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技術百科
第226篇｜矽氧烷接著劑
第226篇｜矽氧烷接著劑
Silicone Adhesive（Silicone Adhesive）
⸻
一句話定義
矽氧烷接著劑（Silicone Adhesive）是以矽氧烷高分子（Siloxane Polymer）為主要骨架材料所製成的接著系統，具備優異耐候性、耐高低溫性、電氣絕緣性與長期穩定性，可在極端環境下維持接著與密封功能，廣泛應用於電子、建築、汽車、航太與新能源領域。
⸻
為什麼重要
大部分有機高分子材料。
其使用溫度通常介於：
-40°C 至 120°C
之間。
當環境進一步提升至：
150°C
200°C
甚至250°C以上時。
多數傳統接著劑將開始出現熱氧化降解。
矽氧烷系統則能維持穩定性能。
因此在極端環境接著工程中。
Silicone被視為不可取代的重要材料。
矽氧烷接著劑除了耐熱性能優異。
其耐紫外線能力亦遠優於大部分有機聚合物。
因此戶外使用壽命可達數十年。
在太陽能模組、LED封裝、電子元件與建築帷幕工程中。
皆具有重要地位。
⸻
基本原理
矽氧烷高分子的核心結構來自：
Silicon
（矽）
與
Oxygen
（氧）
交替排列形成的主鏈。
⸻
基本結構如下：
-Si-O-Si-O-Si-
⸻
稱為：
Siloxane Backbone
（矽氧烷主鏈）
⸻
此結構與一般有機高分子不同。
⸻
一般聚合物主鏈：
-C-C-C-C-
⸻
矽氧烷主鏈：
-Si-O-Si-O-
⸻
因此具有更高鍵結能。
⸻
Si-O鍵的重要性
主要化學鍵能比較：
鍵結 鍵能 (kJ/mol)
C-C 約348
C-O 約358
C-N 約305
Si-O 約452
⸻
Si-O鍵結能顯著高於一般碳鏈結構。
因此賦予矽氧烷：
• 高耐熱性
• 高耐氧化性
• 高耐候性
⸻
接著形成機制
矽氧烷接著劑主要透過：
Wetting
潤濕
↓
Surface Contact
界面接觸
↓
Crosslinking
交聯形成
↓
Elastic Network Formation
彈性網路建立
↓
Adhesion Development
接著形成
⸻
部分系統亦可形成：
Siloxane Bond
↓
Substrate Interaction
⸻
提高界面穩定性。
⸻
矽氧烷固化機制
主要分為兩大類。
⸻
Condensation Cure
縮合型固化
⸻
反應時釋放：
• 醋酸
• 酒精
• 酮肟
等副產物。
⸻
Addition Cure
加成型固化
⸻
又稱：
Platinum Cure
（白金固化）
⸻
不產生副產物。
⸻
尺寸穩定性較佳。
⸻
縮合型與加成型差異
項目 縮合型 加成型
固化方式 濕氣反應 催化反應
副產物 有 無
收縮率 較高 較低
成本 低 高
電子應用 中 高
⸻
Silicone接著劑分類
RTV Silicone
Room Temperature Vulcanizing Silicone
室溫固化矽膠
⸻
Addition Cure Silicone
加成型矽膠
⸻
Condensation Cure Silicone
縮合型矽膠
⸻
Silicone Sealant
矽氧烷密封膠
⸻
Electronic Grade Silicone
電子級矽膠
⸻
Optical Silicone
光學級矽膠
⸻
Silicone的材料特性
高耐熱性
長期使用可達：
150~250°C
⸻
優異低溫性能
可低至：
-60°C
甚至更低。
⸻
高彈性
適合吸收熱應力。
⸻
優異電氣絕緣性
適合電子封裝。
⸻
耐紫外線能力優異
適合戶外應用。
⸻
Silicone接著劑的優勢
耐候性極佳
戶外壽命極長。
⸻
耐高低溫能力優異
適合極端環境。
⸻
電氣性能優異
適合電子產業。
⸻
應力緩衝能力佳
適合異材接合。
⸻
抗臭氧能力優異
適合戶外工程。
⸻
