CN104640682A - 用于制备有机硅制品的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于形成有机硅制品的装置。所述装置包括用以将有机硅制剂递送至冲模的泵送***，所述有机硅制剂具有小于约2,000,000厘泊的粘度：具有远端、近端和远端与近端之间的通道的冲模，其中所述有机硅制剂流动通过所述冲模的通道：和辐射能量源，其中当所述有机硅制剂流出冲模的通道时，所述辐射能量基本上固化所述有机硅制剂，以形成有机硅制品。本公开还包括一种形成有机硅制品、有机硅管道和有机硅挤出物的方法。

Description

用于制备有机硅制品的装置和方法
技术领域
本公开通常涉及形成有机硅制品的装置和方法。
背景技术
许多行业使用有机硅管材用于流体的递送和去除，因为相比于由其他材料制得的管材，有机硅管材是无毒、柔性、热稳定的，具有低化学反应性，并可以以多种尺寸制得。例如，有机硅管材可用于多种行业中，如医疗行业、制药行业、食品递送等。
通常，使用红外(IR)热和/或强制热风，用高稠度橡胶(HCR)有机硅挤出有机硅管材。常规的高稠度橡胶(HCR)具有远高于2,000,000厘泊的粘度，并通常经热固化，适用于包括模制、挤出、压延等的过程。然而，经由常规加热而固化的管材受限于可由有机硅承受而无降解的温度和热传递速率。此外，用于固化的典型的热空气硫化(HAV)塔消耗许多能量。另外，挤出过程和之后的热固化通常在管材内形成美学上不希望的气泡，并沿着管道的长度形成尺寸准确性较低的管道。
在一个替代形式中，管材可经由注塑成型过程制得，所述注塑成型过程使用具有比HCR低得多的粘度的液体注塑成型(LIM)或液体硅橡胶(ISR)有机硅。然而，注塑成型的管道具有可能不利的物理赝像，如在模具部件接触时形成的分型线和/或结合线。另外，用于形成模制管道的过程可能昂贵且缺乏灵活性，因为每次对管材的尺寸进行改变时需要制备新的模具。此外，模制的管道仅可以以有限的长度制得。因此，由于模制过程的花费和缺乏灵活性以及通过这些过程制得的可见赝像的不希望的出现，管材制造者可能不愿意使用模制过程来制备有机硅管材。
高粘度有机硅材料，如粘度大于2,000,000厘泊的高稠度纯胶胶料(HCR)，也可挤出并经由紫外光固化。相比于常规热固化过程，紫外固化提供更低温度的固化。不幸地，高稠度纯胶胶料的高粘度提供用于挤出和紫外固化过程的有限的有机硅材料选择。例如，在添加某些填料的情况下，高稠度纯胶胶料的加工是成问题的。高粘度也使得挤出更加困难，从而需要更大的泵送和可能更慢的制备速率。尽管对于某些应用希望选择低粘度有机硅材料，但更低粘度的有机硅聚合物仍必须经由挤出加工并经由紫外辐射固化。
因此，需要改进的方法和装置以形成有机硅制品。
发明内容
在一个实施例中，公开了一种用于形成有机硅制品的装置。所述装置包括用以将有机硅制剂递送至冲模的泵送***，所述有机硅制剂具有小于约2,000,000厘泊的粘度；具有远端、近端和远端与近端之间的通道的冲模，其中所述有机硅制剂流动通过所述冲模的通道；和辐射能量源，其中当所述有机硅制剂流出冲模的通道时，所述辐射能量基本上固化所述有机硅制剂，以形成有机硅制品。
在另一实施例中，提供了一种形成有机硅制品的方法。所述方法包括在泵送***内提供有机硅制剂，其中所述有机硅制剂具有小于约2,000,000厘泊的粘度；提供具有远端、近端和远端与近端之间的通道的冲模；将所述有机硅制剂从所述泵送***递送并通过所述冲模的通道；和当所述有机硅制剂流出所述冲模的通道时，使用辐射源照射所述有机硅制剂以基本上固化有机硅制剂，从而形成有机硅制品。
在又一实施例中，提供一种经挤出的有机硅管道。经挤出的有机硅管道包括远端、近端和通过所述远端和近端的内腔，所述内腔具有至少约0.5米的从远端到近端的连续长度；其中所述有机硅管道包含经固化的有机硅制剂，所述经固化的有机硅制剂在固化之前具有小于约2,000,000厘泊的粘度。
在另一实施例中，提供了一种有机硅挤出物。所述有机硅挤出物包括膜、块体、圆形管道、矩形管道或型材的构造；其中所述有机硅挤出物包含经辐射固化的有机硅制剂，所述经辐射固化的有机硅制剂在固化之前具有小于约2,000,000厘泊的粘度。
附图说明
通过参照附图，本公开可更好地得以理解，且本公开的许多特征和优点对于本领域技术人员而言是显而易见的。
图1为根据一个实施例的制备有机硅制品的过程的流程图。
图2为用以制备有机硅制品的泵送***的一个实施例的图示。
图3为一个示例性冲模的视图。
图4A和4B分别为对于内径(ID)和壁厚，示例性有机硅管材的能力(capability)图。
图5A和5B分别为对于内径(ID)和壁厚，对比高稠度橡胶管材的能力图。
本领域技术人员了解，图中的元件为了简单和清晰而显示，且不必按比例绘制。例如，图中的一些元件的尺寸可相对于其他元件增大，以协助增进对本发明的实施例的理解。
具体实施方式
提供结合附图的如下描述以协助理解本文公开的教导。如下讨论将集中于教导的具体实施和实施例。提供该焦点以协助描述教导，且该焦点不应被解释为对教导的范围或适用性的限制。
如本文所用，术语“包含”、“包括”、“具有”或它们的任何其他变体为开放式术语，应该解释为意指“包括但不限于……”。这些术语涵盖更限制性的术语“基本上由……组成”和“由……组成”。在一个实施例中，包括一系列特征的方法、制品或装置不必仅限于那些特征，而是可包括未明确列出的或这些方法、制品或装置所固有的其他特征。此外，除非明确相反指出，否则“或”指包括性的或，而非排他性的或。例如，条件A或B由如下任一者满足：A为真(或存在)且B为假(或不存在)，A为假(或不存在)且B为真(或存在)，和A和B均为真(或存在)。
而且，“一种”的使用用于描述本文描述的元件和部件。这仅为了便利，并提供本发明的范围的一般含义。该描述应理解为包括一种或至少一种，且单数也包括复数，反之亦然，除非其明显具有相反含义。例如，当单个物品在本文描述时，超过一个物品可取代单个物品使用。类似地，当超过一个物品在本文描述时，单个物品可代替该超过一个物品。
除非另外定义，本文所用的所有技术和科学术语与本发明所属领域中的普通技术人员所通常理解的具有相同的含义。材料、方法和实例仅为说明性的，且不旨在为限制性的。对于本文未描述的程度，有关具体材料和加工行为的许多细节为常规的，并可在结构领域和相应的制造领域内的参考书和其他来源中找到。除非另外指出，否则所有的测量在约25℃下。例如，除非另外指出，否则粘度值在25℃下。
本公开通常涉及一种用于形成有机硅制品的装置。所述装置包括用以将有机硅制剂递送至冲模的泵送***。所述冲模具有远端、近端和远端与近端之间的通道，其中有机硅制剂流动通过所述冲模的通道。所述装置还包括辐射能量源，其中当有机硅制剂流出冲模的通道时，辐射能量基本上固化有机硅制剂，以形成有机硅制品。在一个实施例中，可将辐射能量提供至泵送***内的有机硅制剂、当有机硅制剂在冲模内时提供至有机硅制剂、直接在冲模之后提供至有机硅制剂或它们的任意组合。在一个特定实施例中，当有机硅橡胶流出通道时，有机硅橡胶的固化提供具有改进的物理性质的有机硅制品。此外，所述装置提供了一种用于制备有机硅制品的改进方法。
