硅胶制品二次硫化的工艺温度和时间控制是确保产品性能稳定、避免缺陷（如亮点斑点、脆化、残留有害物质）的关键。以下是具体控制策略，结合硅胶类型、产品特性及生产要求进行说明：

一、二次硫化的核心目标

去除残留物质：分解一次硫化后残留的低分子化合物（如硫化剂分解产物、挥发性有机物），提升环保性（尤其医疗、食品级产品）。

完善交联结构：通过高温进一步促进硅胶分子交联，改善物理性能（如强度、耐老化性、弹性）。

稳定尺寸与性能：消除内应力，减少长期使用中的变形或性能衰减。

二、温度控制策略

1. 根据硅胶类型设定基础温度

铂金硫化体系（医用 / 高洁净级）：

推荐温度：150~200℃（常见 160~180℃），具体取决于配方中催化剂残留量和产品厚度。

原因：铂金硫化剂反应活性高，二次硫化需高温彻底分解残留的硅醇基团和催化剂副产物，避免异味或毒性风险（如医疗导管、婴儿奶嘴）。

过氧化物硫化体系（通用型）：

推荐温度：120~180℃（常见 150~170℃），需低于硅胶热分解温度（通常＞250℃）。

原因：过氧化物分解产物（如苯甲酸、丙酮）需在中高温下挥发，温度过低会导致残留，影响耐候性。

2. 按产品厚度 / 结构调整温度

薄制品（厚度＜2mm）：采用较低温度（如 150~160℃），避免表面过度硫化（如出现硬壳、斑点）。

厚制品（厚度≥5mm）：

分段升温：初始温度 120~140℃（30~60 分钟），再升至目标温度（160~180℃），防止内外温差导致内部硫化不充分或表面烧焦。

示例：医用硅胶密封圈（厚度 10mm），可先 140℃保温 1 小时，再升至 170℃保温 2 小时，确保内部交联均匀。

3. 避免温度异常导致的缺陷

温度过高（＞200℃）：

硅胶分子链断裂，出现脆化、变色（发黄）、表面亮点（局部过硫）。

铂金体系中，高温可能使催化剂失效，残留未反应低分子物质。

温度过低（＜120℃）：

硫化不彻底，残留异味、有害物质（如过氧化物体系的苯甲酰残留），且物理性能（如拉伸强度）不达标。

三、时间控制策略

1. 基础时间设定（基于厚度和温度）

铂金硫化体系：

薄制品：2~3 小时（如 170℃下 2 小时）。

厚制品：3~4 小时（如 170℃下 3.5 小时），每增加 5mm 厚度，时间延长 0.5~1 小时。

过氧化物硫化体系：

薄制品：3~4 小时（如 160℃下 3 小时）。

厚制品：4~6 小时（如 160℃下 5 小时），需确保过氧化物分解产物完全挥发。

2. 分段保温与速率控制

升温速率：建议 5~10℃/ 分钟，避免快速升温导致硅胶内外温差大（尤其厚制品），引发内部气泡或表面焦斑。

保温阶段：达到目标温度后，需稳定保温（误差 ±5℃），确保所有部位硫化均匀。例如，烘箱温度波动超过 ±10℃时，易导致局部过硫或欠硫。

冷却阶段：自然冷却或分段降温（如每 30 分钟降 10℃），避免急冷导致内应力（影响后续尺寸稳定性）。

3. 时间不足 / 过长的风险

时间不足：

低分子物质残留（如医疗级产品可能释放有害挥发物，不符合 ISO 10993 标准）。

交联不充分，产品易老化、龟裂（如密封圈长期使用后漏水）。

时间过长：

能耗浪费，且硅胶弹性下降、硬度增加（过度交联）。

表面因长时间高温氧化出现 “亮点” 或斑点（尤其色胶制品）。

四、设备与工艺优化建议

设备校准：

定期用热电偶校准烘箱温度均匀性（误差应＜±3℃），避免因加热管老化导致局部过热（如靠近加热源的产品易出现斑点）。

模具 / 产品摆放：

制品之间预留间距（≥2cm），避免堆叠导致受热不均；薄制品平铺，厚制品竖放以减少重力引起的形变。

结合检测验证：

首件检测：通过红外光谱（IR）检测残留硫化剂，或通过拉力测试（如断裂伸长率是否达标）验证硫化程度。

长期老化测试：将样品在高温（如 70℃）下存放 72 小时，观察是否有发粘、变色，判断二次硫化是否充分。

五、典型案例参考

案例 1：医用硅胶导管（厚度 1.5mm）

温度：170℃，时间：2.5 小时（分段升温：100℃→140℃→170℃，每阶段 30 分钟）。

目的：彻底去除铂金催化剂残留，满足 USP Class VI 生物相容性要求。

案例 2：工业硅胶密封圈（厚度 8mm）

温度：160℃，时间：4 小时（先 140℃保温 1 小时，再升至 160℃保温 3 小时）。

目的：确保内部完全交联，避免因硫化不足导致高压环境下开裂。

总结

二次硫化的温度和时间需基于硅胶类型、产品厚度、性能要求综合设定，核心原则是：低温起步、分段升温、均匀保温、缓慢冷却。同时，通过设备校准和检测验证，避免因温度不均或时间不当导致亮点斑点、性能缺陷，尤其医疗 / 食品级产品需严格控制残留物质，确保安全性和可靠性。深圳市利勇安硅橡胶制品有限公司—专注液态硅胶制品精密技术研发24年，联系电话：134-2097-4883。

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