액체 실리콘 고무에 대해 알아야 할 모든 것

액상 실리콘 고무 재료는 두 부분으로 구성된 백금 경화 엘라스토머로, 금형 캐비티에 주입 부품을 제조합니다. LSR은 엘라스토머 산업에서 매우 다재다능하며 소비자 제품에서 의료 기기 및 그 사이의 모든 부품에 이르기까지 전체 범위의 부품에서 볼 수 있습니다.

LSR의 작동 온도 범위는 -65°C에서 150°C 사이이며 짧은 피크는 260°C입니다. 사후 경화를 통해 매우 낮은 압축 영구 변형을 제공하고 낮은 가스 방출을 TML < 1% 및 CVCM < 0.1%. 이 폴리머는 반투명하므로 모든 색상 요구 사항에 맞게 착색될 수 있습니다. LSR은 또한 사이클 시간이 빠르고 원자재 취급이 적어 배송 시간이 더 빠르고 처리량이 더 많습니다.

제조업체가 이 재료의 잠재력을 최대한 발휘할 수 있도록 액체 실리콘 고무에 대해 알아야 할 모든 정보를 정리했습니다.

폴리머 만들기

LSR용 베이스 폴리머를 만드는 방법에는 두 가지가 있습니다. 모든 엘라스토머 재료와 마찬가지로 분자 사슬을 생성하려면 중합 반응이 필요합니다. 비닐 및 메틸 실록산 그룹은 중합되어 폴리디메틸실록산 사슬을 형성합니다. 이 체인은 재료에 강도와 유연성을 제공합니다. 이 프로세스는 액체, 거의 물에 가까운 시작 구성 요소에서 더 점성이 있는 기본 형태의 LSR로 변경합니다. 여기에서 많은 다른 속성도 재료로 설계할 수 있습니다.

주요 폴리머가 생성되면 재료는 일반적으로 발연 실리카로 강화됩니다. 선택한 필러가 카본 블랙 또는 점토(색소가 있는 재료)인 유기 재료와 달리 LSR 재료는 다른 규산염을 사용하여 폴리머 사슬을 강화하고 재료에 인장 강도를 추가합니다.

여기에서 재료가 두 부분으로 나뉘고 촉매(백금)와 가교제가 별도의 절반에 추가됩니다. 이렇게 하면 이러한 재료의 저장 수명이 크게 늘어납니다. 함께 혼합하면 LSR의 짧은 작업 수명이 평균 약 8시간입니다. 이 반쪽을 쪼개서 재료를 잠재적으로 수년 동안 보관할 수 있으며 그 시간 동안 경화될 염려가 거의 없습니다.

LSR의 종류

많은 유형의 LSR 재료가 있습니다. 일부는 다음을 포함합니다.

• 의료 등급: 나중 단계에서 LSR은 추출 가능한 제거 조직과의 상호 작용을 피해야 하는 매우 민감한 요구 사항이 있는 의료 응용 프로그램의 경우. 추출물을 제거하면 재료의 강도도 증가합니다. 이러한 등급은 일반적으로 제한적(30일 미만 이식) 및 제한 없음(30일 초과 이식)으로 분류됩니다. 이러한 등급의 구성은 일반적으로 동일하지만 재료에 대해 수행된 생체 적합성 테스트 수준입니다. 많은 공급업체는 고객이 의료기기 승인을 받을 수 있도록 FDA 마스터 파일을 설정합니다.

• 자기 윤활: 호환되지 않는 유체가 구성 요소에 혼합될 수 있습니다. 실리콘이 경화되면 이 물질이 표면으로 피어나 미끄러운 표면을 만듭니다. 그런 다음 고객이 개화를 원하는 액체의 속도에 따라 1.5~3%의 페닐 액체를 실리콘에 추가합니다.

• 전도성: 전도성 등급의 카본 블랙이 LSR 구성 요소에 추가됩니다. 이 등급은 금속 입자 충전 실리콘에 비해 매우 우수한 기계적 특성을 가지며 9ohm-센티미터 체적 저항률까지 낮출 수 있습니다.