如本文所用，“有机硅制品”包括有机硅弹性体。在一个示例性实施例中，有机硅制品由包含非极性有机硅聚合物组分的有机硅制剂形成。在一个示例性实施例中，有机硅制剂在固化之前具有低粘度。如本文所用，“低粘度”指在固化之前粘度低于约2,000,000厘泊，如低于约1,000,000厘泊的有机硅制剂。在一个实施例中，在固化之前，有机硅制剂的粘度为约50,000厘泊至约2,000,000厘泊，如约100,000厘泊至约2,000,000厘泊，如约100,000厘泊至约1,000,000厘泊，或甚至约100,000厘泊至约500,000厘泊。在一个实施例中，在固化之前，粘度为约200,000厘泊(cPs)至约2,000,000cPs，如约200,000cPs至约1,000,000cPs，如约500,000cPs至约800,000cPs。在一个实施例中，低粘度有机硅制剂为液体硅橡胶(LSR)或液体注塑成型有机硅(LIM)、室温硫化有机硅(RTV)或它们的组合。在一个特定实施例中，低粘度有机硅制剂为液体硅橡胶或液体注塑成型有机硅。
有机硅制剂可例如包含聚烷基硅氧烷，如由前体(如二甲基硅氧烷、二乙基硅氧烷、二丙基硅氧烷、甲基乙基硅氧烷、甲基丙基硅氧烷或它们的组合)形成的有机硅聚合物。在一个特定实施例中，聚烷基硅氧烷包括聚二烷基硅氧烷，如聚二甲基硅氧烷(PDMS)。在一个特定实施例中，聚烷基硅氧烷为含硅烷的聚二甲基硅氧烷。在另一实施例中，聚烷基硅氧烷为含乙烯基的聚二甲基硅氧烷。在又一实施例中，有机硅聚合物为含氢化物的聚二甲基硅氧烷和含乙烯基的聚二甲基硅氧烷的组合。在一个实例中，有机硅聚合物为非极性的，且不含卤化物官能团(如氯和氟)和苯基官能团。或者，有机硅聚合物可包含卤化物官能团或苯基官能团。例如，有机硅聚合物可包括氟硅氧烷或苯基硅氧烷。
有机硅制剂还可包含催化剂。通常，催化剂存在，以引发交联过程。预期在暴露于辐射源时可引发交联的任何合理的催化剂。通常，催化剂取决于有机硅制剂。在一个特定实施例中，催化反应包括与Si-键连的氢反应的脂族不饱和基团，以通过形成网络而将可加成交联的有机硅组合物转化为弹性体状态。催化剂由辐射源活化，并引发交联过程。
取决于有机硅制剂，预期任何催化剂，前提是当暴露于辐射源(如紫外辐射)时，至少一种催化剂可引发交联。在一个实施例中，可使用氢化硅烷化反应催化剂。例如，一个示例性的氢化硅烷化催化剂为过渡金属的有机金属络合物化合物。在一个实施例中，催化剂包含铂、铑、钌等或它们的组合。在一个特定实施例中，催化剂包含铂。在一个具体实施例中，催化剂为具有烷基、芳基或它们的组合的铂络合物。例如，铂络合物为具有式R3Pt(IV)Cp的烷基-铂络合物，其中R为C1-6烷基基团。在一个特定实施例中，烷基-铂络合物为(三甲基)甲基环戊二烯基铂(IV)。
在一个示例性实施例中，取决于起始有机硅材料、所需的最终性质以及固化过程所需的固化速率来选择催化剂以控制固化时间。例如，在有机硅制剂在泵送***内暴露于辐射源的实施例中，固化速率应该允许有机硅制剂在其固化时继续流动通过泵送***并离开冲模。在另一实施例中，当有机硅制剂在冲模内或在其直接离开冲模时暴露于辐射源时，固化速率应该更迅速。
另外的任选的催化剂可与氢化硅烷化催化剂一起使用。示例性的任选的催化剂可包括过氧化物、锡或它们的组合。或者，有机硅制剂还包括经过氧化物催化的有机硅制剂。在另一实施例中，有机硅制剂可为经铂催化的和经过氧化物催化的有机硅制剂的组合。取决于催化剂对有机硅制剂的作用以及加工条件，可预期任意催化剂或它们的组合。例如，可通过改变量、所选的催化剂或它们的组合来操控催化剂或其组合，从而调节有机硅制剂的反应速率。
有机硅制剂还可包含添加剂。预期任何合理的添加剂。示例性的添加剂可包括单独的或组合的乙烯基聚合物、氢化物、填料、引发剂、抑制剂、着色剂、颜料、载体材料或它们的任意组合。在一个实施例中，有机硅制品的材料含量为基本上100％的有机硅制剂。在一些实施例中，有机硅制剂基本上由上述各自有机硅聚合物组成。如本文所用，与有机硅制剂相关使用的短语“基本上由……组成”排除了影响有机硅制剂的基本和新颖特性的非有机硅聚合物的存在，尽管常用的加工助剂和添加剂可在有机硅制剂中使用。
在一个实施例中，有机硅制剂可为可室温硫化(RTV)的制剂或凝胶。在一个特定实施例中，有机硅制剂可为经铂固化的可室温硫化的制剂。在一个特定实例中，有机硅制剂可为液体硅橡胶(LSR)。在另一实施例中，有机硅制剂为由两部分反应性体系形成的LSR。
有机硅制剂可包括常规商业制得的有机硅制剂。商业制得的有机硅制剂通常包含诸如非极性有机硅聚合物、催化剂、填料和任选的添加剂的组分。预期任何合理的填料和添加剂。在一些情况中，填料可包括二氧化硅(Si02)。另外，填料以任何合理的量存在。例如，填料以有机硅制剂的总重量的至多约80重量％，如约10重量％至约50重量％，或甚至约20重量％至约30重量％存在。通常，填料以比通过常规挤出和热固化处理的低粘度有机硅制剂所用更少的量存在。在另一实施例中，填料以比高稠度橡胶(HCR)制剂(如经挤出的高稠度橡胶制剂)所用更少的量存在。此外，相比于常规高稠度橡胶(如常规的经挤出的高稠度橡胶制剂)，最终的经固化的有机硅制品具有更高的化学交联/填料比。在一个更特定的实施例中，对于在固化之后具有相等的硬度的类似的制品，与其他材料(如HCR)进行比较。尽管不受限于理论，但据信来自辐射能的增加的固化速率使得低粘度挤出成为可能，因此提供最终有机硅制品，其中相比于经热固化的有机硅制品，可在有机硅制剂内使用更少的填料。在一个示例性实施例中，有机硅制剂基本上不含填料。如本文所用，“基本上不含”指具有有机硅制剂的总重量的小于约1.0重量％的有机硅制剂。在一个实施例中，交联密度为约0.002mmole/克至约0.2mmole/克，如约0.006mmole/克至约0.1mmole/克，或甚至约0.01mmole/克至约0.03mmole/克。
在一个示例性实施例中，商业制得的有机硅制剂可作为两部分反应性体系得到。例如，部分1通常包含含乙烯基的聚二烷基硅氧烷、填料和催化剂。部分2通常包含含氢化物的聚二烷基硅氧烷和任选的含乙烯基的聚二烷基硅氧烷和其他添加剂。反应抑制剂可包含于部分1或部分2中。通过任何合适的混合方法混合部分1和部分2产生有机硅制剂。在一个实例中，混合设备为混合器，如和面机、Ross混合器、双辊磨机或Brabender混合器。商业制得的液体硅橡胶(LSR)的特定实施例包括密歇根州艾德里安的瓦克有机硅公司(Wacker Silicone of Adrian，MI)的WackerLR 3003/50和加利福尼亚州凡吐拉的罗地亚有机硅公司(Rhodia Silicones of Ventura，CA)的RhodiaLSR 4340。
图1为根据一个实施例的制备有机硅制品的过程100的流程图。在102处，过程100包括通过泵送***接收如上所述的有机硅制剂。泵送***可包括可用于形成有机硅制品的多个设备。例如，泵送***可包括泵送装置，如齿轮泵、静态混合器、挤出设备、辐射固化设备、后加工设备或它们的任意组合。
