基本介紹
- 中文名：有機矽塑膠
- 外文名：Silicone
- 比重：1.75-1.95克/立方厘米
- 成型溫度：160-180℃
分類,成型性能,鑑別方法,
分類
有機矽塑膠按其成型方法不同，主要可分為層壓塑膠、模壓塑膠和泡沫塑膠3種類型。
有機矽層壓塑膠
有機矽層壓塑膠可採用高壓和低壓兩種成型方法來製取，也可採用真空袋模法。高壓成型法的使用壓力約為6.86MPa；低壓成型法的使用壓力約為0.20MPa。兩者的主要區別在於使用的催化劑和聚合度不同：高壓法層壓塑膠通常是用三乙醇胺作催化劑；低壓法層壓塑膠是使用具有高活性的專用催化劑，如二丁基雙乙酸錫和2-乙基己酸鉛的混合物。高壓法層壓塑膠一般具有優秀的電氣性能，吸水率最低。
有機矽層壓塑膠的成型過程如下：將玻璃布以一定速率通過已加入催化劑的矽樹脂液池，使玻璃布上面浸上一層約含45%固體樹脂的膠液，然後在過濾的循環空氣流中自行乾燥30min，再在110℃的循環氣流中進行5min的預固化，冷卻後可得到具有柔性、不粘連、可進行成型加工和展平的布料。對高壓成型來說，可在6.86MPa的壓力，175℃的溫度下加壓成型75min；對於低壓成型來說，可在0.20MPa的壓力，175℃的溫度下加壓成型15-60min（視尺寸厚度而定）。為了提高材料的性能，壓制後的製件需在250℃下熱固化12-24h或更長時間。
如要製得具有優異電性能的層壓塑膠，重要的是必須降低玻璃布中的含鹼量，此外含鹼量高的玻璃布還會影響樹脂的固化和膠化時間。在成型前，所有玻璃布務必清洗乾淨，把各種微量的有機漿料從玻璃布中除去，否則就會影響樹脂的粘接力並導致層壓塑膠的色澤較差。
除漿的方法有兩種，一種是把玻璃布在350℃下進行灼燒，另一種是把玻璃布放在洗滌劑中進行精漂。第一種處理方法簡易，效果較好，缺點是會影響到玻璃纖維的拉伸強度和玻璃布的力學性能。但如果是用連續法生產，可採用粗糙的玻璃布來改善層壓塑膠的力學性能，但電性能有所下降。因此，一般是採用較細的玻璃布（厚度127-178μm），這樣可獲得既具有優秀優秀優秀的電氣性能，又具有中等機械強度的層壓塑膠。
有機矽模壓塑膠
有機矽模壓塑膠是由有機矽樹脂、填料、催化劑、染色劑、脫模劑以及固化劑經過混煉而成的一種熱固化塑膠。通常所用的填料有玻璃纖維、石棉、石英粉、滑石粉、雲母等；催化劑為氧化鉛、三乙醇胺以及三乙醇胺與過氧化苯甲醯的混合物；常用的脫模劑是油酸鈣。
有機矽模壓塑膠的基本組成如下(質量分數)：矽樹脂25%；填料73%；顏料>1%；脫模劑>1%；催化劑為微量。
有機矽模壓塑膠的成型工藝可分為混煉、成型和後固化等3個階段，現分別介紹如下：
（1）混煉。為製得具有優良性能的有機矽模壓製品，必須使模壓塑膠各種成分混合均勻。可以利用一般熱固性模塑膠的加工工藝及設備，如用雙滾筒混煉機，在80-90℃下將樹脂、填料、玻璃纖維、添加劑及催化劑充分混合均勻後，即可得模壓塑膠。混煉後的模壓塑膠具有良好的流動性能。但由於雙滾筒混煉機剪下力大，容易把長玻璃纖維填料碾成粉末，降低了它的增強效果，因此用這種設備加工成的有機矽模壓塑膠的衝擊強度較低。
採用高速攪拌混合機（攪拌轉速高達2000-4000r/min）來加工有機矽模壓塑膠，只需2-4min即可保證將各種物料混勻，還能使玻璃纖維保持在一定的長度範圍內。
（2）成型。有機矽模壓塑膠可採用熱固性塑膠常用的成型方法，如模壓，成型方法的選擇取決於模壓塑膠的性能、對成型物件性能的要求以及它的外形幾何尺寸。
注射模塑或傳遞模塑適用於製件外形複雜、尺寸較小、產量大的產品，要求模壓塑膠具有良好的流動性和快速固化的特點。成型溫度較高、壓力小、時間短。
模壓成型法適用於製造外形尺寸較大、塑膠製件成型收縮率小、機械強度高的產品。由於模壓塑膠組分中纖維狀填料的比例較大，因此這種塑膠的流動性比注射模塑用塑膠差、固化速度慢、成型壓力高、時間長。有機矽模壓塑膠的成型溫度在160-180℃，壓力和時間與製件的外形尺寸及厚度有關。
（3）後固化。為提高有機矽模塑製品的物理力學性能和耐高溫性能，必須經過後固化處理。後固化工藝的確定應根據塑膠的類型及製件的大小、厚薄程度而定。縮合型有機矽模壓塑膠應在200℃固化2h以上，固化時間隨著製件厚度的增加而延長。聚合型及加成型有機矽模壓塑膠可在150℃下固化一定時間即可達到完全交聯。
根據用途不同，有機矽模塑膠可分為結構材料用的有機矽模壓塑膠和半導體封裝用的有機矽模壓塑膠兩種類型。作結構材料用的有機矽模壓塑膠的特點是耐熱性好、機械強度和電絕緣性能隨溫度變化小，廣泛用於火箭、宇航、飛機製造工業、無線電、電工及其他工業，也可用來製作大功率直流電的接觸器、接線板、各種耐熱的絕緣材料以及能在大於或等於200℃下長期使用的儀器殼體和電氣裝置的零部件，如刷架環、線圈架等。用於封裝電子元件、半導體電晶體、積體電路等的有機矽模壓塑膠，具有耐熱、不燃、吸水率低、防潮性好和無腐蝕等特性，在寬闊的溫度、濕度和頻率範圍內仍能保持穩定的電絕緣及力學性能，從而使封裝的半導體元件免受潮氣、塵埃、衝擊、振動及溫度等因素的影響。
有機矽泡沫塑膠
有機矽泡沫塑膠可分為兩類：一類是粉狀的，加熱到160℃左右即行發泡；另一類是液態雙組分的，室溫下即可發泡。粉狀泡沫塑膠是由含有矽醇基的低熔點（熔點60-70℃)、低分子量的無溶劑矽樹脂，加入填料（硅藻土、石英粉等）、發泡劑、催化劑混合熔融粉碎而成。
使用時，將粉末塑膠加熱到160℃開始發泡，直至發泡完畢，然後把泡沫放在250℃的烘爐內熱固化約70h。所用的發泡劑為偶氮二異丁腈、N，N′-二亞硝基亞甲基四胺或4，4′-氧化雙苯磺醯肼等；催化劑用辛酸鹽、環烷酸鹽或胺類。
雙組分室溫有機矽泡沫塑膠是由含矽醇基和矽氫鍵的兩種有機矽液體相混組成，以季銨鹼(或鉑的化合物)作催化劑，利用反應時放出氫氣而發泡交聯。
成型性能
1、流動性好，硬化速度慢，壓縮成型時需要較高的成型溫度。
2、壓縮成型後，須經高溫固化處理。
