来源：盈泰高精发布时间：2019-04-16
液态硅胶(Liquid Silicone Rubber)是一种无毒、耐热、高复原性的柔性热固性材料，其流变行为主要表现为低黏度、快速固化、剪切变稀以及较高的热膨胀系数。
lsr 是以铂金作为催化剂的双液态快速硫化材料，可以采用注塑的方式、大量、快速硫化、重复性机械生产。其产品表现为较好的热稳定性、抗寒性，优良的电绝缘性能，燃烧时不会产生有毒的物质等。
因此在健康用品、汽车、婴儿用品、医疗用品、潜水用品、厨房用具以及密封件等的生产设计中成为不可替代的材料。
概 述
注射成型液体硅橡胶（LSR）是加成型液体硅橡胶的一种，它利用其自身粘度低（在硫化前具有一定的流动性、不定型性）、便于采用计量混合设备进料的特点，采用专用注射成型设备将两组分精确自动进料、混合、注模，然后快速硫化，成型制品。注射成型工艺逐步取代了传统的模压工艺，具有众多优点：采用液体注射成型工艺硫化成型，计量准确，材料浪费少；硫化温度低，成型制品周期短，降低生产成本；制品精度高，可加工复杂形状制品；硫化过程无副产物，无需二段硫化；制品具有优异的耐老化性、耐侯性、无毒性、高透明性、高机械强度、弹性好等特点[1-2]。因而液体注射成型硅橡胶在日用橡胶制品如婴儿用品、日用制品、电力绝缘材料加工、橱具配件制造等领域成为首选材料，是硅橡胶中发展最快的产品之一。
液体硅橡胶注射成型技术(LIM)是七十年代末开发的一种新型高效的硅橡胶成型方法，是通过把具有出色性能的液体硅橡胶和能够精密且稳定地完成注射成型的设备相结合而形成的新型的硅橡胶成型加工技术，只需将两个组分（也可以包含配色等辅助组分）装入设备内，从进料、计量、混合到成型全自动完成。这种加工技术可以达到简化工艺、缩短加工时间、节约材料、提高效率的目的。并且生产过程中基本不产生废边，有利于环保。
随着液体硅橡胶的广泛应用和对制品要求的提高，越来越多的人们已认识并采用此技术生产硅橡胶制品，迎来了硅橡胶加工业高效率、高质量及低成本生产的新纪元。随着注射成型技术应用范围的不断扩展，有望在替代传统弹性体产品上具有更大的竞争力。
注射成型工艺简介
液体硅橡胶注射成型过程如下：通过计量装置将A、B 两种液体硅橡胶原料经精确计量后输送到混合装置中；两组分在混合器中充分混合后再输送到注射成型机中；通过成型机注射或喷射到已预热的多模具中并均匀分配到各个模腔中；在热模腔中硅橡胶材料被加热并快速硫化成型制品；硫化成型后自动开模出模；然后合模并进入下一个成型周期。整个成型周期几十秒时间到几分钟，根据制品大小不同成型周期也不同。
图1 液体硅橡胶注射成型工艺流程示意图
整个注射成型系统分为一下几个部分：第一单元是计量进料单元，通过液压压盘将液体硅橡胶的两个组分直接从包装桶中精确计量进入系统内；第二单元是混合单元，通过静态混合器将进入系统的两个组分充分混合均匀，并且体系中不带入气泡；第三单元是注射成型单元，混合好的硅橡胶材料通过注射单元定量注射到模具中，并均匀分配到各个模腔，然后热硫化。整个过程全自动化，设定好参数后可实现无人工控制，达到提高生产效率。
注射过程工艺参数的控制
注射成型工艺应用到液体硅橡胶的成型加工有很多优点，得到广泛认可。但是相对于一般的模压成型、浇注成型等工艺，注射成型技术使用的成型设备比较难操作，成型过程比较复杂，技术要求高，如果使用不当，不但得不到好的制品，反而会造成更大的浪费，那么注射成型的优势就不能得到很好的发挥。下面以奶嘴注射成型过程为例，简单对注射成型过程控制及出现问题进行分析。
3.1硫化温度