在104处，过程100包括将有机硅制剂递送至冲模。在一个实施例中，有机硅制品的形成包括将有机硅制剂从挤出机提供至冲模。通常，有机硅制剂在被提供至冲模之前混合。预期任何合理的混合装置。在一个实施例中，也可将热应用至有机硅制剂。例如，可使用用于有机硅制剂的组分的任何合理的加热温度，以提供可从泵送***流动并通过冲模而无材料降解的材料。例如，温度可为约50°F至约150°F。
在106处，过程100包括辐射固化有机硅制剂，以形成有机硅制品。在一个实施例中，有机硅制剂的辐射固化可包括使有机硅制剂经受一种或多种辐射源。预期任何合理的辐射源，如光化辐射。在一个实施例中，辐射源为紫外光(UV)。预期任何合理波长的紫外光。在一个具体实施例中，紫外光在约10纳米至约500纳米的波长下，如约200纳米至约400纳米的波长下。此外，可应用具有相同或不同波长的辐射能的任意次数的应用。在一个特定实施例中，辐射固化可在有机硅制剂流动通过泵送***的同时进行、在有机硅制剂流动通过冲模时进行、在有机硅制剂直接离开冲模时进行或它们的任意组合，以形成有机硅制品。辐射固化提供了形成有机硅制品的连续过程。因此，有机硅制品可以以连续长度形成。
在108处，有机硅制品可进行一个或多个后加工操作。预期任何合理的后加工操作。例如，有机硅制品可经受热处理，如后固化循环。典型的后固化热处理包括400°F的温度达约4小时。在一个可选择的实例中，有机硅制品不经受热处理。在一个实例中，有机硅制品可包括有机硅管道结构，所述有机硅管道结构被切割成多个具有指定长度的有机硅管道。
图2为用以制备有机硅制品的泵送***200的一个实施例的图示。在一个特定实施例中，泵送***200可实施过程100以形成有机硅制品。
预期任何泵送***200。泵送***200可包括任何合理的装置，以诸如气动地、液压地、重力地、机械地等或它们的组合递送有机硅材料。在一个实施例中，泵送***200可包括挤出机202，如单螺杆挤出机或双螺杆挤出机。挤出机202可熔化和/或混合包含于至少一个桶206内的进料材料204。进料材料204可为用于形成有机硅制品的上述有机硅制剂的组分中的任意部分。在一个实施例中，进料材料204可以以液体、固体(如丸粒、条带、粉末等)或它们的任意组合的形式提供至挤出机202。有机硅制剂的组分可由至少一个桶204进料至挤出机202。在一个实施例中，泵送***200还可含有静态混合器(未示出)。在一个特定实施例中，静态混合器位于进料材料桶206与挤出机202之间。
在一个实施例中，可预期任意数量的桶。在一个特定实施例中，进料材料204可包含于第一桶206和第二桶208内。在一个实施例中，第一桶206和第二桶208可包含有机硅制剂的不同组分。在另一实施例中，第一桶206可包含具有第一硬度的有机硅制剂的进料材料204，第二桶208可包含进料材料210，所述进料材料210包括具有不同于第一硬度的第二硬度的有机硅制剂。例如，进料材料204具有小于约50的肖氏A硬度，进料材料210具有大于约50的肖氏A硬度。在一个示例性实施例中，进料材料204为具有第一硬度的液体硅橡胶制剂，进料材料210为具有不同于第一硬度的第二硬度的液体硅橡胶制剂。在一个特定实施例中，将来自第一桶206的进料材料204和来自第二桶208的进料材料210泵送至挤出机202中。在一个更特定的实施例中，将来自第一桶206的进料材料204和来自第二桶208的进料材料210泵送通过静态混合器，然后泵送至挤出机202。例如，取决于最终有机硅制品所需的性质，进料材料204、210可以以不同的比例或不同的速率从第一桶206和第二桶208泵送至挤出机202中。在一个特定实施例中，静态混合器可提供在线混合，以获得送往挤出机202的进料材料204、210的混合物的受控粘度。
在一个实施例中，挤出机202联接至任选的齿轮泵212。在一个实施例中，齿轮泵212的齿轮可具有任何合理的构造，如双螺旋设计。齿轮泵212可以以任何合理的吸入压力和排出压力操作。齿轮泵212的排出压力通常至少部分基于进料材料204、210的组分、进料材料204、210的粘度或它们的任意组合。
泵送***200可以以任何合理的速度操作。例如，泵送***200可在约10米/分钟(m/min)至约100m/min，约5m/min至约125m/min，或甚至约3m/min至约150m/min下操作。在一个实施例中，泵送***200的速度可至少部分基于将进料材料204、210提供至挤出机202的速率。尽管未示出，但泵送***200可包括对辐射源216基本上透明的一部分。例如，挤出机202可包括对辐射源216基本上透明的一部分，如挤出筒。如本文所用的“基本上透明”指如下材料，其中辐射源(如约200纳米至约400纳米的UV光)的约1％至约100％，如至少约25％，或甚至至少约50％可辐射通过泵送***200的一部分，以引发有机硅制剂的固化。在一个更特定的实施例中，在约300纳米下的透射率大于约50％。在一个实施例中，泵送***200的一部分(如挤出机202的一部分)为石英、玻璃、聚合物或它们的组合。聚合物可为例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯或它们的组合。透明度通常取决于辐射源的波长、材料和材料的厚度。例如，PMMA在3mm厚度下在约300nm具有约80％的透射率。对于石英，对于10mm的厚度，从约200nm至约500nm，透射率可大于约90％。
泵送***200包括冲模214。尽管冲模214显示为附接至挤出机202，但在一些实施例中，冲模214可为与挤出机202分开的部件。在流动通过冲模214之前，有机硅制剂具有低于约2,000,000厘泊，如低于约1,000,000厘泊的粘度。在一个实施例中，有机硅制剂的粘度为约50,000厘泊至约2,000,000厘泊，如约100,000厘泊至约2,000,000厘泊，如约100,000厘泊至约1,000,000厘泊，或甚至约100,000厘泊至约500,000厘泊。在一个实施例中，粘度为约200,000厘泊(cPs)至约2,000,000cPs，如约200,000cPs至约1,000,000cPs，如约500,000cPs至约800,000cPs。在一个特定实施例中，可通过计量泵送来自第一鼓206的进料材料204和计量泵送来自第二桶208的进料材料210，控制有机硅制剂在流动通过冲模214之前的粘度。在一个更特定的实施例中，通过将来自第一桶206的进料材料204和来自第二桶208的进料材料210计量泵送通过静态混合器，控制粘度。因此，取决于计量泵送的速率，有机硅制品的最终性质可在在线加工过程中进行控制。
在一个实施例中，可使有机硅制剂经受辐射能量源216，以固化有机硅制剂而形成有机硅制品。辐射能量源216可包括任何合理的辐射能量源，如光化辐射。在一个特定实施例中，辐射源为紫外光。辐射源足以基本上固化有机硅制品。如本文所用的“基本上固化”指＞90％的最终交联密度，如例如通过流变仪数据所确定(90％固化意指材料达到最大转矩的90％，如通过ASTM D5289所测得)。例如，固化水平用以提供具有所需肖氏A硬度的有机硅制品。预期任何肖氏A硬度，如约10至约80，如约20至约70，或甚至约40至约60。在另一特定实施例中，固化不采用任何加热，如不大于约100℃的加热，如不大于约80℃的加热，或甚至不大于约50℃的加热。
