硅膠產品硫化不充分不僅會導致硬度不足,還會引發一系列嚴重的性能缺陷和安全隱患,具體后果如下:
一、機械性能顯著下降
彈性與回彈力降低
硫化不足的硅膠分子交聯密度低,彈性模量下降,表現為制品易永久變形(如密封圈壓縮后無法復原)。
拉伸強度與耐磨性減弱
未充分交聯的硅膠拉伸強度可能下降30%~50%,耐磨性降低,易開裂或撕裂(如硅膠按鍵頻繁按壓后斷裂)。
抗撕裂性差
硫化不完全的區域會成為應力集中點,制品在受力時易從薄弱處撕裂。
二、化學穩定性受損
耐高溫性能下降
未充分硫化的硅膠在高溫(>150℃)下易軟化甚至分解,導致尺寸變形或功能失效(如高溫密封件泄漏)。
耐老化性差
殘留的未反應硫化劑和低分子鏈段會加速氧化,制品在紫外線和臭氧環境下易變脆、粉化(如戶外硅膠件龜裂)。
耐化學腐蝕性減弱
對油類、溶劑等的耐受性降低,接觸后可能溶脹或溶解(如工業油封失效)。

三、表面與功能缺陷
表面發粘或噴霜
未反應的硫化劑或低分子物質遷移至表面,導致粘手或白色粉末析出(噴霜),影響外觀和觸感。
易吸附灰塵和污染物
表面粘性增加會吸附環境中的顆粒物,降低潔凈度(如醫療導管污染風險升高)。
氣泡與內部缺陷
硫化不充分可能導致氣泡殘留,降低制品致密性,影響密封或絕緣性能(如電子灌封膠漏電)。
四、安全與合規風險
有毒物質釋放
殘留的硫化劑(如過氧化物)或未反應單體可能析出,不符合醫療或食品級認證(如FDA、LFGB)。
生物相容性不達標
醫療植入物若硫化不完全,可能引發人體排異反應或炎癥(如乳房假體包膜攣縮)。
使用壽命縮短
制品在長期使用中因性能衰退導致提前失效,增加售后索賠風險(如汽車密封件早期泄漏)。
五、硫化不充分的常見原因
工藝參數不當:硫化溫度過低、時間不足或壓力不穩定;
配方問題:硫化劑添加量不足或分散不均;
模具設計缺陷:傳熱不均導致局部硫化滯后;
原材料異常:硅膠原料過期或受潮影響活性。
解決方案建議
優化硫化工藝
通過DSC(差示掃描量熱法)確定最佳硫化溫度和時間;
采用分段升溫(如先低溫預硫化,再高溫充分交聯)。
加強過程監控
使用硫化儀(如MDR)實時監測交聯度(扭矩曲線);
定期檢測制品的交聯密度(溶脹法或硬度測試)。
改進材料與模具
選擇高效硫化體系(如鉑金催化加成硫化);
優化模具加熱系統(如增加模溫均勻性的水路設計)。
總結:硫化不充分會從機械性能、化學穩定性、表面質量到安全性全方位損害硅膠制品質量。生產過程中需嚴格把控硫化工藝參數,并通過檢測手段(如交聯度測試)確保硫化完全,尤其在醫療、食品、汽車等高要求領域更需重視。
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