Silicone接著劑的限制
接著強度通常低於環氧
不適合作為高承載結構膠。
⸻
表面能較低
部分基材需搭配Primer。
⸻
成本較高
高階電子級產品尤為明顯。
⸻
Silicone與PU比較
項目 Silicone PU
耐熱性 優異 良好
柔韌性 優異 優異
接著強度 中 高
耐候性 優異 良好
電氣性能 優異 良好
⸻
Silicone與Epoxy比較
項目 Silicone Epoxy
韌性 優異 中
剛性 低 高
耐熱循環 優異 中
電氣絕緣 優異 良好
應力吸收 優異 中
⸻
電子產業中的應用
LED封裝
LED Encapsulation
⸻
Power Module
功率模組
⸻
Sensor Protection
感測器保護
⸻
PCB Coating
電路板保護
⸻
建築產業中的應用
Curtain Wall Sealant
帷幕牆密封
⸻
Expansion Joint
伸縮縫
⸻
Glass Bonding
玻璃接著
⸻
新能源產業中的應用
Solar Module
太陽能模組
⸻
Battery Pack
電池模組
⸻
Energy Storage System
儲能設備
⸻
重要數據或表格
Silicone典型性能
項目 範圍
使用溫度 -60~250°C
延伸率 100~800%
體積電阻率 >10¹⁴ Ω·cm
硬度 Shore A 10~80
耐候性 優異
⸻
Silicone主要特性
性能 表現
耐熱性 ★★★★★
耐候性 ★★★★★
柔韌性 ★★★★★
接著強度 ★★★
電氣性能 ★★★★★
⸻
主要應用
領域 用途
電子 封裝膠
建築 密封膠
汽車 電子模組
光學 光學封裝
新能源 太陽能模組
⸻
與接著工程的關係
Silicone Adhesive與以下技術高度相關：
Siloxane Backbone
↓
Crosslinking
↓
Elastic Network
↓
Stress Relief
↓
Weatherability
↓
Thermal Stability
↓
Electrical Insulation
↓
Long-Term Reliability
⸻
Silicone技術是極端環境接著工程的重要核心。
⸻
常見應用
Electronic Encapsulation
電子封裝
⸻
Solar Module Sealing
太陽能封裝
⸻
Curtain Wall Sealant
帷幕牆密封
⸻
Automotive Electronics
車用電子
⸻
LED Packaging
LED封裝
⸻
Sensor Protection
感測器保護
⸻
High Temperature Bonding
耐高溫接著
⸻
相關名詞
• Siloxane（矽氧烷）
• RTV Silicone（室溫固化矽膠）
• Addition Cure Silicone（加成型矽膠）
• Condensation Cure Silicone（縮合型矽膠）
• Primer（處理劑）
• Electrical Insulation（電氣絕緣）
• Weatherability（耐候性）
• Thermal Stability（熱穩定性）
• Electronic Packaging（電子封裝）
• Stress Relief（應力釋放）
⸻
FAQ
Q1：矽氧烷接著劑為何能耐高溫？
因Si-O鍵結能遠高於一般碳鏈高分子。
⸻
Q2：Silicone是否適合作為結構膠？
通常不作為高負載結構膠使用。
其優勢在於彈性與耐候性。
⸻
Q3：Silicone為何適合電子封裝？
具備優異電氣絕緣能力與熱循環穩定性。
⸻
Q4：矽膠為何常需搭配Primer？
矽氧烷本身表面能低。
部分基材需透過界面活化提升接著性。
⸻
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，Silicone系統最容易被低估的能力並非耐熱，而是長期可靠性。