经固化的有机硅制品可进行后加工218。预期任何后加工。在一个实施例中，后加工218可包括加热塔。在一个可选择的实施例中，后加工218可不包括任何加热塔。在一个实施例中，后加工218可包括将有机硅制品切削至特定的长度。在另一实施例中，后加工218可包括将有机硅制品缠绕成制品的线圈。
泵送***200也可包括控制***220，所述控制***220包括一个或多个计算设备。控制***220可将信号提供至泵送***200的部件中的一个或多个，以指定部件的操作条件。例如，控制***220可调节泵送***200的速度。例如，控制***220可调节来自桶206、208的进料材料204、210的速度。在另一实例中，控制***220可调节泵送***200的辐射源216的辐射水平。此外，控制***220可调节齿轮泵212的任何条件。
在某些情况中，由控制***220提供的信号可至少部分基于由泵送***200的一个或多个传感器提供的反馈信息。预期任何合理的传感器。在一些实施例中，一个或多个传感器可为泵送***200的部件的部分，如齿轮泵212的压力传感器、桶206、210的传感器、提供辐射源216的部件的传感器或它们的任意组合。
在一个示例性实施例中，组织泵送***200，使得泵送***200的一个或多个部件以竖直构造设置。例如，设置挤出机202、冲模214和辐射源216的部件，以竖直挤出有机硅制品。在一个特定实施例中，可通过在向上方向上或向下方向上挤出有机硅制剂而形成有机硅制品。在一个更特定的实施例中，可通过在向上方向上挤出有机硅制剂而形成有机硅制品。在一个实例中，竖直向上挤出可给最终有机硅制品提供增加的尺寸稳定性。在一个可选择的实施例中，泵送***200可以以水平构造设置。
可操作泵送***200，以形成任何合理的有机硅制品。例如，可预期任何经挤出的有机硅制品(在本文也称为“挤出物”)。在一个特定实施例中，有机硅制品为膜、块体、圆形管道、矩形管道、具有开放或封闭几何形状的成型型材等。在一个实施例中，经挤出的有机硅制品为管道。管道通常包括近端、远端和通过近端和远端的内腔。近端至远端限定管道的长度。管道还包括限定管道的内表面的内径和限定管道的外表面的外径。一个示例性的型材包括但不限于垫圈、密封件和多腔件(multilumen)。制品可包括任意数量的层。在一个实施例中，制得多层制品，如膜、管材等。在一个实施例中，有机硅制剂可例如在挤出时与另外的部件(如增强件、标识条等)组合。制品也可包括泡沫结构。
在一个特定实施例中，泵送***200可形成无法通过常规有机硅管道制造过程获得的有机硅管道。特别地，泵送***200的辐射源216和泵送***200的部件的操作参数有助于形成常规挤出/热固化***无法复制的尺寸精确的管材。此外，使用第一桶206和第二桶208控制粘度提供了管材的在线加工。在一个特定实施例中，相比于常规热固化***，辐射源216更迅速地固化有机硅制品。如本文所用的“常规热固化”指经由在大于约150℃的温度下加热的固化。另外，设置泵送***200使得在竖直方向上挤出管材可有助于降低管材尺寸的变化。
尽管描述了典型的泵送***和过程，但可预期将有机硅制剂递送至冲模并经由辐射源固化有机硅制剂的任意改变。例如，可使用包括泵送通过静态混合器的有机硅制剂的多个组分的在线混合。在另一实施例中，过程可包括将有机硅制剂直接泵送至齿轮泵而不使用挤出机。在又一实施例中，过程可包括将有机硅制剂直接泵送至冲模而不使用齿轮泵。此外，过程可包括装置内的窗口，所述窗口对在材料流动通过冲模之前用于经由辐射源预处理的辐射源基本上透明。
图3为根据一个实施例的冲模300的视图。冲模300包括远端302、近端304和远端302与近端304之间的通道306，其中有机硅制剂流动通过所述通道306。通常，冲模300包括可承受辐射源的材料。例如，通常取决于条件，如所选的材料、所需的固化速率或它们的组合，冲模具有任何合理的操作温度。在一个实施例中，冲模的操作温度为约25℃至约60℃。在另一实施例中，冲模的操作温度为至少约60℃，如约80℃至约200℃。在又一实施例中，冲模的操作温度小于约25℃。当辐射源为UV光时，希望冲模300的至少第一部分308对辐射源具有实质透明度。如本文所用的“实质透明度”指如下材料，其中辐射源(如UV光)的约1％至约100％，如至少约25％，或甚至至少约50％可辐射通过冲模300材料的第一部分308，以引发有机硅制剂的固化。在一个实施例中，冲模300的第一部分308为石英、玻璃、聚合物或它们的组合。聚合物可为例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯或它们的组合。在冲模300的第一部分308具有对辐射源的实质透明度的情况下，当有机硅制剂流动通过通道306，并流出冲模300的近端304时，有机硅制剂基本上固化。尽管冲模300的第一部分308显示为朝向冲模300的近端304，但沿着冲模300的长度的任何部分可对辐射源基本上透明。
在一个实施例中，冲模300还包括第二部分310。第二部分310可为与第一部分308相同或不同的材料。在一个特定实施例中，第二部分310可为金属。预期用于冲模的任何合理的金属。在一个实施例中，冲模的第一部分308和冲模的第二部分310可为相同的材料。例如，第一部分308和第二部分310均可为对辐射源基本上透明的材料。在另一实施例中，例如当辐射源不是紫外光或者当泵送***的一部分(如挤出机的一部分)对辐射源基本上透明时，第一部分308和第二部分310均可为不对辐射源基本上透明的材料。在该实施例中，第一部分308和第二部分310可为金属。
尽管冲模的通道306可为用以形成有机硅制品的任何合理的形状，但图3示出了具有从冲模300的远端302至近端304延伸的圆柱环形312的冲模。在一个特定实施例中，可使冲模300成形，以形成有机硅管材。如所示，冲模300包括内部***物314，所述内部***物314具有比圆柱环形312的外径318更小的外径316。在一个实施例中，内部***物314为中心销。在一个实施例中，圆柱环形312的外径318与内部***物314的外径316之间的距离为约1.0mm至约10.0mm，如约1.0mm至约7.0mm，如约2.0mm至约5.0mm。在一个实施例中，管道具有至少约3密耳至约50密耳，如约3密耳至约20密耳，或甚至约3密耳至约10密耳的总厚度。
尽管未示出，但内部***物314可构造为提供多层管材。预期形成管道或挤出的任何方法。在一个实施例中，内部***物314可包括远端、近端和远端与近端之间的通道，所述通道具有圆柱环形。例如，聚合物可挤出通过冲模300的内部***物314，以在有机硅管道内形成内部聚合物管道。在一个特定实施例中，当有机硅材料挤出通过冲模300的圆柱环形312时，聚合物可共挤出通过冲模300的内部***物314。预期任何合理的聚合物。在一个特定实施例中，聚合物可为含氟聚合物、聚氯乙烯、聚烯烃弹性体或它们的组合。一个示例性的含氟聚合物可由均聚物、共聚物、三元共聚物或由单体(如四氟乙烯、六氟丙烯、氯三氟乙烯、三氟乙烯、偏二氟乙烯、氟乙烯、全氟丙基乙烯基醚、全氟甲基乙烯基醚或它们的任意组合)形成的聚合物共混物形成。
