虽然液态硅胶和固态硅胶都称为"硅胶",但液态硅胶(LSR )与固态硅胶(HCR)在本质上存在显著差异,就像"水"和 "面团"虽然都含面粉,但形态、特性和用途完全不同!
本质区别:
液态硅胶(LSR) 采用铂金催化加成反应机理,其分子结构为低交联度的线性硅氧烷聚合物,分子量相对较低(一般在3-8 万),在室温下保持流动性。这种结构特性使其能够像"水"一样自由流动,通过精密设备进行计量和输送。
固态硅胶(HCR) 则采用过氧化物自由基硫化体系,分子结构为高交联度的胶状弹性体,分子量巨大(通常在40-80 万),在室温下呈现固体状态。这种结构特性使其更像"面团",需要外力作用才能改变形态。
生产工艺:现代化自动生产与传统工艺的对比
液态硅胶(LSR)注射成型工艺
LSR采用精密计量系统,通过静态混合器实现A/B组分的精确混合(混合精度可达±0.5%),在低温条件下(通常为 20-40℃) 注入模具,然后在高温模具(170-200℃) 中完成硫化反应。
工艺特点:
采用冷流道系统,避免材料浪费
全闭环自动化控制,减少人为因素影响
在线监测系统实时监控注射参数
洁净室生产环境,满足医疗级要求
固态硅胶(HCR)模压/挤出工艺
HCR需要先经过开炼机热炼,使生胶获得必要的可塑性,然后通过模压成型(压力通常为100-200kgf/cm²) 或挤出成型,在高温条件下完成硫化。
工艺特点:
需要人工操作,经验依赖性强
产生较多边角料,材料利用率较低
生产环境要求相对较低
适合中小批量生产
性能对比:
通过实验室测试数据,我们可以更直观地了解两种材料的性能差异:
物理性能对比:
撕裂强度:HCR通常为25-50 kN/m,LSR 为10-30 kN/m
伸长率:LSR可达600-900%,HCR 为300-600%
硬度范围:LSR为Shore A 10-80,HCR 为Shore A 20-90
透明度:LSR可达光学级透明,HCR通常为半透明或不透明
化学性能优势:
LSR采用铂金催化剂,无析出物,通过USP Class VI认证
HCR可能有过氧化物分解残留,需要后处理工艺
LSR在生物相容性方面表现更优,适合长期植入应用
综合成本效益:
大批量生产(>10万件):LSR具有明显成本优势
小批量多品种:HCR更加灵活经济
应用领域:
液态硅胶(LSR)高端应用领域
医疗级:植入式医疗器械、药物输送系统、外科手术器械
光学级:内窥镜镜头、光学传感器、激光设备密封
汽车电子:新能源汽车电池包密封、ADAS传感器封装
消费电子:智能穿戴设备防水密封、Type-C接口防水
固态硅胶(HCR)传统优势领域
工业密封:大型机械密封条、管道连接密封
厨具用品:烘焙模具、厨具手柄包覆
电力绝缘:高压绝缘子、电缆附件
日常用品:手机保护套、键盘膜等
【本文标签】 液态硅胶与固态硅胶的区别!"水vs面团"比喻
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