液体硅橡胶——用途广泛

液体硅橡胶 (LSR) 已在不同行业的各种应用中广受欢迎，因为它是一种多功能弹性体，在苛刻的操作条件下表现良好。由于其制造成本较低的定制选项，LSR 技术在过去十年中取得了显着发展。

由 SLR 制成的组件在 1000 级洁净室中注塑成型，并可形成特定的最终产品。它们非常适合遵循生产零件批准流程 (PPAP) 来生产零件。

在这篇文章中，我们将详细介绍使用 LSR 制造汽车零部件、医疗器械组件、石油和天然气行业密封产品以及各种消费或一般应用产品的一些优势。

LSR 和肖氏硬度

如果您需要重温一下记忆，液体硅橡胶是一种由硅树脂（一种由硅氧烷组成的聚合物）组成的两部分弹性体，使用铂进行固化，形成透明、坚固且柔韧的橡胶。也可以使用其他固化剂。

LSR 有不同的肖氏硬度等级，从软到硬。肖氏硬度计用于测量材料（通常是聚合物）的硬度。

弹性体的硬度是根据标准尺寸和形状冲击规的压痕深度来测量的。通过比较较小的初始力和较大的最终力之间的差异来获得硬度。

国际橡胶硬度 (IRHD) 范围为 0 至 100，分别对应于弹性模量 0 (0) 和无穷大 (100)。通过将刚性球压入橡胶样本来进行测量。

肖氏 A 级在美国最为流行。读数范围为 30 至 95 点。较硬的弹性体使用具有肖氏 D 刻度的尖锥形压头。

• 60 Shore A 比 70 软
• 70 Shore A 为标准
• 90 Shore A 非常硬

（图片来源：公共领域）

使用液体硅橡胶的优点

LSR 产品具有许多关键特性，使其成为各种应用的绝佳选择。他们是：

• 可承受低至 –155°F (68.33°C) 和高达 392°F (200°F) 的温度
• 可定制的硬度范围为 10 至 80 肖氏 A 硬度计
• 耐臭氧、水、蒸汽和紫外线等环境条件，同时不会表现出明显的老化现象
• 最终产品的生物相容性达到 FDA 级
• 无臭无味，不支持细菌生长，不会污染或腐蚀其他材料
• 由于液体硅橡胶具有高柔韧性，即使长时间压缩也不会发生永久变形

液体硅橡胶的化学结构

LSR 的化学结构与其他有机硅相似，例如聚二甲基硅氧烷 (PDMS)。然而，当长聚硅氧烷链从经过特殊处理的二氧化硅中获得刚度和拉伸强度时，就会形成 LSR。聚硅氧烷与其他聚合物的不同之处在于，它们的主链由 Si-O-Si 单元组成，这与许多其他含有碳主链的聚合物不同。

LSR 的化学结构基于交联聚合物，并添加了铂催化剂。橡胶中的甲基氢硅氧烷起到交联剂的作用。同时，铂催化剂对于固化过程至关重要。它有助于确保最终产品坚固耐用。

（图像已根据Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported许可证获得许可。）

使用 LSR 的各种应用

LSR 材料用于许多产品，包括电气绝缘、灌封和封装以及医疗设备组件。其多功能性适合不同行业的各种应用，例如航空航天和军事、汽车、食品和饮料以及医疗和制药。

液体硅橡胶成型优于压缩成型，因为在许多制造情况下原型制作成本较低。

LSR 产品的快速固化周期允许组合现有组件，然后围绕它们进行注塑成型。这样可以实现大批量可靠且可重复的处理。此外，LSR 可成型为复杂的形状，非常适合精密成型应用。

• 医疗级： LSR经常用于医疗器械和植入物，因为它具有高度生物相容性，并且部件可以消毒。
• 电气部件： LSR 是制造电气部件的常用材料。由于其耐高电应力，因此适合高电压应用。
• 自润滑： LSR 适用于制造不需要润滑或难以或不可能应用润滑的零件。
• 汽车零部件：用于发动机密封件和垫片。
• 自粘合： LSR 含有粘合促进剂，使其能够粘合到自身以及其他材料，例如铝、不锈钢和玻璃填充尼龙。
• 不透射线：这种类型的 LSR 含有硫酸钡，使其在 X 射线下可见，这在医学成像应用中非常有用。
• 阻燃： LSR可以抵抗燃烧并符合UL 94 HB等级，因此它用于需要关注消防安全的环境。

液体硅橡胶与热塑性弹性体

过去，热塑性弹性体 (TPE) 是注塑成型应用的首选。然而，LSR 在许多情况下已迅速超越 TPE。那么，为什么 LSR 比 TPE 更适合注塑成型呢？有以下几个原因：

• 耐用性： LSR 对极端温度具有更高的耐受性，从而确保长期稳定性。此外，该材料具有较低的压缩形变，并且更耐磨损。
• 无毒： LSR 无毒，不会随着时间的推移而降解。它还耐刺激性化学品和清洁剂，使其成为医疗和食品级应用的安全选择。
• 粘度： LSR 的粘度低得多，因此更容易使用并产生更光滑的表面。其卓越的灵活性使其能够模制成复杂的形状，并且在注塑过程中不易破裂或断裂。
• 抗紫外线：它可以抵抗紫外线，因此最适合制造必须符合严格标准的产品。

需要注意的一件事是，LSR 比 TPE 更昂贵，但更高的耐用性和灵活性使其成为一项值得的投资。

总而言之，液体硅橡胶 (LSR) 为设计工程师和制造专业人员提供了一种在不同行业具有多种用途的多功能材料。拥有如此多的潜在应用，毫无疑问LSR 将继续流行。

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