零度硅胶（通常指 Shore A 0° 左右的超软硅胶）与硬塑（PC/ABS）的界面分层，是包胶 / 二次注塑中典型的 “软 - 硬” 粘合难题。核心矛盾在于：硅胶是非极性材料（表面能低，约 20-30 mN/m），而 PC/ABS 是极性硬塑（表面能 40-50 mN/m），两者分子间作用力弱；且超软硅胶的内聚力低，容易在界面处因应力（如热胀冷缩、外力拉扯）导致剥离。

一、分层核心原因拆解

材料极性不匹配：硅胶（Si-O 为主链，非极性）与 PC（碳酸酯键）、ABS（丙烯腈极性基团）的分子间缺乏化学键或强氢键作用，仅靠微弱范德华力结合，粘合基础薄弱。

表面能差异过大：硬塑表面能高但易残留脱模剂、油污，硅胶表面能低且流动性差（超软硅胶粘度高），导致两者难以紧密浸润贴合。

应力不匹配：硅胶热膨胀系数（约 300×10⁻⁶/℃）远高于 PC（60×10⁻⁶/℃）、ABS（90×10⁻⁶/℃），成型后冷却收缩时界面产生内应力，长期使用易分层。

二、系统化解决方案（从 “表面 - 材料 - 工艺” 三维突破）

1. 硬塑表面预处理：提升 “可粘合性”

物理活化：打破表面惰性

等离子处理（首选）：用氧等离子或氩等离子轰击 PC/ABS 表面，去除油污、脱模剂，同时引入羟基（-OH）、羧基（-COOH）等极性基团，表面能提升至 50-60 mN/m。参数：功率 300-500W，处理时间 30-60 秒，距离 10-15mm（处理后需 30 分钟内注塑，避免二次污染）。

火焰处理：用高温火焰（如天然气火焰）快速扫过表面（0.5-1 秒），通过氧化反应增加极性基团，适合大面积硬塑件，但需控制温度（PC 耐温≤120℃，避免变形）。

化学蚀刻：构建 “机械锚定” 结构

针对 ABS：用铬酸溶液（或环保型蚀刻剂，如硫酸 + 重铬酸钾）蚀刻表面，形成微米级凹凸纹理（Ra 0.8-1.2μm），硅胶注塑时填充纹理，通过 “机械锁合” 增强粘合。蚀刻后需用去离子水冲洗至中性，烘干（60℃×30 分钟）。

针对 PC：用四氢呋喃（THF）或氯仿轻度擦拭（5-10 秒），溶解表面薄层形成微粗糙，注意控制时间避免 PC 开裂。

2. 硅胶配方优化：增强 “主动粘合性”

选择自粘性硅胶基材：在硅胶生胶中引入极性官能团（如环氧基、氨基），或添加增粘树脂（如硅烷偶联剂 KH-550、KH-560），使其能与 PC/ABS 表面的极性基团形成化学键（如 Si-O-C 键）。推荐配方：基础硅胶（100 份）+ 自粘助剂（3-5 份）+ 铂金催化剂（0.5-1 份）。

控制硅胶硬度与流动性：零度硅胶需保证足够流动性（粘度 5000-8000 cP，25℃），确保能完全填充硬塑表面的微纹理。可通过添加少量硅油（如二甲基硅油，1-2 份）降低粘度，但需避免过量导致内聚力下降。

3. 底涂剂（Primer）：构建 “分子桥梁”

针对超软硅胶与 PC/ABS 的低粘合性，需使用专用底涂剂实现 “极性过渡”：

推荐型号：道康宁 770、3M 4298、乐泰 SI 1140（需根据硬塑类型选择，PC 选含羟基活化成分的，ABS 选含腈基匹配成分的）。

施工流程：

硬塑表面经等离子 / 蚀刻处理后，用无尘布蘸取底涂剂均匀擦拭（厚度 5-10μm）；

室温晾干 10-15 分钟（或 60℃烘干 5 分钟），确保溶剂挥发完全；

30 分钟内进行硅胶注塑（避免底涂剂吸潮失效）。

4. 注塑工艺参数：减少 “界面应力”

模具温度：硬塑预加热至 60-80℃（PC 稍高 80-90℃，ABS 60-70℃），硅胶注塑区温度 120-140℃（避免硬塑高温变形），减少两者温差导致的瞬时应力。

注塑压力与速度：采用 “低速高压” 模式（速度 30-50mm/s，压力 80-100bar），确保硅胶充分填充硬塑表面纹理，避免气泡（气泡会成为分层起点）。

固化时间：延长固化时间（10-15 秒 /mm 厚度），确保硅胶完全交联，同时让硅胶与底涂 / 硬塑表面充分反应，提升内聚强度。

5. 后处理与测试：验证粘合可靠性

后固化处理：成型后将产品置于 80-100℃烘箱中烘烤 2-4 小时，促进硅胶进一步交联，同时释放界面残留应力。

剥离强度测试：按 ASTM D3167 标准，用拉力机测试 180° 剥离强度，合格标准≥1.5N/mm（无分层，硅胶本体撕裂为最优结果）。

耐环境测试：经高低温循环（-40℃×2h → 85℃×2h，100 循环）、水煮（80℃×24h）后，再次测试剥离强度，衰减率需≤20%。

三、工业化落地注意事项

批量一致性控制：等离子处理需定期校准参数（如表面能测试笔检测，确保≥50 mN/m），底涂剂需搅拌均匀（避免沉淀）。

环保合规：替代铬酸蚀刻等含毒工艺，优先用等离子或环保蚀刻剂（如酸性磷酸酯溶液）。

成本平衡：小批量可选等离子 + 底涂方案，大批量可优化硅胶配方（内置增粘剂）降低底涂成本。

通过 “表面活化增强极性 + 硅胶配方主动增粘 + 底涂剂分子桥接 + 工艺控应力” 的组合方案，可将零度硅胶与 PC/ABS 的界面剥离强度提升至 2.0N/mm 以上，满足长期使用（如电子配件、医疗器械）的耐分层需求。