許多接著系統在初期測試表現良好。
但經歷數千次熱循環後。
界面應力逐漸累積。
最終產生裂縫或剝離。
Silicone的高彈性與低模數特性。
能有效吸收材料膨脹收縮差異。
因此在電子封裝、太陽能模組與戶外工程中。
往往能展現優異壽命表現。
⸻
延伸閱讀
• 第022篇｜潤濕（Wetting）
• 第130篇｜交聯密度（Crosslink Density）
• 第176篇｜接著強度（Bond Strength）
• 第180篇｜耐老化性（Aging Resistance）
• 第207篇｜結構型接著劑（Structural Adhesive）
• 第224篇｜聚醚接著劑（Polyether Adhesive）
• 第227篇｜MS Polymer接著劑（MS Polymer Adhesive）
• 第260篇｜電子封裝接著劑（Electronic Packaging Adhesive）
• 第270篇｜玻璃處理劑（Glass Primer）
⸻
參考文獻
1. ASTM D907 – Standard Terminology of Adhesives.
2. Silicone Adhesives and Sealants: Technology and Applications.
3. Handbook of Silicone Rubber Fabrication.
4. Silicone Chemistry and Applications.
5. Journal of Adhesion.
6. International Journal of Adhesion and Adhesives.
7. Polymer.
8. Macromolecules.
9. Progress in Polymer Science.
10. Journal of Applied Polymer Science.
Silicone Adhesive（Silicone Adhesive）
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一句話定義
矽氧烷接著劑（Silicone Adhesive）是以矽氧烷高分子（Siloxane Polymer）為主要骨架材料所製成的接著系統，具備優異耐候性、耐高低溫性、電氣絕緣性與長期穩定性，可在極端環境下維持接著與密封功能，廣泛應用於電子、建築、汽車、航太與新能源領域。
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為什麼重要
大部分有機高分子材料。
其使用溫度通常介於：
-40°C 至 120°C
之間。
當環境進一步提升至：
150°C
200°C
甚至250°C以上時。
多數傳統接著劑將開始出現熱氧化降解。
矽氧烷系統則能維持穩定性能。
因此在極端環境接著工程中。
Silicone被視為不可取代的重要材料。
矽氧烷接著劑除了耐熱性能優異。
其耐紫外線能力亦遠優於大部分有機聚合物。
因此戶外使用壽命可達數十年。
在太陽能模組、LED封裝、電子元件與建築帷幕工程中。
皆具有重要地位。
⸻
基本原理
矽氧烷高分子的核心結構來自：
Silicon
（矽）
與
Oxygen
（氧）
交替排列形成的主鏈。
⸻
基本結構如下：
-Si-O-Si-O-Si-
⸻
稱為：
Siloxane Backbone
（矽氧烷主鏈）
⸻
此結構與一般有機高分子不同。
⸻
一般聚合物主鏈：
-C-C-C-C-
⸻
矽氧烷主鏈：
-Si-O-Si-O-
⸻
因此具有更高鍵結能。
⸻
Si-O鍵的重要性
主要化學鍵能比較：
鍵結 鍵能 (kJ/mol)
C-C 約348
C-O 約358
C-N 約305
Si-O 約452
⸻
Si-O鍵結能顯著高於一般碳鏈結構。
因此賦予矽氧烷：
• 高耐熱性
• 高耐氧化性
• 高耐候性
⸻
接著形成機制
矽氧烷接著劑主要透過：
Wetting
潤濕
↓
Surface Contact
界面接觸
↓
Crosslinking
交聯形成
↓
Elastic Network Formation
彈性網路建立
↓
Adhesion Development
接著形成
⸻
部分系統亦可形成：
Siloxane Bond
↓
Substrate Interaction
⸻
提高界面穩定性。
⸻
矽氧烷固化機制
主要分為兩大類。
⸻
Condensation Cure
縮合型固化
⸻
反應時釋放：
• 醋酸
• 酒精
• 酮肟
等副產物。
⸻
Addition Cure
加成型固化
⸻
又稱：
Platinum Cure
（白金固化）
⸻
不產生副產物。
⸻
尺寸穩定性較佳。
⸻
縮合型與加成型差異
項目 縮合型 加成型
固化方式 濕氣反應 催化反應
副產物 有 無
收縮率 較高 較低
成本 低 高
電子應用 中 高
⸻
Silicone接著劑分類
RTV Silicone
Room Temperature Vulcanizing Silicone
室溫固化矽膠
⸻
Addition Cure Silicone
加成型矽膠
⸻
Condensation Cure Silicone
縮合型矽膠
⸻
Silicone Sealant
矽氧烷密封膠
⸻
Electronic Grade Silicone
電子級矽膠
⸻
Optical Silicone
光學級矽膠
⸻
Silicone的材料特性
高耐熱性
長期使用可達：
150~250°C
⸻
優異低溫性能
可低至：
-60°C
甚至更低。
⸻
高彈性
適合吸收熱應力。
⸻
優異電氣絕緣性
適合電子封裝。
⸻
耐紫外線能力優異
適合戶外應用。
⸻
Silicone接著劑的優勢
耐候性極佳
戶外壽命極長。
⸻
耐高低溫能力優異
適合極端環境。
⸻
電氣性能優異
適合電子產業。
⸻
應力緩衝能力佳
適合異材接合。
⸻
抗臭氧能力優異
適合戶外工程。
⸻
Silicone接著劑的限制
接著強度通常低於環氧
不適合作為高承載結構膠。
⸻
表面能較低
部分基材需搭配Primer。
⸻
成本較高
高階電子級產品尤為明顯。
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Silicone與PU比較
