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鉑金加成型有機矽材料局部不固化,應該如何排查?
來源:iotachem.com
上傳時間:2026-08-10 11:29:14


鉑金加成型有機矽材料局部不固化或表面發黏,通常需要從配比誤差、混合不均、實際溫度不足、催化劑用量、原料儲存狀態及鉑催化劑受到抑制等方向進行排查。

出現局部不固化時,尤其需要檢查基材、顏填料、脫模劑、工具及其他膠黏劑是否帶入潛在抑制物,而不是立即增加催化劑用量。

加成型有機矽是如何固化的?

加成型有機矽通常利用乙烯基組分與含氫矽氧烷中的Si—H基團,在鉑催化劑作用下發生加成反應,形成交聯網路。

正常固化至少需要滿足以下條件:

  1. 乙烯基與Si—H基團的比例適當

  2. 鉑催化劑的用量和活性符合要求

  3. A、B組分及顏填料充分混合

  4. 實際溫度和固化時間符合要求

  5. 原料儲存狀態正常

  6. 體系未受到抑制性物質污染

為什麼會出現局部不固化?

配比或計量不準確

雙組分材料如果存在計量泵偏差、人工稱量錯誤或局部殘留單一組分,可能導致反應基團的比例失衡,無法形成完整的交聯網路。

不同產品的A、B組分配比可能不同,不能全部按照1∶1使用,必須以對應產品的TDS為準。

混合不均勻

容器底部、邊角、攪拌槳周圍及管路死區,容易殘留未充分混合的組分。

如果異常主要出現在最後灌出的膠料、工件邊緣或容器底部,應優先檢查混合設備、攪拌時間及刮壁操作。

鉑金催化劑用量不足或狀態異常

如果膠料在潔淨的標準基材上仍然固化緩慢,而且配比、混合及溫度均已確認正常,可以進一步檢查:

  • 鉑金催化劑添加量是否符合配方要求

  • 催化劑是否分散均勻

  • 是否因儲存或操作不當而受到污染

  • 是否超過產品標示的建議使用期限

  • 抑制劑用量是否過高

  • 配方中的顏填料是否改變了實際固化速度

適當增加催化劑可能加快部分體系的固化,但同時可能縮短可操作時間。瓦克公開資料指出,較高的鉑催化劑用量可以加快固化,但會縮短膠料的適用期。

因此,沒有經過試驗時,不應隨意增加催化劑用量。

鉑催化劑受到抑制

部分含硫、含氮、含磷物質及有機錫化合物,可能抑制鉑催化加成反應。常見的風險來源包括:

  • 含硫橡膠及硫化製品

  • 部分胺類固化劑和聚氨酯材料

  • 採用有機錫催化的縮合型矽膠

  • 某些脫模劑、膠黏劑和清洗劑

  • 某些顏料、染料及其表面處理劑

  • 使用含硫或含氮助劑處理的填料

  • 被其他材料污染的攪拌工具、泵和管路

需要注意的是,不能簡單判斷「未經處理的白炭黑一定會抑制固化」。真正需要確認的是,白炭黑或其他填料中是否含有水分、表面處理劑、雜質或配套助劑,並透過空白對照試驗進行判斷。

陶氏公開資料將含氮、含硫、有機錫及部分含磷物質列為鉑金加成型有機矽的潛在抑制物。

瓦克也提示,含硫材料、增塑劑、聚氨酯、胺類及有機金屬化合物可能影響加成型矽凝膠的固化,並建議對未知基材先進行小範圍相容性試驗。

實際溫度不足

固化速度不僅取決於烘箱的設定溫度,還會受到以下因素影響:

  • 膠層厚度

  • 工件尺寸

  • 基材導熱性

  • 工件熱容量

  • 膠料內部的實際溫度

  • 烘箱裝載量和溫度均勻性

大型金屬件或散熱較快的組件,可能使膠料升溫較慢。此時應測量膠層或工件的實際溫度,不能只看設備顯示值。

原料儲存狀態異常

鉑催化劑、含氫組分,以及已經配製完成的A、B組分,應按照對應產品規定的溫度、密封和防污染條件儲存。

排查時應確認:

  • 包裝是否長期處於敞開狀態

  • 是否存放於高溫環境

  • 是否接觸胺類、含硫或含磷物質

  • 是否超過標籤標示的建議使用期限

  • 是否出現黏度、顏色、分層或反應速度變化

瓦克公開資料指出,相關加成型矽凝膠應在陰涼、乾燥條件下儲存。超過標籤日期並不必然表示產品不能使用,但應重新檢測所需性能。

因此,不建議直接表述為「原料受潮或超期後必然失效」,而應根據TDS、SDS、儲存紀錄及復驗結果進行判斷。

如何判斷問題來自污染還是配方?