一旦形成和固化，如上公开的装置的特定实施例有利地显示出所需的性质，如增加的生产率和改进的有机硅制品。例如，有机硅制品的最终性质可在在线生产过程中设计。此外，相比于常规挤出和热固化的有机硅制品，有机硅制品的挤出和固化提供了具有低收缩和减少的在有机硅制品中的起泡的最终产品。尽管不受限于理论，但据信辐射固化同时提供了辐射向有机硅制剂中的瞬间渗透和有机硅制品的本体的固化。此外，由于本发明的辐射固化中不涉及加热或涉及少的加热，因此相比于使用常规热固化产生更少的起泡，所述常规热固化涉及从制品的外表面热传递至有机硅材料的内部本体中，这导致形成更多的气泡。在一个特定实施例中，有机硅制品具有所需的透明度。例如，在1mm厚度的有机硅的情况中，在300nm下，透明度为约80％。
在另一实施例中，与在泵送***内辐射固化、通过冲模时辐射固化、直接离开冲模时辐射固化或它们的组合相关的固化有可能更快地在有机硅中产生湿强度。当有机硅制剂流动通过冲模时、当有机硅制剂直接离开冲模时或它们的组合，辐射固化增加有机硅制剂的粘度。粘度的增加速率取决于有机硅制剂和所选的催化剂以及辐射源应用于有机硅制剂的时间。当有机硅制剂流出通道时，有机硅制剂基本上固化而形成有机硅制品。因此，辐射固化为经辐射固化的有机硅制品提供尺寸稳定性。
在一个示例性实施例中，有机硅制品可具有指定的尺寸精确度。例如，在有机硅管材的情况中，预期管材以指定速率递送或去除流体。有机硅管材的尺寸可影响由设备泵送的流体的流速。例如，当有机硅管道的内径尺寸不精确时，递送的流体的量可能不同于预期的量。在一个实施例中，尺寸精确度可通过如下测得：在一定长度的有机硅管道上(如在有机硅管道的整个长度上)，有机硅管道的内径的标准偏差不大于有机硅管道的平均内径的约1.1％。在某些实施例中，在一定长度的有机硅管道上(如约20米)，内径的标准偏差可不大于平均内径的约0.9％，如不大于平均内径的约0.7％，如不大于平均内径的约0.6％，或甚至不大于有机硅管道的平均内径的约0.5％。在一个实施例中，标准偏差是在有机硅管道的整个长度上。
另外，尺寸精确度可通过如下测得：在一定长度的管道上(如管道的整个长度)，有机硅管道的壁厚的标准偏差不大于管道的平均壁厚的约3.6％。在特定实施例中，在一定长度的管道上(如有机硅管道的整个长度)，壁厚的标准偏差可不大于平均壁厚的约3.0％，如不大于平均壁厚的约2.4％，如不大于平均壁厚的约1.8％，或甚至不大于平均壁厚的约0.8％。在一个特定实施例中，经挤出和辐射固化的有机硅管道的尺寸精确度提供所需的同心度。相比之下，常规模制过程和注塑成型压力通常产生在大于约0.3米(约1.0英尺)的长度上具有不希望的可变同心度的管道。
经挤出和固化的有机硅管道的最终性质提供所需的性质，如所需泵寿命和用以提供指定量的流体的所需流速。当在具有600rpm下的标准头的ColeParmer Masterflex L/S 16泵上测试时，有机硅管道的平均泵寿命大于约50小时，如大于约60小时，或甚至大于约70小时。在一个示例性实施例中，当在具有600rpm下的标准头的Cole Parmer Masterflex L/S 16泵上测试时，平均泵寿命大于100小时。由于有机硅管道的尺寸精确度，流体的量可在与指定量相关的特定容差内分配。例如，有机硅管道具有改进的流速稳定性。在一个特定实施例中，有机硅管道具有用于蠕动泵送应用的所需流速稳定性。在一个实例中，使用精密蠕动泵(如肠内营养输送泵或输液泵)在24小时之后测得的绝对流速改变为约0％至约10％，如约0％至约5％，或甚至约0％至约2％。
有机硅制品的挤出提供连续长度的制品。预期任何合理的长度。例如，制品具有至少约0.25米(m)，至少约0.5米，至少约1.0米，至少约10.0米，至少约50.0米，或甚至直至至少约300.0米的长度。相比之下，取决于模具的长度，常规模制过程形成有限长度的制品。也应注意，有机硅管道不含在通过常规模制过程而形成的管道上所存在的任何视觉缺陷。例如，有机硅管道结构不包括结合线、分型线、飞边或它们的组合。例如，管道的主体的一个或多个端部(如远端、近端或两者)不存在结合线。
有机硅制品还提供物理机械性质，如所需的损耗模量、拉伸模量、压缩变定等。例如，相比于常规高稠度橡胶，如常规经挤出的高稠度橡胶制剂，有机硅制品具有所需的损耗模量、拉伸模量、压缩变定。例如，相比于常规高稠度橡胶(HCR)，如常规经挤出的高稠度橡胶制剂，有机硅制品具有低的损耗模量。在一个实施例中，在典型的动态机械分析仪(如TA InstrumentsQ800动态机械分析仪)上在1赫兹下在25℃下测得的有机硅制品的损耗模量为约0.01MPa至约1.0MPa，如约0.02MPa至约0.5MPa，或甚至约0.05MPa至约0.4MPa。
提供如下实例以更好地公开和教导本发明的过程和组合物。如下实例仅为了说明的目的，必须承认在不实质影响如下权利要求书记载的本发明的精神和范围的情况下，可进行较小的变化和改变。
实例
实例1
实例1(通过挤出机和齿轮泵单个完成的UV LSR)
使用97.6wt％的含乙烯基的有机硅基料(在Toll Manufacturer处定制，乙烯基含量0.04mmol/g，填料含量约25wt％)、1.2wt％的氢化物交联剂(如Andersil XL-10)和1.2wt％的UV可活化的催化剂的母料(如(三甲基)甲基环戊二烯基铂(IV)，等同于约12ppm的催化剂)制备LSR制剂。在典型的配混工序之后，在诸如Ross混合器的高剪切混合器中完成配混。组合物的粘度为约300,000厘泊至约500,000厘泊。可在使用在不透明容器中在室内储存的组合物挤出之前数天完成混合。
经由稳定剪切速率扫描(对于101/s(sec-1)报道数据)或经由在可相比的应变速率下的频率扫描来测量有机硅制剂的粘度。例如，使用如下稳定剪切速率扫描测试参数经由TA Instruments AR-G2旋转流变仪测量粘度：几何形状：椎板(40-mm)或平行板(25mm)；间隙：0.058mm(椎板)或700-800mm(平行板)；剪切速率：0.1～1001/s(温度：25℃，报道101/s值)；气氛：空气。频率扫描测试参数如下：几何形状：椎板(40-mm)或平行板(25mm)；间隙：0.058mm(椎板)或700-800mm(平行板)；频率：100-0.5rad/s；应变：0.1％；温度：25℃；气氛：空气。
当准备制备时，经由精密泵或气动递送***将配混物递送至单螺杆挤出机。
使用8rpm下的60mm螺杆操作挤出机以递送挤出物。挤出物以10米/分钟的速率通过圆形冲模，以形成尺寸6.35mm ID x 9.52mm OD的管道。使用UV灯泡(如可得自辐深公司(Fusion UV)的H灯泡)在离开点处照射管道。调节功率以提供所需的固化速率。
然后收集经固化的管材，并使用x射线测量***进行测量。ID的测量数据的典型的标准偏差为约0.008mm。OD的测量数据的典型的标准偏差为约0.009mm。
实例2
