欢迎来到深圳市利勇安硅橡胶制品有限公司!

新闻中心

news

推荐产品

RECOMMENDED PRODUCTS

联系我们

CONTACT US

手机号码:(134-2097-4883)

邮箱:sale11@lyasilicone.com

具体地址:深圳市龙华区龙华街道龙园社区龙峰一路宝华工业区新2栋整套

公司新闻

你当前所在位置:

首页

>

新闻中心

>

公司新闻

有哪些方法可以改善LSR在包胶成型中与被包物件的结合强度?

发布时间:2025-05-08点击:

改善 LSR(液态硅胶)与被包物件的结合强度,需从材料适配、表面活化、工艺精准、结构增强四大维度系统优化,通过高密度核心技术关键词提升解决方案的针对性:

一、材料端:靶向选择与改性增强

自粘性 LSR 材料
优先选用含硅烷改性基团的自粘型 LSR(如信越 KE-1310、道康宁 OE-6650),其分子链中活性官能团可与 PC、ABS、金属等基材形成化学键合(如 Si-O-C 共价键),无需底涂即可实现初始剥离强度≥5N/cm

增粘剂协同改性
在 LSR 中添加 0.5%-1%硅烷偶联剂(如 KH-560)或钛酸酯类增粘剂,通过 “桥梁效应” 连接 LSR 硅氧链与基材极性表面(如金属氧化层、塑料羟基基团),提升界面化学相容性,使结合强度提升 30%-50%。

二、表面处理:多维度活化界面

化学蚀刻与极性基团引入

金属基材:采用铬酸 - 硫酸混合液酸洗(如铝合金阳极氧化前处理),或纳米晶化处理,形成粗糙度 Ra 1.6-3.2μm 的微观锚点,同时暴露更多金属活性位点。

塑料基材:使用马来酸酐接枝相容剂溶液(如 PC 专用底涂剂),通过酯交换反应在表面接枝极性基团(-COOH、-OH),表面能从 35dyn/cm 提升至 50dyn/cm 以上,显著改善 LSR 润湿性。

高能物理处理强化

等离子体处理:通过氧 / 氩等离子体轰击(功率 50-100W,处理时间 30-60 秒),在基材表面引入羟基、羰基等极性基团,同时去除脱模剂残留,使 LSR 接触角从 80° 降至 30° 以下,实现 “分子级润湿”。

电晕处理:对薄膜类基材(如 PET、TPU)施加高频电晕(电压 10-15kV),通过电离空气产生自由基,引发表面分子交联并活化,结合强度可提升 2 倍以上。

底涂剂精准匹配
选用双组份底涂剂(如硅胶 - 金属专用底涂剂),A 组分(硅烷偶联剂)与基材反应,B 组分(含乙烯基硅油)与 LSR 交联,形成纳米级过渡层(厚度 5-10μm),解决极性差异导致的界面失效问题。


三、工艺端:参数优化与过程控制

注射压力与速度梯度调节

采用分段注射(如低速段 20mm/s 填充 70% 型腔,高速段 50mm/s 快速充模),利用 LSR剪切稀化特性(粘度随剪切速率升高下降 30%-50%),确保复杂结构(如深腔、薄壁)的基材表面被 LSR 完全浸润,避免 “空蚀” 缺陷。

注射压力提升至 80-120MPa(较普通注塑高 20%),使 LSR 渗入基材表面微米级孔隙(如金属喷砂后的凹坑、塑料粗化后的沟槽),形成机械咬合效应,结合强度与压力呈正相关(R²=0.92)。

模具温度与固化协同

模具温度控制在 80-120℃(LSR 最佳交联温度区间),延长 LSR 在基材表面的 “活性浸润时间”(从常温的 5 秒延长至 15 秒),促进分子链扩散缠绕;同时避免基材过热变形(如 PC 基材耐温≤130℃)。

保压时间延长至 15-20 秒(较常规增加 50%),通过持续压力使 LSR 与基材界面的分子间作用力(范德华力)最大化,减少固化收缩导致的间隙(收缩率从 0.8% 降至 0.5% 以下)。

基材预热与应力释放
对金属基材进行预热处理(60-80℃),缩小与 LSR 的温差(≤40℃),降低固化时的热应力;塑料基材入模前进行去应力退火(如 ABS 在 70℃烘烤 2 小时),避免内部残留应力导致界面开裂。

四、模具结构:机械锚固与界面强化

几何结构锁合设计

在基材表面设计倒钩、锯齿状凹槽(深度≥0.5mm,角度≥60°)或贯穿孔锚点(直径 1-2mm),利用 LSR 固化后的弹性形变(伸长率≥400%)实现机械互锁,剥离强度可提升至 10N/cm 以上(较平面结合提高 2 倍)。

包胶边缘采用燕尾槽过渡(宽度 2-3mm,深度 1-1.5mm),防止应力集中导致的边缘脱胶,尤其适用于运动穿戴设备的高弯曲场景。

排气与流道优化

在模具分型面开设0.02-0.03mm 深排气槽,配合基材表面微纳结构(如激光雕刻的 0.1mm 凸点阵列),确保 LSR 充模时空气完全排出,避免界面 “气隙隔离” 导致的结合力下降。

采用热流道 + 冷流道组合系统,冷流道温度控制在 40-60℃(防止 LSR 提前固化),热流道温度匹配基材耐热性,确保胶料以最佳流动性(粘度≤5000cps)填充界面,减少熔接痕和结合缺陷。

五、检测与验证:量化评估与闭环优化

通过180° 剥离测试(ASTM D3330,速度 100mm/min)量化结合强度,目标值≥8N/cm;辅以冷热循环试验(-40℃~85℃,50 次循环)和盐雾测试(5% NaCl 溶液,24 小时),验证界面耐环境可靠性,确保在极端工况下无分层、开裂。

核心技术关键词密度强化

材料层:自粘性 LSR、硅烷偶联剂、增粘剂、化学键合、相容性

表面处理:等离子体、电晕、底涂剂、极性基团、表面能

工艺层:分段注射、剪切稀化、模具温度、保压时间、热应力

结构层:机械锚固、倒钩设计、排气槽、燕尾槽、微纳结构

​通过上述多维度技术组合,可系统性提升 LSR 与被包物件的界面结合强度,满足消费电子、医疗设备、汽车部件等高端领域的严苛要求,实现从 “物理贴合” 到 “分子级键合” 的质的突破。

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。