列(硬度40-60)，KE2030-70，X-34-1625等。4.WACKER牌号为ELASTOSIL LR，包括：3003系列(硬度分别为10-70)为通用型，高强型3004系列(硬度分别为20-70)高抗撕型3043系列(硬度分别为40-60)，无后固化型3005系列(硬度分别为20-70)，3013系列(硬度分别为50-70)，3015/70和3023/60，自润滑型3080系列(硬度分别为30-50)，3081/30&50，3082/50，3088/30&50和3089系列(硬度分别为30-60)，自粘型3070系列(硬度分别为10-60)，3071/40&50，3072/30&40，3074/60，3076/70，特殊类型3001/55(阻燃)，3094/60(快固型)，3153(操作时间长)，3162(导电)，等。5.RHODIA牌号为SILBIONE LSR，包括：43系列(硬度分别为30-70)主要应用于卫生保健制品；63系列(硬度分别为40-60)为一般通用型，85系列为特殊类型，8560 HFR APEX和8560 HFR APEX为阻燃型，8555 HTR A和8555 HTR A为高耐电痕型，主要应用于电子电器行业，等3。五、国内现状国内现在基本上处于初级开发阶段，主要的产品依赖进口，所有高端产品几乎全部进口，由于LSR市场巨大，国内生产企业也很多，厂家宣传较多，但是做的基本上是低端产品。六、商标胶以及精密模具胶综述商标胶一词的说法应该是国内做商标制造厂商的说法，然后延伸到硅橡胶贸易公司，再到生产厂商的，因为现在国内用量最大的是SHIN ETSU的KE1310ST，这是一种精密模具胶，在SHIN ETSU公司的分类上属于双组分室温硫化模具硅橡胶(Two Component RTV Rubbers for Moldmaking)，而国内主要用做商标生产，因此，在国内KE1310的宣传上(网站搜索)基本上是介绍用做商标胶。KE1310本身分基础料A和固化剂B(A：B=10：1，一般为200/1分钟固化)，A组分分为透明(KE1310ST)和半透明(KE1310T)两种，固化剂有四种，分别对应高抗撕(CAT 1310，CAT 1300L-2，两者的区别在于操作时间)和高伸长率(CAT 1300L-4，CAT 1300L-5，伸长率和硬度稍微有点差别)，国内作为商标胶基本上是透明高抗撕类型的，生产时AB混料同时加入颜料，然后点胶抽真空，加热固化。表1简单列举了几个商标胶以及我们现在的进展情况6,7。精密模具胶，即加成型硅橡胶模具胶，是一种较为常规的加成型硅橡胶产品，现在世界上五大有机硅公司都有单独的产品类。精密模具胶与LSR的区别在于一是粘度一般较LIM要低而较一般的敷形涂料要高，一般为几十Pa•；S；二是一般为10：1或者9：1混合，A组分粘度较大，用白碳黑填充，B组分一般仅仅是硅油混合物，没有填充物；再者就是模具胶一般对强度要求不高，但是对撕裂要求高，这与不同LSR强度撕裂可以差别很大也不一样。精密模具胶最大的特点在于线性收缩小，一般低于0.1%，而缩合型一般大于0.3%，所以通常用于工艺品模具的制备，玩具模具的制备，文物等复制模具制备，以及不断开发的比如在商标生产、工艺品生产等方面的应用。七、世界五大公司的精密模具胶的产品分类整理DOWCORNING：以SILASTIC SILICONE RUBBER为牌号产品有：SILASTIC E、SILASTIC J、SILASTIC L、SILASTIC M、SILASTIC M-2、SILASTIC P-1、SILASTIC S、SILASTIC S-2、SILASTIC T-2、SILASTIC T-4、SILASTIC V，等。GE：有RTV和TSE两种牌号的产品：RTV662，RTV664，RTV668，RTV868，TSE3453T，TSE3455T，TSE3456T，TSE3457T，TSE3466T，TSE 3475T,XE15-B6982，等。