使用3种含乙烯基的有机硅基料(在Toll Manufacturer处定制，乙烯基含量0.03～0.09mmol/g；并共混以提供约0.06的最终乙烯基含量(典型LSR粘度)，填料含量约25wt％)、1.0wt％的组合的两种氢化物交联剂(如AndersilXL-10)和1.5wt％的UV可活化的催化剂的母料(如(三甲基)甲基环戊二烯基铂(IV)，等同于约15ppm的催化剂)制备LSR制剂。在典型的配混工序之后，在诸如Ross混合器的高剪切混合器中完成配混。组合物的粘度为约300,000厘泊至约500,000厘泊。可在使用在不透明容器中在室内储存的组合物挤出之前数天完成混合。
使用实例1的条件固化组合物。然后测定形成的有机硅管道的管材性质，如泵寿命和流速改变百分比。此外，有机硅管道的管材性质与 (其为经由热处理经铂固化的液体硅橡胶)进行比较。 可得自圣戈班高功能塑料公司(Saint-Gobain Performance Plastics)。
测试条件如下：50硬度管材样品0.125”ID x 0.255”OD x 0.065”壁，在具有600rpm下的标准头的Cole Parmer Masterflex L/S 16泵中。进行每个测试，直至如通过泄露所检测的破坏。使用McMillan Flo-Meter每天获取流动读数。
实例2的有机硅管道的平均泵寿命为71小时，标准偏差为19。对比的平均泵寿命为53小时，标准偏差为21。此外，相比于该实例的有机硅管道的绝对流速是可相比的，其值为约0％至约10％，如约0％至约5％，或甚至约0％至约2％。
泵管道的尺寸稳定性进一步与“标准HCR”管材Biosil Precision进行比较，所述“标准HCR”管材Biosil Precision为可得自圣戈班高功能塑料公司(Saint-Gobain Performance Plastics)的经由热处理固化的经铂固化的高稠度橡胶(HCR)有机硅。管材样品为0.125”ID x 0.255”OD x 0.065”壁。
使用配备来自Sikora的ECOCONTROL 2000显示/控制***的SikoraX-RAY 6035测量***测量尺寸。这是测量管材的内径、外径、壁厚和同心度的非接触测量***。以28英尺/min的速率连续测量管材。对于260英尺的产品的总连续测量长度，每秒获取测量。(室内条件为在50+/-10％RH下70+/-2°F)。
图4A和4B分别为对于内径(ID)和壁厚，实例2的有机硅管材的能力图。图5A和5B分别为对于内径(ID)和壁厚，HCR对比样品的能力图。所有的图以毫米计的量度获取。根据所述图，通过紫外辐射而固化的有机硅管道的尺寸稳定性与标准HCR管材可相比或优于标准HCR管材。实例2的管道的内径和壁厚的更高的Cp和Cpk值表示LSR UV固化过程的变化低于HCR常规固化过程的变化。因此，相比于标准HCR管材，通过实例2所制得的有机硅管道的尺寸精确度得以改进。
许多不同的方面和实施例是可能的。那些方面和实施例中的一些描述于本文。在阅读本说明书之后，技术人员将了解那些方面和实施例仅为说明性的，且不限制本发明的范围。实施例可根据如下所列的项目中的任意一个或多个。
项目1.一种用于形成有机硅制品的装置，所述装置包括用以将有机硅制剂递送至冲模的泵送***，所述有机硅制剂具有小于约2,000,000厘泊的粘度；具有远端、近端和远端与近端之间的通道的冲模，其中所述有机硅制剂流动通过所述冲模的通道；和辐射能量源，其中当所述有机硅制剂流出冲模的通道时，所述辐射能量基本上固化所述有机硅制剂，以形成有机硅制品。
项目2.根据项目1所述的装置，其中所述冲模具有约25℃至约60℃的操作温度。
项目3.根据项目1所述的装置，其中所述冲模的至少第一部分、所述泵送***的一部分或它们的组合对辐射源基本上透明。
项目4.根据项目3所述的装置，其中在约300纳米下的辐射源的至少约50％辐射通过所述冲模的至少第一部分、所述泵送***的一部分或它们的组合。
项目5.根据项目3所述的装置，其中所述冲模的第一部分、所述泵送***的一部分或它们的组合为石英、玻璃、聚合物或它们的组合。
项目6.根据项目5所述的装置，其中所述聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯或它们的组合。
项目7.根据项目1所述的装置，其中所述辐射源为紫外光。
项目8.根据项目1所述的装置，其中所述有机硅制剂在流动通过所述冲模的远端之前具有约200,000cPs至约1,000,000cPs的粘度。
项目9.根据项目1所述的装置，其中所述有机硅制剂为液体硅橡胶(LSR)、可室温硫化的有机硅(RTV)或它们的组合。
项目10.根据项目1所述的装置，其中当有机硅制剂离开所述冲模的近端时，所述有机硅制品具有约10至约80的肖氏A硬度。
项目11.根据项目1所述的装置，其中所述冲模的第二部分为金属。
项目12.根据项目1所述的装置，其中所述冲模具有从冲模的远端延伸至近端的圆柱环形。
项目13.根据项目1所述的装置，其中所述冲模还包括内部***物，所述内部***物具有比所述圆柱环形的外径更小的外径。
项目14.根据项目13所述的装置，其中所述圆柱环形的外径与所述内部***物的外径之间的距离为约1.0mm至约10.0mm。
项目15.根据项目13所述的装置，其中所述内部***物具有远端、近端和远端与近端之间的通道。
项目16.根据项目1所述的装置，其中将所述有机硅制剂成型为管道。
项目17.一种形成有机硅制品的方法，其包括在泵送***内提供有机硅制剂，其中所述有机硅制剂具有小于约2,000,000厘泊的粘度；提供具有远端、近端和远端与近端之间的通道的冲模；将所述有机硅制剂从所述泵送***递送并通过所述冲模的通道；和当所述有机硅制剂流出所述冲模的通道时，使用辐射源照射所述有机硅制剂以基本上固化有机硅制剂，从而形成有机硅制品。
项目18.根据项目17所述的方法，其中递送所述有机硅制剂是在约25℃至约60℃的操作温度下。
项目19.根据项目17所述的方法，其中所述冲模的至少第一部分、所述泵送***的一部分或它们的组合对辐射源基本上透明。
项目20.根据项目19所述的方法，其中在约300纳米下的辐射源的至少约50％辐射通过所述冲模的至少第一部分、所述泵送***的一部分或它们的组合。
项目21.根据项目19所述的方法，其中所述冲模的第一部分、所述泵送***的一部分或它们的组合为石英、玻璃、聚合物或它们的组合。
项目22.根据项目21所述的方法，其中所述聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯或它们的组合。
项目23.根据项目17所述的方法，其中所述辐射源为紫外光。
项目24.根据项目17所述的方法，其中所述有机硅制剂以约200,000cPs至约1,000,000cPs的粘度递送至所述冲模的远端。
项目25.根据项目17所述的方法，其中所述有机硅材料为液体硅橡胶(LSR)、可室温硫化的有机硅(RTV)或它们的组合。
项目26.根据项目17所述的方法，其中当有机硅制剂离开所述冲模的近端时，所述有机硅制品具有约10至约80的肖氏A硬度。
项目27.根据项目17所述的方法，其中所述冲模的第二部分为金属。
项目28.根据项目17所述的方法，其中所述冲模具有从冲模的远端延伸至近端的圆柱环形。
项目29.根据项目28所述的方法，其中所述冲模还包括内部***物，所述内部***物具有比所述圆柱环形的外径更小的外径。
