非渗油自粘低摩擦有机硅 -复合材料部件的新选择

在过去二十年间,复合材料部件日益受到人们的重视。其中的原因有很多:成本压力增大,以及人们对部件的质量、功能和设计提出了更多要求。通过精选不同的材料来打造复合材料部件,制造商可以将多种功能汇集于单个部件,同时也让设计师具有更大的设计灵活度。常见的复合材料部件由一个弹性软组分与一个硬组分组成,其中硬组分可提高部件的强度,同时赋予其特定的形状。硬组分通常采用金属材料,不过合适的热塑性塑料的使用频率也越来越高。

在这种软硬复合部件中,软组分主要起到密封、减震和吸声的作用。如今,有机硅弹性体正被越来越多的制造商所青睐,?有机硅具有化学惰性、生物相容性、耐高温性、低温柔性、抗老化性和持久的弹性, 特别适合用于医疗设备、与食品或药品接触以及汽车等应用条件苛刻的情况。

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医疗设备、与食品或药品接触以及汽车等应用条件苛刻的行业特别适合采用有机硅作为软硬复合部件中的软组分

不过,除非经过专门的改性处理,否则有机硅很难粘结在其他材料表面。为了使传统有机硅弹性体具有良好的粘结力,一般必须对硬组分表面进行预处理。这对于部件制造商来说就意味着额外的工序。为此,出现了自粘技术,该技术可使软硬组分之间形成永久的化学粘合。用了经专门改性处理的自粘性液体硅橡胶,硬组分再也无需进行表面预处理,制造商可采用双组分注塑工艺极为快速、经济高效地大规模生产包含有机硅弹性体以及热塑性塑料或金属的多组分部件。

于此同时,有机硅弹性体通常具有类似橡胶的表面,会形成极大的摩擦阻力,从而对一些应用产生不利影响。这种特性可能导致难以加工, 也加大了有机硅产品的装配和使用难度。解决表面摩擦问题的方法之一是采用会渗出硅油的有机硅弹性体来降低摩擦,但需要保持清洁的医疗和食品技术领域严格禁止使用渗油有机硅。于是具有低摩擦特性的有机硅弹性体应运而生。用非渗油低摩擦有机硅弹性体制程的部件易于装配,制造商可以提高设备的生产速度,甚至可以实现装配过程的自动化。

多年来,制造商始终面临两个选择:要不采用自粘技术,要不采用非渗油的低摩擦技术。有没有将这两类技术相结合的有机硅产品?近期,全球第二大有机硅制造商瓦克化学采用独特配方,成功开发出一系列液体硅橡胶产品。这些产品不仅拥有自粘性,而且可用于生产具有低摩擦干燥表面的弹性体。

ISO 813粘结测试表明,这些新型有机硅产品对多种热塑性材料和金属具有优异的粘结力,并且无需底涂或对基材进行等离子预处理。同时,这些弹性体的动摩擦因数比相同硬度的标准自粘有机硅弹性体低50%至70%(摩擦系数按照EN ISO 8295进行测量)。

应用实验室中对于复合材料部件进行粘接测试

该产品组合包括:

SILPURAN? 6760/50:医疗技术级产品

瓦克可生成润滑表面的自粘型液体硅橡胶产品SILPURAN? 6760/50专为医疗与制药应用而开发。此款液体硅橡胶先后经过精滤和目视检查,再在无尘室条件下完成分装。该产品可通过交联形成硬度为邵氏A 50的弹性体。

由SILPURAN? 6760/50制成的弹性体在经过二次硫化后具有生物相容性,其选择性测试结果符合ISO 10993和美国药典六级(USP Class VI)标准。这些材料还按照ISO 10993标准进行了细胞毒性、热源性和敏感性测试。美国药典六级测试包括急性系统性毒性、皮内毒性和短期植入检查。

因此,SILPURAN? 6760/50非常适合用作医疗技术或制药应用中沿着另一部件运动的密封件(如注射器或活塞式加药泵中的密封件)的有机硅软组分。在上述两种应用中,密封件都固定在活塞或柱塞上。在注射或给药过程中,密封件沿注射器和/或泵筒的内表面滑动。

采用由SILPURAN? 6760/50 制成的密封件的注射器,医务人员能够轻松顺畅地注射药物

如果密封件表面粗糙且呈橡胶状,那么密封件便无法平稳滑动,进而影响给药精度,并导致压力激增,令接受注射或抽血的患者感到不舒服。而由SILPURAN? 6760/50制成的密封件则能够沿着注射器壁均匀且平滑地滑动。同时,硅树脂表面不会渗油,因此药物不会被污染。

ELASTOSIL LR 3671:适合食品应用

ELASTOSIL LR 3671专为食品技术应用而开发。该系列包括硬度为邵氏A 30和邵氏A 40的产品,这两款产品均仅包含已批准用于食品的配方成分。根据德国联邦风险评估所(BfR推荐性条款XV(有机硅))和美国食品药品监督管理局(21 CFR 177.2600)的建议,由ELASTOSIL? LR 3671制成的二次硫化部件为食品级部件,适合与食品接触。

上述两款ELASTOSIL? LR 3671系列产品均拥有自粘性和低摩擦系数,非常适合用于有机硅组分在装配或使用过程中沿着另一表面移动的多组分部件。典型应用包括厨房电器的轴封、加药泵的活塞封以及带模制密封件的保温瓶瓶盖等。

ELASTOSIL LR 3671专为食品接触应用而开发

ELASTOSIL LR 3675:专为汽车工程设计

ELASTOSIL LR 3675采用了一种效果极佳的附着力促进体系,使其具有自粘性。产品不含小分子硅油,特殊的分子结构网络设计使其能够形成润滑表面。产品的动摩擦因数(按照EN ISO 8295的标准测量)比同等硬度的标准自粘有机硅产品低三分之二左右。ELASTOSIL? LR3675 在固化后具备有机硅的典型特性,适用于任何需要润滑有机硅表面,既可用于要求无硅油渗出的应用领域,例如汽车电气电子系统,也可用于传统的单线密封件和径向密封件的连接器外壳。ELASTOSIL? LR 3675 制得的密封件的插头易于连接,并且电缆可以轻松穿过模制单线密封件。同时,在装配或使用过程中,再也不存在硅油会污染其他物体的风险。

ELASTOSIL? LR 3675系列非渗油自粘低摩擦液体硅橡胶非常适合汽车电子应用

此外,ELASTOSIL? LR 3675还具有较低的压缩形变率,有助密封件保持持久功效。即使不需要二次硫化,其也具有优异的机械性能,可以提高部件制造商的生产效率。

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