液態(tài)硅膠(LSR)包膠出現(xiàn)粘接不牢(分層)是生產(chǎn)中常見的技術難題,直接影響產(chǎn)品性能與良品率。以下從
核心原因分析到
針對性解決方案展開說明,幫助源頭工廠快速定位問題并優(yōu)化工藝:
- 原因:
塑膠(如 ABS、PC、尼龍)、金屬等基材表面能低(如 PP/PE 表面能<30mN/m),未做預處理導致硅膠無法有效附著。
典型場景:直接包膠未打磨的光滑塑膠件,或金屬件表面殘留油污、脫模劑。
- 延伸問題:
底涂劑(Primer)選擇錯誤(如硅膠與基材不匹配)、涂抹不均勻或干燥不徹底。
- 原因:
- 溫度不足:模具溫度低于硅膠硫化臨界值(如常規(guī) LSR 需≥120℃),導致交聯(lián)反應不充分;
- 時間過短:保壓時間不足,硅膠未完全滲透基材微孔結構;
- 壓力不穩(wěn):注射壓力波動導致膠層與基材間形成 “虛粘”。
典型場景:多工位模具中局部溫控失靈,或為趕產(chǎn)量縮短硫化周期。

- 原因:
- 基材與硅膠化學性質沖突(如含氟塑料、高油脂基材);
- 硅膠硬度選擇不當(如硬膠基材搭配超軟硅膠,應力集中導致剝離)。
典型場景:包膠彈性較差的尼龍件時,選用邵氏硬度<30A 的硅膠,長期使用后因形變產(chǎn)生分層。
- 原因:
- 包膠區(qū)域無倒扣結構(如環(huán)形槽、鋸齒紋),機械錨固力不足;
- 流道設計不合理,硅膠充模時產(chǎn)生湍流,卷入空氣形成隔離層。
典型場景:平板類包膠件未設計止口結構,僅依賴膠粘劑粘合。
- 原因:
基材表面潮濕(如注塑件未干燥直接包膠)、車間濕度>70% 導致硅膠硫化時吸濕發(fā)泡。
- 物理處理:
- 塑膠件:噴砂(氧化鋁顆粒)、激光打毛(粗糙度 Ra 1.6-3.2μm)、火焰處理(提高表面能至 40mN/m 以上);
- 金屬件:酸洗鈍化、等離子清洗(如氬氣等離子去除氧化膜)。
- 化學處理:
- 底涂劑精準匹配:
? ABS/PC:選用含硅烷偶聯(lián)劑的底涂劑(如道康寧 TC-5985);
? 不銹鋼:使用含鈦酸酯的底涂劑(如 BYK-346);
- 操作標準:底涂劑涂布量控制在 3-5μm,干燥溫度 60-80℃,時間 10-15 分鐘(紅外測溫儀檢測)。
- 溫度 - 時間矩陣表(以常用 LSR 為例):
硅膠硬度(Shore A) | 模具溫度(℃) | 保壓時間(秒) | 注射壓力(MPa) |
20-40 |
130-150 |
40-60 |
80-100 |
50-70 |
150-170 |
30-40 |
100-120 |
- 實操工具:使用熱電偶實時監(jiān)測模腔溫度,誤差控制在 ±2℃;通過壓力傳感器記錄注射壓力曲線,避免波動>10%。
- 兼容性測試三步法:
① 基材與硅膠做剝離強度測試(ASTM D903,標準值≥5N/cm);
② 高低溫循環(huán)測試(-40℃→80℃,50 次循環(huán)后觀察分層);
③ 耐化學腐蝕測試(70% 酒精浸泡 24 小時,粘接面無脫落)。
- 硬度匹配原則:基材硬度(邵氏 D)與硅膠硬度(邵氏 A)差值建議≤50(如基材邵氏 D70,硅膠選邵氏 A20-40)。
- 機械錨固設計:
- 包膠界面設計倒鉤(角度 45°-60°,深度 0.3-0.5mm);
- 復雜件采用嵌入式模具(Insert Molding),基材預定位后注射硅膠。
- 流道優(yōu)化:
采用扇形澆口 + 梯形流道,流速控制在 5-10cm³/s,避免湍流;排氣槽深度 0.02-0.03mm,間距 5-10mm。
- 基材存儲環(huán)境:濕度<50%,金屬件用防銹紙隔離;
- 生產(chǎn)車間:安裝除濕機(濕度≤60%),雨季增加露點檢測(露點<10℃)。
- 建立工藝點檢表:
每 2 小時記錄底涂劑批次、模具溫度、硫化時間,責任人簽字存檔。
- 首件三檢制度:
首件需通過剝離測試、氣密測試(0.2MPa 氣壓,30 秒無泄漏)、跌落測試(1.5 米跌落 3 次無分層)。
- 供應商協(xié)同開發(fā):
新項目要求塑膠原料供應商提供表面能檢測報告(如接觸角測量值<60°),硅膠供應商提供兼容性白皮書。
- 問題描述:TPE 包膠 ABS 件分層,剝離強度僅 2N/cm;
- 改良方案:
① ABS 件等離子處理(表面能從 32mN/m 提升至 46mN/m);
② 底涂劑更換為定制化硅膠 - ABS 專用型;
③ 模具增加 0.5mm 深環(huán)形倒鉤;
- 結果:剝離強度提升至 8N/cm,良品率從 65% 提升至 98%。
通過以上系統(tǒng)化排查與改良,可有效解決液態(tài)硅膠包膠分層問題。作為源頭工廠,建議建立 **「材料 - 工藝 - 模具」聯(lián)動優(yōu)化機制 **,并為客戶提供免費打樣測試服務,用數(shù)據(jù)化方案增強合作信任。如需進一步技術支持,可隨時聯(lián)系我們獲取定制化解決方案。
深圳市利勇安硅橡膠制品有限公司—專注液態(tài)硅膠制品精密技術研發(fā)24年,聯(lián)系電話:134-2097-4883。