SHIN ETSU：以KE为牌号：KE1222，KE1241，KE1300T，KE1310ST，KE1314，KE1600，KE1603，KE1606，等。WACKER：以ELASTOSIL M为牌号，有4370，4600，4601，4641，4642，4643，4644，4645，4647，4648，4670，等。RHODIA：有两种牌号RHODORSIL RTV和VI-SIL v，分别为RHODORSIL RTV-1556、1597，VI-SIL v225、240、242、243、249、251、251、252、270、275、340-55、340、341、360、2340，等3。八、国内精密模具胶的的概况国内生产LSR和商标胶的厂家几乎都有精密模具胶产品，但是都有共同的缺点就是撕裂都做的不高，一般低于20KN/m，而模具胶一般要求高于20KN/m，因此主要还是依赖进口，特别是高端产品。但是国内现在的下游产品竞争加剧，导致成本要求降低，所以现在国内产品发展也较为迅速3,6。十、参考资料1.GE LSR介绍2.DOWCRNING LSR介绍3.DOWCRNING、GE、SHIN ETSU、WACKER、RHODIA产品册4.晨光院技术转让市场分析报告5.DOWCORNING Larry Frisch液体注射工艺的设计6.国内硅橡胶生产企业网站7.有机硅材料杂志8.中国电线电缆网：有机硅橡胶在电力电缆附件上的应用【注】：本文涉及到的主要资料为翻译，很多部分尤其是专业术语可能不准确，另外在表达上也不是很清晰，请各位指正，同时也建议大家尽量看英文原文，以加深了解和理解。附：有机硅的分类及应用有机硅的性能有机硅产品的基本结构单元是由硅-氧链节构成的，侧链则通过硅原子与其他各种有机基团相连。因此，在有机硅产品的结构中既含有有机基团，又含有无机结构，这种特殊的组成和分子结构使它集有机物的特性与无机物的功能于一身。与其他高分子材料相比，有机硅产品的最突出性能是：1.耐温特性有机硅产品是以硅-氧(Si-O)键为主链结构的，C-C键的键能为82.6千卡/克分子，Si-O键的键能在有机硅中为121千卡/克分子，所以有机硅产品的热稳定性高，高温下(或辐射照射)分子的化学键不断裂、不分解。有机硅不但可耐高温，而且也耐低温，可在一个很宽的温度范围内使用。无论是化学性能还是物理机械性能，随温度的变化都很小。2.耐候性有机硅产品的主链为-Si-O-，无双键存在，因此不易被紫外光和臭氧所分解。有机硅具有比其他高分子材料更好的热稳定性以及耐辐照和耐候能力。有机硅中自然环境下的使用寿命可达几十年。3.电气绝缘性能有机硅产品都具有良好的电绝缘性能，其介电损耗、耐电压、耐电弧、耐电晕、体积电阻系数和表面电阻系数等均在绝缘材料中名列前茅，而且它们的电气性能受温度和频率的影响很小。因此，它们是一种稳定的电绝缘材料，被广泛应用于电子、电气工业上。有机硅除了具有优良的耐热性外，还具有优异的拒水性，这是电气设备在湿态条件下使用具有高可靠性的保障。4.生理惰性聚硅氧烷类化合物是已知的最无活性的化合物中的一种。它们十分耐生物老化，与动物体无排异反应，并具有较好的抗凝血性能。5.低表面张力和低表面能有机硅的主链十分柔顺，其分子间的作用力比碳氢化合物要弱得多，因此，比同分子量的碳氢化合物粘度低，表面张力弱，表面能小，成膜能力强。这种低表面张力和低表面能是它获得多方面应用的主要原因：疏水、消泡、泡沫稳定、防粘、润滑、上光等各项优异性能。有机硅主要产品目前有机硅产品繁多，品种牌号多达万余种，常用的就有4000余种，大致可分为原料、中间体、产品及制品三大类1.有机硅单体：主要指有机氯硅烷等合成有机硅高聚物的单体，如甲基氯硅烷、苯基氯硅烷、乙烯基氯硅烷等原料。2.有机硅中间体：主要指线状或环状体的硅氧烷低聚物，如六甲基二硅氧烷(MM)、八甲基环四硅氧烷(D4)、二甲基环硅氧烷混合物(DMC)等。3.有机硅产品及制品：由中间体通过聚合反应，并添加各类无机填料或改性助剂制得有机硅产品。主要有硅橡胶(高温硫化硅橡胶和室温硫化硅橡胶)、硅油及二次加工品、硅树脂及硅烷偶联剂四大类。硅橡胶再通过