项目30.根据项目29所述的方法，其中所述圆柱环形的外径与所述内部***物的外径之间的距离为约1.0mm至约10.0mm。
项目31.根据项目29所述的方法，其中将所述有机硅制剂成型为管道。
项目32.根据项目31所述的方法，其还包括在聚合物上形成有机硅制剂管道。
项目33.根据项目32所述的方法，其中所述聚合物为含氟聚合物。
项目34.根据项目32所述的方法，其中将所述有机硅制剂和聚合物共挤出。
项目35.根据项目32所述的方法，其中所述聚合物为管道的形式，所述管道具有通过其的流体通道。
项目36.一种经挤出的有机硅管道，其包括远端、近端和通过所述远端和近端的内腔，所述内腔具有至少约0.5米的从远端到近端的连续长度；其中所述有机硅管道包含经固化的有机硅制剂，所述经固化的有机硅制剂在固化之前具有小于约2,000,000厘泊的粘度。
项目37.根据项目36所述的有机硅管道，其中所述管道具有至少约10.0米的长度。
项目38.根据项目36所述的有机硅管道，其在有机硅管道的整个长度上具有不大于有机硅管道的平均内径的约1.1％的有机硅管道的内径的标准偏差。
项目39.根据项目36所述的有机硅管道，其在管道的整个长度上具有不大于有机硅管道的平均壁厚的约3.6％的有机硅管道的壁厚的标准偏差。
项目40.根据项目36所述的有机硅管道，其中所述管道不含分型线、结合线、飞边或它们的组合。
项目41.根据项目36所述的有机硅管道，其中所述管道为辐射固化的。
项目42.根据项目36所述的有机硅管道，其具有为有机硅制剂的总重量的至多约80重量％的填料含量。
项目43.根据项目42所述的有机硅管道，其中所述填料含量为有机硅制剂的总重量的约10重量％至约50重量％。
项目44.根据项目36所述的有机硅管道，其具有约0.002mmole/克至约0.2mmole/克的交联密度。
项目45.根据项目44所述的有机硅管道，其具有约0.006mmole/克至约0.1mmole/克的交联密度。
项目46.根据项目36所述的有机硅管道，其具有在1赫兹下25℃下测得的约0.01MPa至约1.0MPa的损耗模量。
项目47.根据项目46所述的有机硅管道，其具有在1赫兹下25℃下测得的约0.02MPa至约0.5MPa的损耗模量。
项目48.根据项目36所述的有机硅管道，其具有使用精密蠕动泵在24小时之后测得的约0％至约10％的绝对流速改变。
项目49.根据项目48所述的有机硅管道，其具有使用精密蠕动泵在24小时之后测得的约0％至约5％的绝对流速改变。
项目50.一种有机硅挤出物，其包括膜、块体、圆形管道、矩形管道或型材的构造；其中所述有机硅挤出物包含经辐射固化的有机硅制剂，所述经辐射固化的有机硅制剂在固化之前具有小于约2,000,000厘泊的粘度。
项目51.根据项目50所述的有机硅挤出物，其中所述型材成形为具有开放几何形状或封闭几何形状。
项目52.根据项目51所述的有机硅挤出物，其中型材为垫圈、密封件或多腔件。
项目53.根据项目50所述的有机硅挤出物，其具有为有机硅制剂的总重量的至多约80重量％的填料含量。
项目54.根据项目53所述的有机硅挤出物，其中所述填料含量为有机硅制剂的总重量的约10重量％至约50重量％。
项目55.根据项目50所述的有机硅挤出物，其具有约0.002mmole/克至约0.2mmole/克的交联密度。
项目56.根据项目55所述的有机硅挤出物，其具有约0.006mmole/克至约0.1mmole/克的交联密度。
项目57.根据项目50所述的有机硅挤出物，其具有在1赫兹下25℃下测得的约0.01MPa至约1.0MPa的损耗模量。
项目58.根据项目57所述的有机硅挤出物，其具有在1赫兹下25℃下测得的约0.02MPa至约0.5MPa的损耗模量。
应注意，不需要如上在一般性描述或实例中所述的所有活动，可能不需要具体活动的一部分，且除了所述的那些之外可进行一种或多种另外的活动。此外，活动列出的顺序并不必需是进行活动的顺序。
益处、其他优点和问题的解决方法已关于具体实施例如上进行描述。然而，益处、优点、问题的解决方法和可能使任何益处、优点或解决方法出现或变得更明显的任何特征不应被解释为任何权利要求或所有权利要求的关键、所需或必要特征。
本文描述的实施例的详述和显示旨在提供对各个实施例的结构的一般理解。详述和显示不旨在充当使用本文所述的结构或方法的装置和***的全部元件和特征的穷举且全面的描述。分开的实施例也可在单个实施例中组合提供，相反，为了简明而在单个实施例的情况下描述的各个特征也可分开提供或以任何亚组合提供。此外，对范围中所述的值的引用包括在该范围内的每一个值。仅在阅读本说明书之后，许多其他实施例对于技术人员而言可以是显而易见的。其他实施例可使用并源自本公开，使得可在不偏离本公开的范围的情况下进行结构替换、逻辑替换或另一改变。因此，本公开应被视为示例性的而非限制性的。

Claims (58)

1.一种用于形成有机硅制品的装置，所述装置包括：
用以将有机硅制剂递送至冲模的泵送***，所述有机硅制剂具有小于约2,000,000厘泊的粘度；
具有远端、近端和所述远端与近端之间的通道的冲模，其中所述有机硅制剂流动通过所述冲模的通道；和
辐射能量源，其中当所述有机硅制剂流出所述冲模的通道时，所述辐射能量基本上固化所述有机硅制剂，以形成所述有机硅制品。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述冲模具有约25℃至约60℃的操作温度。
3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述冲模的至少第一部分、所述泵送***的一部分或它们的组合对辐射源基本上透明。
4.根据权利要求3所述的装置，其中在约300纳米下的所述辐射源的至少约50％辐射通过所述冲模的至少第一部分、所述泵送***的一部分或它们的组合。
5.根据权利要求3所述的装置，其中所述冲模的第一部分、所述泵送***的一部分或它们的组合为石英、玻璃、聚合物或它们的组合。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯或它们的组合。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述辐射源为紫外光。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述有机硅制剂在流动通过所述冲模的远端之前具有约200,000cPs至约1,000,000cPs的粘度。
9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述有机硅制剂为液体硅橡胶(LSR)、可室温硫化的有机硅(RTV)或它们的组合。
10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中当所述有机硅制剂离开所述冲模的近端时，所述有机硅制品具有约10至约80的肖氏A硬度。
11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述冲模的第二部分为金属。
