液态硅胶包胶低硬度的附着力会受影响吗

材料硬度确实会对附着力产生显著影响。 通常的规律是：在同等条件下，较低硬度的LSR比较高硬度的LSR更难获得强劲的附着力。

下面为您详细解释原因、机理以及如何解决这个问题。

核心原因：为什么低硬度LSR附着力更差？

这主要与材料的物理化学特性有关：

1. 弹性模量与撕裂强度

   • 高硬度LSR：材料更“硬”、更“脆”，其分子链运动能力较差。当受到剥离力时，应力集中在结合界面，能量无法有效分散，导致材料本身（内聚破坏）或界面（附着破坏）发生快速、直接的断裂。

   • 低硬度LSR：材料更“软”、更“韧”，具有很高的弹性和延展性。当受到剥离力时，它会发生巨大的形变来吸收和分散能量。这使得破坏力不会集中在某一点去撕裂化学键，而是通过持续的形变来“化解”这个力。就像一个软糖，你很难把它从一个表面上干净地撕下来，它总是会拉得很长。这种巨大的形变能力使得界面化学键需要承受更持久和复杂的应力，更容易发生失效。

2. 表面能差异

   • 硬度非常低的LSR（如Shore A 10-20）通常含有更高比例的硅油或增塑剂，以降低交联密度，从而实现柔软性。

   • 这些游离的小分子物质可能会迁移到表面，在界面处形成一个弱边界层，从而降低了LSR与基材之间有效的化学键合。

3. 界面应力

   • 软质材料在固化冷却后收缩率可能更高，会在界面产生更大的内应力。这种内应力会持续作用于化学键合点，削弱其强度。

附着力测试时的表现

在进行180°剥离测试时，您会观察到非常明显的区别：

• 高硬度LSR：剥离力值较高，破坏模式通常是内聚破坏（硅胶本身被撕破）或混合破坏。这说明界面附着力强于材料本身的强度，是理想状态。

• 低硬度LSR：剥离力值相对较低，破坏模式几乎总是 “界面附着破坏” ，即硅胶从基材上被完整地、干净地剥离下来。这是因为化学键在材料发生巨大形变前就已经被破坏了。

如何改善低硬度LSR的包胶附着力？

尽管低硬度LSR带来挑战，但通过一系列技术手段，仍然可以获得满足要求的附着力。

1. 基材的选择与预处理（最关键）

• 选择合适的工程塑料：对于LSR包胶，最可靠的基材是PBT、PA（尼龙）、PPA等。它们在高温下能与LSR产生一定的化学键合。

  • 特别注意：PC、ABS、POM等材料与LSR的天然附着力极差，几乎必须依靠结构设计或底涂剂。

• 使用专用的LSR底涂剂：

  • 这是解决低硬度LSR附着力问题最有效、最常用的方法。

  • 在包胶前，将专用的底涂剂精确地喷涂或擦拭在需要包胶的基材区域。

  • 底涂剂作为“分子桥”，一头与基材紧密结合，另一头参与LSR的硫化反应，形成牢固的共价键。

  • 对于低硬度LSR，选择一款强效、柔韧性好的底涂剂至关重要。

2. 模具与产品结构设计

• 设计机械互锁结构：既然化学附着力较弱，就通过物理方式“锁住”。

  • 在基材上设计通孔、凹槽、倒扣等结构。

  • 注射时，低硬度的LSR能轻易地流入这些结构，固化后形成牢固的机械连接，极大地补偿了化学附着力的不足。

  • 这种方法对于软质硅胶的“脱模”挑战较大，需要精确计算倒扣的深度和脱模斜度。

3. 调整成型工艺

• 提高模具温度：在允许范围内，适当提高模温可以促进LSR与基材界面处的化学反应，可能有助于提升键合强度。

• 确保基材充分预热：基材必须在注塑前达到足够高的温度（通常需要烘干并在注塑前保持在80-120°C）。一个冷的基材会瞬间冷却LSR，导致界面反应不充分。

• 优化注射速度：采用较高的注射速度，可以使LSR在接触到相对较冷的基材表面时，仍能保持足够的活性来完成界面键合。

总结

当您从高硬度LSR切换到低硬度LSR进行包胶时，必须预见到附着力的下降，并提前做好应对准备。最可靠的策略是 “底涂剂 + 机械互锁”的双重保障。务必与您的LSR供应商和底涂剂供应商紧密合作，为他们提供具体的硬度信息，以获取最适合的产品和工艺建议。