在氯丁橡膠中使用二甲基硅油作為內(nèi)脫模劑時(shí),粘度的選擇需綜合考慮硫化溫度、模具復(fù)雜度、分散性需求及制品性能平衡。以下是基于行業(yè)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的具體推薦:
**1000-2000cSt(25℃)** 是最常用的粘度區(qū)間,適用于大多數(shù)氯丁橡膠配方和工藝條件。這一粘度范圍在以下方面表現(xiàn)均衡:
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分散性與成膜性:
1000-2000cSt 的硅油分子鏈長(zhǎng)度適中,在混煉過(guò)程中可通過(guò)分步混煉法(如先與軟化劑預(yù)混)實(shí)現(xiàn)均勻分散。形成的脫模膜厚度約為 0.1-0.3μm,既能有效降低模具粘附力,又不會(huì)因膜層過(guò)厚導(dǎo)致制品表面發(fā)粘或物理性能下降。
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高溫穩(wěn)定性:
氯丁橡膠硫化溫度通常在 150-200℃,高粘度硅油(如 1000cSt)在高溫下粘度降幅較?。s 10-15%),可保持穩(wěn)定的脫模性能。例如,信越 KF-96 系列硅油在 250℃下仍能維持有效膜層。
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脫模次數(shù)與耐腐蝕性:
該粘度范圍可支持 7-11 次連續(xù)脫模,顯著高于低粘度硅油(2-3 次)。同時(shí),配合吸酸劑(如氧化鎂)可中和硫化產(chǎn)生的 HCl 氣體,避免模具腐蝕。
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推薦粘度:1500-2000cSt
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依據(jù):高溫下硅油分子鏈熱運(yùn)動(dòng)加劇,粘度降低約 20-30%。選擇常溫下較高粘度的硅油(如 2000cSt),可確保高溫下仍保持 500-800cSt 的有效粘度,維持膜層完整性。例如,某企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定高溫脫模劑粘度需≥1000cps(即 cSt)。
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工藝配合:
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采用金屬氧化物硫化體系(氧化鋅 / 氧化鎂),避免過(guò)氧化物體系引發(fā)的脫 HCl 反應(yīng)加劇。
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混煉時(shí)添加 0.5-1% 的 MQ 硅樹(shù)脂(M/Q=0.7),可增強(qiáng)硅油與氯丁橡膠的相容性,減少高溫下的遷移損失。
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推薦粘度:800-1200cSt
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依據(jù):低粘度硅油流動(dòng)性更好,可滲入模具細(xì)微結(jié)構(gòu)(如 0.1mm 以下縫隙),但需通過(guò)調(diào)整分散工藝彌補(bǔ)脫模持久性。例如,將硅油與硬脂酸鋅(比例 3:1)復(fù)配,可提升膜層韌性,支持 5-8 次脫模。
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驗(yàn)證方法:
通過(guò)脫模力測(cè)試(ISO 1722)確認(rèn),理想脫模力應(yīng)控制在 0.5-1.2N/cm2,避免因粘度過(guò)低導(dǎo)致脫模力波動(dòng)超過(guò) 20%。
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推薦粘度:1000-1500cSt
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依據(jù):過(guò)氧化物硫化時(shí),硅油可能催化脫 HCl 反應(yīng),導(dǎo)致耐熱老化性能下降。中等粘度硅油(如 1200cSt)可通過(guò)分子鏈纏結(jié)減緩這一過(guò)程,同時(shí)避免低粘度硅油的過(guò)度遷移。
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配方優(yōu)化:
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減少硅油用量至 0.5-1.5 phr,同時(shí)添加 0.3-0.5 phr 的防老劑 RD(2,2,4 - 三甲基 - 1,2 - 二氫化喹啉聚合體),可將耐熱老化后拉伸強(qiáng)度保持率從 60% 提升至 80%。
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推薦粘度:1000cSt(食品級(jí))
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依據(jù):FDA 認(rèn)證的食品級(jí)硅油(如道康寧 200 系列)在 1000cSt 時(shí),遷移量可控制在 0.01mg/cm2 以下,符合歐盟 EC 1935/2004 標(biāo)準(zhǔn)。
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分散工藝:
采用雙輥開(kāi)煉機(jī)分段混煉(先低速分散 5 分鐘,再高速混煉 3 分鐘),可將硅油粒徑分散至 2-5μm,避免制品表面出現(xiàn)油斑。
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硫化干擾測(cè)試:
使用硫化儀(如 MDR 2000)監(jiān)測(cè)添加硅油后的硫化曲線,若焦燒時(shí)間縮短超過(guò) 10% 或硫化速率下降超過(guò) 15%,需更換粘度或調(diào)整促進(jìn)劑用量。
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耐油遷移性評(píng)估:
將硫化后的橡膠片浸泡在硅油中(70℃×72h),體積變化率應(yīng)控制在 ±3% 以內(nèi)。若超過(guò)此范圍,需改用更高粘度硅油或添加 0.5-1% 的疏水白炭黑(如 AEROSIL R972)增強(qiáng)抗遷移性。
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長(zhǎng)期脫模穩(wěn)定性:
連續(xù)生產(chǎn) 20 模次后,脫模力增幅應(yīng)≤20%。若出現(xiàn)顯著上升,可能是硅油分解或模具腐蝕,需檢查硫化溫度或更換吸酸劑類型。
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超高溫硫化(>220℃):
推薦使用苯基硅油(如粘度 500cSt),其耐熱性可達(dá) 300℃,但需注意與氯丁橡膠的相容性(添加 1-2% 硅烷偶聯(lián)劑 KH-560 改善)。
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超精密模具(公差 < 0.05mm):
采用氟硅油(如 3M? Fluorinert? FC-770),粘度 200-300cSt,可實(shí)現(xiàn)納米級(jí)脫模精度,但成本較高(約為二甲基硅油的 3-5 倍)。
在氯丁橡膠中,1000-2000cSt的二甲基硅油是兼顧脫模效果、硫化穩(wěn)定性和制品性能的最優(yōu)選擇。具體粘度需根據(jù)硫化溫度、模具復(fù)雜度和制品要求微調(diào):高溫場(chǎng)景選 1500-2000cSt,復(fù)雜模具選 800-1200cSt,過(guò)氧化物體系選 1000-1500cSt。最終需通過(guò)小試驗(yàn)證脫模力、硫化曲線和耐油性能,以確定最佳方案。

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