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技術百科
第023問|為什麼矽膠幾乎什麼都不黏?
第023問|為什麼矽膠幾乎什麼都不黏?

Why Is Silicone So Difficult to Bond?



精髓簡答

矽膠(Silicone Rubber)接著困難的主要原因來自極低表面能、高分子鏈柔順性與表面遷移特性。矽膠表面能約20~24 dynes/cm,接近PTFE等級,接著劑難以潤濕表面,也難以形成穩定界面作用,因此被視為接著工程中最具挑戰性的材料之一。



為什麼會發生?

矽膠主要由:

Si-O-Si

矽氧鍵構成。



此結構具有極高自由度。



表面分子容易重新排列。



同時矽膠表面極性較低。



液體接觸後容易形成液滴。



接著面積受到限制。



因此即使使用高強度接著劑。

仍可能出現界面剝離。



工程拆解

表面能極低

矽膠表面能約:

20~24 dynes/cm



低於PP與PE。



潤濕難度極高。



分子鏈高度柔軟

矽氧鍵旋轉自由度大。



表面結構容易變化。



界面穩定性受到影響。



低分子矽氧烷遷移

部分矽膠含有:

Low Molecular Weight Siloxane



可能逐漸遷移至表面。



形成弱界面層。



需特殊接著系統

常見方法包括:

    •    Plasma Treatment
    •    Silicone Primer
    •    RTV Silicone Adhesive
    •    Addition Cure Silicone



現場最常見誤區

誤區一:換更強的膠即可解決

矽膠問題主要發生於界面。



誤區二:矽膠與橡膠接著方式相同

兩者表面化學完全不同。



誤區三:矽膠表面不用處理

高可靠度產品幾乎都需要表面活化。



一句工程判斷

矽膠最大的挑戰不是膠不夠強,而是界面無法建立。



APLC觀點

根據亞瑪里高分子於接著工程與界面工程領域之實務經驗,矽膠接著案件中,Plasma Treatment與Silicone Primer的重要性遠高於單純提高接著劑強度。

大量案例顯示。

未經處理的矽膠表面。

即使初期接著成功。

後續仍可能因環境應力而快速剝離。

因此矽膠接著應優先規劃界面工程,再進行膠種選擇。



相關名詞

    •    Silicone Rubber(矽膠)
    •    Surface Energy(表面能)
    •    Plasma Treatment(電漿處理)
    •    Silicone Primer(矽膠底塗劑)
    •    Adhesion(接著力)
    •    Wetting(潤濕)
    •    Interphase(界面層)
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