項目 Silicone PU
耐熱性 優異 良好
柔韌性 優異 優異
接著強度 中 高
耐候性 優異 良好
電氣性能 優異 良好
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Silicone與Epoxy比較
項目 Silicone Epoxy
韌性 優異 中
剛性 低 高
耐熱循環 優異 中
電氣絕緣 優異 良好
應力吸收 優異 中
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電子產業中的應用
LED封裝
LED Encapsulation
⸻
Power Module
功率模組
⸻
Sensor Protection
感測器保護
⸻
PCB Coating
電路板保護
⸻
建築產業中的應用
Curtain Wall Sealant
帷幕牆密封
⸻
Expansion Joint
伸縮縫
⸻
Glass Bonding
玻璃接著
⸻
新能源產業中的應用
Solar Module
太陽能模組
⸻
Battery Pack
電池模組
⸻
Energy Storage System
儲能設備
⸻
重要數據或表格
Silicone典型性能
項目 範圍
使用溫度 -60~250°C
延伸率 100~800%
體積電阻率 >10¹⁴ Ω·cm
硬度 Shore A 10~80
耐候性 優異
⸻
Silicone主要特性
性能 表現
耐熱性 ★★★★★
耐候性 ★★★★★
柔韌性 ★★★★★
接著強度 ★★★
電氣性能 ★★★★★
⸻
主要應用
領域 用途
電子 封裝膠
建築 密封膠
汽車 電子模組
光學 光學封裝
新能源 太陽能模組
⸻
與接著工程的關係
Silicone Adhesive與以下技術高度相關：
Siloxane Backbone
↓
Crosslinking
↓
Elastic Network
↓
Stress Relief
↓
Weatherability
↓
Thermal Stability
↓
Electrical Insulation
↓
Long-Term Reliability
⸻
Silicone技術是極端環境接著工程的重要核心。
⸻
常見應用
Electronic Encapsulation
電子封裝
⸻
Solar Module Sealing
太陽能封裝
⸻
Curtain Wall Sealant
帷幕牆密封
⸻
Automotive Electronics
車用電子
⸻
LED Packaging
LED封裝
⸻
Sensor Protection
感測器保護
⸻
High Temperature Bonding
耐高溫接著
⸻
相關名詞
• Siloxane（矽氧烷）
• RTV Silicone（室溫固化矽膠）
• Addition Cure Silicone（加成型矽膠）
• Condensation Cure Silicone（縮合型矽膠）
• Primer（處理劑）
• Electrical Insulation（電氣絕緣）
• Weatherability（耐候性）
• Thermal Stability（熱穩定性）
• Electronic Packaging（電子封裝）
• Stress Relief（應力釋放）
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FAQ
Q1：矽氧烷接著劑為何能耐高溫？
因Si-O鍵結能遠高於一般碳鏈高分子。
⸻
Q2：Silicone是否適合作為結構膠？
通常不作為高負載結構膠使用。
其優勢在於彈性與耐候性。
⸻
Q3：Silicone為何適合電子封裝？
具備優異電氣絕緣能力與熱循環穩定性。
⸻
Q4：矽膠為何常需搭配Primer？
矽氧烷本身表面能低。
部分基材需透過界面活化提升接著性。
⸻
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，Silicone系統最容易被低估的能力並非耐熱，而是長期可靠性。
許多接著系統在初期測試表現良好。
但經歷數千次熱循環後。
界面應力逐漸累積。
最終產生裂縫或剝離。
Silicone的高彈性與低模數特性。
能有效吸收材料膨脹收縮差異。
因此在電子封裝、太陽能模組與戶外工程中。
往往能展現優異壽命表現。
⸻
延伸閱讀
• 第022篇｜潤濕（Wetting）
• 第130篇｜交聯密度（Crosslink Density）
• 第176篇｜接著強度（Bond Strength）
• 第180篇｜耐老化性（Aging Resistance）
• 第207篇｜結構型接著劑（Structural Adhesive）
• 第224篇｜聚醚接著劑（Polyether Adhesive）
• 第227篇｜MS Polymer接著劑（MS Polymer Adhesive）
• 第260篇｜電子封裝接著劑（Electronic Packaging Adhesive）
• 第270篇｜玻璃處理劑（Glass Primer）
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參考文獻
1. ASTM D907 – Standard Terminology of Adhesives.
2. Silicone Adhesives and Sealants: Technology and Applications.
3. Handbook of Silicone Rubber Fabrication.
4. Silicone Chemistry and Applications.
5. Journal of Adhesion.
6. International Journal of Adhesion and Adhesives.
7. Polymer.
8. Macromolecules.
9. Progress in Polymer Science.
10. Journal of Applied Polymer Science.
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