• 자체 결합: 접착 촉진제가 추가됩니다. 이것은 다양한 기판에 대한 프라이머리스 접착력을 제공합니다. 이 소재는 유리 충전 나일론, 스테인리스 스틸, 알루미늄 및 폴리설폰에서 잘 작동합니다. 조립 부품을 줄이거나 두 결합 부품 사이에 더 나은 밀봉을 제공하는 복합 밀봉을 위한 완벽한 솔루션을 제공합니다.

• 반지름 불투명: X-Ray에서 실리콘 부분을 감지할 수 있도록 황산바륨을 첨가합니다. 이는 상처 배액관 및 카테터와 같은 의료용으로 적합합니다.

• FLSR: 불소는 폴리머 사슬에 반응하며 일반적으로 60/40 비율 또는100% 플루오르실리콘 LSR(FLSR)고분자. 이점은 연료 및 오일에 대한 저항성이 높은 실리콘입니다. 일반적으로 이러한 FLSR은 플루오로실리콘에 대한 현재 천 표준을 충족하지 않습니다. 현재 FDA 식품 등급 또는 의료용 폴리머는 없습니다.  

• 방연제: 대부분의 LSR 고무는 첨가물 없이 UL 94 HB 등급을 충족합니다. V1 또는 VO와 같이 등급이 높을수록 분해될 때 물을 방출하는 첨가제가 필요합니다.

• 빠른 치료: 이중 결합이 있는 삼원공중합체가 추가된 에틸렌 프로필렌과 마찬가지로 LSR 제조업체는 재료의 경화 부위로 추가되는 작용기의 양을 제어하여 엘라스토머의 가교 수준을 결정할 수 있습니다. 그 결과 반응성이 높아져 실리콘 부품의 대량 생산을 위한 매우 빠른 사이클 시간을 생성합니다.

LSR 제조 공정

일관성이 높은 실리콘을 우리 시설로 가져오면 거의 항상 성형 가능한 크기와 모양으로 변환하기 위해 일종의 노동력이 필요합니다. 대부분의 경우 필요한 것은 재료의 크기와 금형 캐비티를 위한 모양 — 자료 수행이라고합니다.

일부 재료에는 재료에 경화제를 추가하는 추가 단계가 있습니다(재료의 보관 안정성을 높이기 위해 제외됨). LSR은 이러한 모든 단계를 제거합니다. 다음은 LSR 제조 공정을 살펴보는 것입니다.

• LSR A + B 구성 요소는 일반적으로 5갤런 통 또는 55갤런 드럼으로 제공됩니다. 공정 제어 펌핑 키트가 버킷을 눌러 재료를 정적 혼합기로 강제 주입하고 주입 장치로 공급합니다.

• 그런 다음 안료 흐름을 추가하고 제어할 수 있습니다. 사출에서 프레스 재료는 추가로 스크류와 함께 혼합되고 재료의 "샷" 또는 금형을 채우는 데 필요한 양을 생성하기 위해 앞으로 밀려납니다.

• 재료가 금형에 주입된 후 LSR을 경화하기 위해 함께 고정된 상태를 유지합니다. 그런 다음 작업자나 로봇이 금형에서 경화된 제품을 제거하고 주기가 반복됩니다. 일반적으로 평균 30초가 소요되는 매우 빠르고 효율적인 프로세스입니다.
  

• 반대로, 유기 재료나 고농도 실리콘의 경우 부품을 만드는 평균 주기 시간은 약 6분 이상입니다. 과산화물 경화 재료는 일반적으로 약 9분으로 더 오래 걸립니다. LSR은 일관성이 높은 실리콘 소재에 비해 인건비를 크게 절감할 수 있습니다.

• 포스트 베이크와 같은 보조 단계는 변동성을 줄이고 압축 세트를 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그리고 디플래싱 프로세스는 원치 않는 플래싱을 제거합니다. 그런 다음 이물질을 제거하기 위해 세척하고 배송을 위해 포장합니다.