建議同時製作以下對照樣:

  1. 使用潔淨玻璃片或金屬片,按照標準配比固化

  2. 在客戶實際基材上固化

  3. 使用現有工具和管路取樣

  4. 使用全新潔淨工具取樣

  5. 製作不添加可疑顏料或填料的空白樣

  6. 使用在有效期限內且儲存紀錄正常的原料製作對照樣

如果標準基材上的空白配方能夠正常固化,而加入某種顏料、填料或接觸實際基材後出現發黏,應重點檢查該項變數。

如果所有樣品都固化緩慢,則應繼續檢查配比、催化劑用量、原料狀態、抑制劑及實際溫度。

常見誤區

  • 發現不固化就直接增加鉑金催化劑

  • 只檢查A、B組分比例,不檢查混合均勻性

  • 縮合型矽膠和加成型矽膠共用工具或管路

  • 忽略顏料、填料及其表面處理劑的影響

  • 認為表面發黏一定是固化時間不足

  • 使用超過建議期限的原料,卻不進行復驗

  • 未做相容性試驗,就直接在新基材上進行大量灌封

  • 只記錄烘箱溫度,不測量工件實際溫度

建議的排查步驟

第一步,確認產品批號、規定配比及實際稱量紀錄。

第二步,檢查混合死角、攪拌時間、計量設備及出膠順序。

第三步,核對鉑金催化劑和抑制劑的實際添加量。

第四步,檢查原料儲存溫度、密封狀態、有效期限及開封紀錄,確認鉑催化組分和含氫組分未受到污染;超過建議使用期限時,應先進行復驗。

第五步,在潔淨的標準基材上製作空白對照,並分別測試實際基材和可疑顏填料。

第六步,逐項排查脫模劑、膠黏劑、手套、工具、泵及管路帶入的污染。

第七步,記錄膠層或工件的實際溫度、固化時間及固化位置。

第八步,根據對照結果調整原料、催化劑、抑制劑或製程條件。

安徽艾約塔矽油有限公司作為「有機矽全產業鏈的方案提供者」,可圍繞乙烯基矽油、含氫矽油、鉑金催化劑、抑制劑、白炭黑及相關有機矽材料,協助篩選配方方向。

具體比例、儲存條件和固化條件,應以對應產品的技術資料及客戶體系驗證結果為準。

常見問題

鉑金硫化矽膠不固化,一定是催化劑加少了嗎?

不一定。配比錯誤、混合不均、溫度不足、原料狀態異常,以及受到含硫、含氮或有機錫物質污染,都可能造成不固化。

什麼情況下可以考慮調整鉑金催化劑用量?

如果潔淨基材上的對照樣仍然固化緩慢,而且配比、混合、溫度及原料狀態均正常,可以檢查催化劑用量是否偏低。

調整前還應考慮,增加催化劑可能縮短可操作時間。

為什麼只有接觸基材的一面不固化?

如果膠料內部能正常固化,而接觸面長期發黏,應優先檢查基材表面的脫模劑、清洗劑、膠黏劑、增塑劑或其他潛在抑制物。

顏料和白炭黑會影響鉑金固化嗎?

有可能,但不能一概而論。應重點檢查顏填料中的水分、雜質、表面處理劑和配套助劑,並透過不添加顏填料的空白樣進行判斷。

加熱能解決催化劑中毒嗎?

不能保證。提高溫度可以加快正常體系的反應,但不能取代對污染源的排查,也不應超過產品規定的製程範圍。

縮合型矽膠和加成型矽膠可以共用工具嗎?

不建議在未經徹底清潔和驗證的情況下直接共用。部分縮合型體系使用的有機錫催化劑,可能影響鉑金加成體系。

如何快速判斷基材是否抑制固化?

使用同一批膠料,分別在潔淨的標準基材和實際基材上製作對照樣,並保持配比、膠層厚度及固化條件一致。

超過建議使用期限的原料一定不能使用嗎?

不一定。超過建議使用期限後,應按照產品要求重新檢測黏度、外觀、固化速度及最終性能,確認合格後再決定是否使用。

局部不固化的膠料可以繼續使用嗎?

不建議直接投入正式使用。未完全固化區域的力學性能、耐溫性、絕緣性或長期可靠性可能不足,應先查明原因,再按照經過驗證的製程重新施工。

加成型有機矽的A、B組分都是1∶1嗎?

不是。不同產品的規定配比可能不同,必須按照對應TDS及規定的質量比或體積比執行。

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