[发明专利]能用于由液体有机硅橡胶组合物经由注射模塑生产模塑有机硅橡胶产品的方法和装置组件

说明书

能用于由液体有机硅橡胶组合物(“LSR”)经由注射模塑生产模塑有机硅橡胶产品的方法和装置组件。所述方法提供一种由LSR生产更快固化的有机硅橡胶产品的灵活方法，并且允许在模具型腔中使用低固化温度而不会剧烈降低LSR的固化速率和所生产的模塑有机硅橡胶材料的物理性能，因而允许液体有机硅橡胶在热敏基材上或之上重叠模塑。该装置组件允许更快的周期和使用精确的剂量投配和混合单元，从而创造一种用于由液体有机硅橡胶(LSR)更快生产固化的有机硅橡胶产品的灵活方法。

相关申请的交叉引用

本申请是专利合作条约下的国际申请，要求于2019年7月30日提交的美国临时申请第62/880,321号的优先权，其内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及一种能用于由液体有机硅橡胶组合物(“LSR”)经由注射模塑生产模塑有机硅橡胶产品的新方法和装置组件。

背景技术

使用液体有机硅橡胶(“LSR”)组合物来形成模塑有机硅橡胶产品的液体有机硅橡胶注射模塑装置组件已经存在了近五十年。通过加成交联进行反应的LSR组合物在有机硅橡胶领域中是已知的。

LSR组合物属于热固化橡胶的类别。与固体有机硅或弹性体相比，它们的一个特性特征是加工过程中的低粘度。双组分混合物通过加成过程越来越多地交联。这意味着反应在没有任何降解产物形成的情况下发生。这对注射模塑领域来说是一个重要的益处，因为没有固化副产物，也无需担心模具上会形成沉积物。

与之前对橡胶加工设备所做的一样，塑料加工设备很快就适用于制造LSR产品。LSR组合物的注射模塑通常是有机硅橡胶部件生产商的首选。这是因为它为企业提供了加工容易性、大批量模塑、一致的部件质量和提高的生产率。LSR的注射模塑是使用专门为LSR设计的合适的注射模塑压机进行的。

典型地，两部分铂催化的加成固化反应被用于制造LSR模塑橡胶产品，其中第一组分是乙烯基硅氧烷聚合物、经处理的无定形热解法二氧化硅和铂催化剂(组分A或部分-A)的混合物，而第二组分是乙烯基硅氧烷聚合物、经处理的无定形热解法二氧化硅、氢硅氧烷交联聚合物和固化速率抑制剂(组分B或部分-B)的混合物。由于LSR组合物以两部分的料筒(20升或200升)从制造商处运送，因此组分A和组分B材料的移出通过为LSR设计的计量单元来进行。在这些泵送单元中，一个与料筒直径相同的圆形装置(称为“从动板”)被压入料筒中，在施加的压力下将材料转移到进料管中。活塞泵作为输送机和泵安装。两种组分通过导管进入混合单元，在该混合单元中它们首次混合在一起。两个泵被设置为同步运行，以实现所需的1:1混合比。下游安装了静态混合器以用于进一步均匀混合，材料组分在输送到注射模塑压机之前运行通过该静态混合器。对于添加剂(颜料、着色剂或其他)，使用具有单独计量阀的计量系统。

在这个步骤中，计量和混合单元是关键步骤，因为用于混合A和B部分以及添加添加剂的精确计量是必不可少且具有挑战性的。实际上，两种单独组分的比例偏离的计量和混合将导致在注射模塑之前制备的可交联LSR组合物中所存在的硅氧烷氢化物聚合物与硅氧烷烯基聚合物的不平衡比率。这可能导致不稳定的注射固化速率和具有可变物理性能的固化部件。

A和B混合物在注射到模具中之前在LSR机器传送螺杆中进一步混合。氢化硅烷化硫化反应的抑制剂是LSR组合物中使用的关键化学品，因为如果不使用抑制剂，交联反应可在混合两种组分之后立即开始，即使是在室温下。因此，抑制剂的含量是给出交联反应开始之前所需处理时间所必需的关键参数。A和B混合物然后热固化特定的时间和温度，这取决于部件尺寸。借助于机器人装置等将完成的固化产品从模具中顶出，并重复该过程。