12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述冲模具有从所述冲模的远端延伸至近端的圆柱环形。
13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述冲模还包括内部***物，所述内部***物具有比所述圆柱环形的外径更小的外径。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述圆柱环形的外径与所述内部***物的外径之间的距离为约1.0mm至约10.0mm。
15.根据权利要求13所述的装置，其中所述内部***物具有远端、近端和所述远端与近端之间的通道。
16.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述有机硅制剂成型为管道。
17.一种形成有机硅制品的方法，所述方法包括：
在泵送***内提供有机硅制剂，其中所述有机硅制剂具有小于约2,000,000厘泊的粘度；
提供具有远端、近端和所述远端与近端之间的通道的冲模；
将所述有机硅制剂从所述泵送***递送并通过所述冲模的通道；和
当所述有机硅制剂流出所述冲模的通道时，使用辐射源照射所述有机硅制剂以基本上固化所述有机硅制剂，从而形成所述有机硅制品。
18.根据权利要求17所述的方法，其中递送所述有机硅制剂是在约25℃至约60℃的操作温度下。
19.根据权利要求17-18中任一项所述的方法，其中所述冲模的至少第一部分、所述泵送***的一部分或它们的组合对辐射源基本上透明。
20.根据权利要求19所述的方法，其中在约300纳米下的所述辐射源的至少约50％辐射通过所述冲模的至少第一部分、所述泵送***的一部分或它们的组合。
21.根据权利要求19所述的方法，其中所述冲模的第一部分、所述泵送***的一部分或它们的组合为石英、玻璃、聚合物或它们的组合。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯或它们的组合。
23.根据权利要求17-22中任一项所述的方法，其中所述辐射源为紫外光。
24.根据权利要求17-23中任一项所述的方法，其中所述有机硅制剂以约200,000cPs至约1,000,000cPs的粘度递送至所述冲模的远端。
25.根据权利要求17-24中任一项所述的方法，其中所述有机硅材料为液体硅橡胶(LSR)、可室温硫化的有机硅(RTV)或它们的组合。
26.根据权利要求17-25中任一项所述的方法，其中当所述有机硅制剂离开所述冲模的近端时，所述有机硅制品具有约10至约80的肖氏A硬度。
27.根据权利要求17-26中任一项所述的方法，其中所述冲模的第二部分为金属。
28.根据权利要求17-27中任一项所述的方法，其中所述冲模具有从所述冲模的远端延伸至近端的圆柱环形。
29.根据权利要求28所述的方法，其中所述冲模还包括内部***物，所述内部***物具有比所述圆柱环形的外径更小的外径。
30.根据权利要求29所述的方法，其中所述圆柱环形的外径与所述内部***物的外径之间的距离为约1.0mm至约10.0mm。
31.根据权利要求29所述的方法，其中将所述有机硅制剂成型为管道。
32.根据权利要求31所述的方法，其还包括在聚合物上形成有机硅制剂管道。
33.根据权利要求32所述的方法，其中所述聚合物为含氟聚合物。
34.根据权利要求32所述的方法，其中将所述有机硅制剂和所述聚合物共挤出。
35.根据权利要求32所述的方法，其中所述聚合物为管道的形式，所述管道具有通过其的流体通道。
36.一种经挤出的有机硅管道，所述有机硅管道包括：
远端、近端和通过所述远端和近端的内腔，所述内腔具有至少约0.5米的从所述远端到所述近端的连续长度；
其中所述有机硅管道包含经固化的有机硅制剂，所述经固化的有机硅制剂在固化之前具有小于约2,000,000厘泊的粘度。
37.根据权利要求36所述的有机硅管道，其中所述管道具有至少约10.0米的长度。
38.根据权利要求36-37中任一项所述的有机硅管道，其在所述有机硅管道的整个长度上具有不大于所述有机硅管道的平均内径的约1.1％的所述有机硅管道的内径的标准偏差。
39.根据权利要求36-38中任一项所述的有机硅管道，其在所述管道的整个长度上具有不大于所述有机硅管道的平均壁厚的约3.6％的所述有机硅管道的壁厚的标准偏差。
40.根据权利要求36-39中任一项所述的有机硅管道，其中所述管道不含分型线、结合线、飞边或它们的组合。
41.根据权利要求36-40中任一项所述的有机硅管道，其中所述管道为辐射固化的。
42.根据权利要求36-41中任一项所述的有机硅管道，其具有为所述有机硅制剂的总重量的至多约80重量％的填料含量。
43.根据权利要求42所述的有机硅管道，其中所述填料含量为所述有机硅制剂的总重量的约10重量％至约50重量％。
44.根据权利要求36-43中任一项所述的有机硅管道，其具有约0.002mmole/克至约0.2mmole/克的交联密度。
45.根据权利要求44所述的有机硅管道，其具有约0.006mmole/克至约0.1mmole/克的交联密度。
46.根据权利要求36-45中任一项所述的有机硅管道，其具有在1赫兹下25℃下测得的约0.01MPa至约1.0MPa的损耗模量。
47.根据权利要求46所述的有机硅管道，其具有在1赫兹下25℃下测得的约0.02MPa至约0.5MPa的损耗模量。
48.根据权利要求36-47中任一项所述的有机硅管道，其具有使用精密蠕动泵在24小时之后测得的约0％至约10％的绝对流速改变。
49.根据权利要求48所述的有机硅管道，其具有使用精密蠕动泵在24小时之后测得的约0％至约5％的绝对流速改变。
50.一种有机硅挤出物，其包括：
膜、块体、圆形管道、矩形管道或型材的构造；
其中所述有机硅挤出物包含经辐射固化的有机硅制剂，所述经辐射固化的有机硅制剂在固化之前具有小于约2,000,000厘泊的粘度。
51.根据权利要求50所述的有机硅挤出物，其中所述型材成形为具有开放几何形状或封闭几何形状。
52.根据权利要求51所述的有机硅挤出物，其中型材为垫圈、密封件或多腔件。
53.根据权利要求50-52中任一项所述的有机硅挤出物，其具有为所述有机硅制剂的总重量的至多约80重量％的填料含量。
54.根据权利要求53所述的有机硅挤出物，其中所述填料含量为所述有机硅制剂的总重量的约10重量％至约50重量％。
55.根据权利要求50-54中任一项所述的有机硅挤出物，其具有约0.002mmole/克至约0.2mmole/克的交联密度。
56.根据权利要求55所述的有机硅挤出物，其具有约0.006mmole/克至约0.1mmole/克的交联密度。
57.根据权利要求50-56中任一项所述的有机硅挤出物，其具有在1赫兹下25℃下测得的约0.01MPa至约1.0MPa的损耗模量。
58.根据权利要求57所述的有机硅挤出物，其具有在1赫兹下25℃下测得的约0.02MPa至约0.5MPa的损耗模量。
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