硫化温度是关系成型制品质量的最关键最敏感参数，通常模具温度80℃～200℃范围内都可成型。但是硫化温度的设定与硫化时间、模具材料等有较大关系。
图2 液体硅橡胶在不同温度下成型时间的变化图。
由图可明显看出硫化温度低时，硫化成型需要时间长，这样直接影响到注射成型周期拉长，生产效率降低；而提高硫化温度，成型时间短，可提高生产效率，降低人力成本等。但在实际生产过程中，如果一味的提高硫化温度来提高生产效率也不一定达到降低成本的目的，因为要将模具加热到更高的温度，需要的能耗会大幅度提高，提升了能耗成本。因此从生产总成本考虑，有一个相对最佳的温度点。根据不同情况，通过对成本进行核算，一般硫化温度在140℃～180℃时经济性相对较好。
另外，从模具材料看，太高的温度可能导致模具变形较大，影响制品质量，严重的可能影响到开模，甚至导致模具打不开。国内制作的模具一般温度在170℃以下时不太有很大，如果高于170℃时就容易出现开模问题。对于精密度高的制品，更容易出现这个问题。另外硫化温度过高，胶料硫化过快，气泡没有排除，形成气泡缺陷，过熟也会使制品易断裂，影响产品性能。
综合考虑各个因素，一般对于尺寸较小的制品的注射成型，硫化温度在150℃～160℃比较合理，应用的比较多。
3.2 注射条件
当注射温度在150℃时，注射压力从40kg/cm2到150 kg/cm2的范围时可以取得较好的效果。在不同情况下，压力不同也对制品有影响。较小的注射压力会使注模欠注，缺少较料，制品不完整；当注射压力过高时，注胶过程太快，因排气不畅而使制品产生气泡，影响产品外观。根据实验实践，一般注射压力在30～60 kg/cm2时，注射过程良好，硅橡胶在模腔内分布均匀，排气顺畅，制品成品率高。
另外，注射时，注胶方式也对制品外观有较大影响。如果胶料一次性全部注入，可能产生溢边，并影响到排气，制品产生气泡，严重的造成脱模困难。为避免一次注射造成的不良后果，可采用二段注射的方式，第一次将大部分胶注射进入，第二次将剩余胶注入，这样可以达到顺畅排气的目的，成品率大大提高。一般两次注射就可达到要求，有时也可以采用三次注射的方式。多次注射时，注射压力也要不同，一般第二次注射压力要低些。
3.3 其它影响因素
除了硫化温度、注射压力等操作控制参数对成型制品的影响外，但还有其他很多因素都对产品有很大影响，比如模具质量、计量系统的精度等。
模具加工质量对制品成型率也有较大影响。模具加工粗糙，抛光度不好，易造成制品脱模困难，外观光洁度不好，透明性差，成型率低。一般要求制品模具精制，模腔光滑度好。模具设计要合理，容易开模，排气顺畅对加工过程非常有好处。
计量系统的计量精度直接影响到产品的好坏，如果精度低，导致混合后的产品配方有较大偏差，影响固化，影响制品性能。一般进口设备的计量精度可以达到1%以内，而国产设备一般都要在2%以上。因此在硅橡胶配方研究过程中，要充分考虑的生产设备的精度问题，保证两组分在一定范围内的配比变化时，制品硫化和性能不受较大影响。
结束语
液体硅橡胶注射成型之所以有如此多的优点，主要源于液体硅橡胶本身的特性。掌握与应用液体硅橡胶注射成型技术不仅可生产出高质量产品，还可节省能源、减少浪费，因此开发液体硅橡胶注射成型技术具有十分重要意义。
液体胶注射过程中各参数的选取对制品外观和性能质量都有影响，其中注射温度和注射压力影响较大。精密度较大食品用注射成型液体胶合适的注射成型温度为150～160℃，注射压力为30～60 kg/cm2，注射过程一般采用二次注入，成品率教高。另外，选择好的计量进料设备和好的模具也十分重要。
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