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液态硅胶成型加工厂从医疗健康、消费电子、汽车密封配件三个方面先容液态硅胶(LSR)市场快速增长趋势

责任编辑:盈泰高精  发布日期:2020-07-28
文章导读

目前,液态硅胶主要应用于孕婴用品、医疗用品、电子电气、汽车和日用消费品等领域,并且随着各市场需求的变化和技术的进步而不断发展。

在有机硅行业内,液态硅胶lsr)一般是指高温固化的双组份加成型硅橡胶。通常情况下,液体硅胶制品采用铂金催化,通过浇注或注射成型。

与高温硫化固体硅橡胶相比,液体硅胶不需要混炼,能耗低,成型周期短,生产效率高,所需生产场地也小,可实现全自动化的流程。液态硅胶的固化机理决定了其硫化过程不会产生副产品,制成品收缩率小,能够深层硫化,物理性能及电气性能也更好。此外,由于液态硅胶具有触变性,在高剪切速率下粘度较低,具有良好的流动性,特别适合制备精细产品,可实现各种复杂形状产品的制造。

液态硅胶的诸多性能优势和加工便捷性极大地拓宽了其应用领域,使其成为近年来发展较快、档次较高、产品技术含量较高、且具有较高附加值的硅胶材料品种。目前,液态硅胶主要应用于孕婴用品、医疗用品、电子电气、汽车和日用消费品等领域,并且随着各市场需求的变化和技术的进步而不断发展。

一、低VOC含量是敏感应用的大势所趋

包含婴儿护理在内的医疗健康领域是LSR的第一大应用市场,根据全国硅产业绿色发展战略联盟(SAGSI)的统计,2019年中国医疗健康市场的LSR消费量约为2.5万吨,由于其良好的生物相容性,LSR主要用于奶瓶、奶嘴、医用导管、医用器具护套和美容假体等方面。 

图:医疗级液体硅胶制造的呼吸面罩

图:食品级液体硅胶制成的婴儿奶嘴

婴儿护理、医疗以及食品接触等均属于敏感应用领域,相关立法机构都设定了严格的纯度标准,以确保产品安全,例如德国联邦风险评估所(BfR)发布的“XV.有机硅”、法国于1992年11月25日颁布的法令、瑞士食品接触材料和制品条例817.023.21以及适用于婴幼儿饮用设备的EN14350-2欧洲标准和适用于安抚奶嘴的EN1400标准等。

以上法规均采用有机硅制品在经过特殊热处理(通常是在200°C的温度加热4小时)后的重量损失作为衡量VOC含量的方法。在热处理过程中,成型件样品干燥后的重量损失不能超过其质量的0.5%。普通液体硅胶的固化产品必须经过二次硫化,才能满足上述法规。但是,二次硫化不仅导致大量能耗,会有交叉污染的风险,而且会影响到自动化的生产过程。

为了应对低VOC的趋势,帮助客户提高生产效率、降低能耗和成本,全球第二大有机硅制造商瓦克化学已于2019年K展期间宣布:今后其生产的所有液体硅胶产品的VOC含量将显著减少。以瓦克全系列LSR产品中挥发物、可迁移、可萃取物质含量最低的ELASTOSIL? LR 5040为例,在无需二段硫化的情况下,由其制成的产品可以达到婴儿护理、食品接触和医疗应用相关法规的要求,且仍然具有优异的机械性能。

二、自粘型、低摩擦应对消费电子产品的发展需求

电子电气行业是目前LSR的第二大应用市场,SAGSI数据显示,2019年中国电子电气行业LSR的消费量约为9800吨,同比增加8.9%,未来五年,电子行业对LSR的消费量年均增速预计在8.9%,到2024年将达到1.5万吨。鉴于其优良的介电性能,LSR被广泛用于电子元器件的密封、高压电路的绝缘保护和消费电子产品的护套等。

图 自粘型液体硅胶制成的消费电子品部件

近年来,以手机、平板和可穿戴设备为代表的消费电子领域发展迅猛,液体硅胶由于其出色的防水性能以及弹性、抗老化性、无毒无害等众多优势,广泛用于消费电子产品领域,市场潜力巨大。

尤其是随着消费电子产品功能和性能的不断升级,其设计也越来越趋于“紧凑化”,凭借与金属嵌件和塑料复合成型的特殊能力,液体硅胶也成为消费电子产品结构部件的首选材料。

例如,瓦克的自粘型硅胶能粘接大部分热塑性材料和金属基材,且不粘附常规模具内表面的硬化钢模,能够通过共注射成型进行加工,非常适合于硬/软型复合材料应用,可用于消费电子产品的防水密封及结构部件,实现精准成型、无须底涂处理、简化工序,提高生产效率和产品可靠度。

与此同时,电子消费产品特别是及可穿戴设备的佩戴手感也随着消费者对品质的需求上升而备受关注。手感爽滑、易清洁除尘的结构件材料也日益受到市场的欢迎。

与此同时,电子消费产品特别是及可穿戴设备的佩戴手感也随着消费者对品质的需求上升而备受关注。手感爽滑、易清洁除尘的结构件材料也日益受到市场的欢迎。

三、自渗油硅胶助力汽车数字化与智能化

汽车也是液体硅胶的一个重要应用市场,液体硅胶在汽车中的应用主要集中在各种密封件,以及O形环和火花塞保护罩等。据SAGSI估计,2019年中国汽车领域LSR消费量约2970吨。

近年来,随着数字化与智能化发展,汽车需要搭载更多线束,同时对线束密封件的装配性提出了更高要求。为此,瓦克推出了自渗油液体硅橡胶ELASTOSIL? LR 38XY系列。其独特的缓释渗油技术,可以让线束密封件表面形成硅油膜,从而降低摩擦系数。使用带有这种硅油膜的线束密封件,可以帮助加工商更轻易地装配,从而极大提高后期的装配效率。

图 自粘渗油液体硅胶制成的汽车连接器部件


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