矽膠接著劑固化後柔軟有彈性,適合密封、灌封與緩衝;環氧樹脂固化後偏硬、強度高,適合承重固定。
同樣是膠,為什麼有的黏完還能彎折,有的卻硬得像塑膠?買膠的時候,到底該挑矽膠接著劑還是環氧樹脂?選錯的話,輕則膠層龜裂,重則接合處在冷熱交替中脫層!這篇從兩種膠各自適合的應用場合談起,再對照硬度、受力、溫度與施作條件的差別,最後整理成選用時可以逐項對照的條件。
矽膠接著劑適合哪些應用
矽膠接著劑適合用在需要密封、灌封、緩衝震動,或要承受溫度變化的零件上,固化後的膠層柔軟有彈性。簡單來講,接合處如果需要「跟著零件微幅位移」,而不是「把零件硬固定死」,矽膠就是常見的選擇。
常見的應用大致有四類:
- 電子灌封與燈具:LED 模組、LED 燈與電子零件的灌封,是矽膠接著劑很普遍的用途。膠層灌進外殼後兼具絕緣、防震與隔絕水氣的作用,所以戶外燈具、路燈與看板也常見,這類場合可以直接當作防水膠使用。
- 溫差與冷熱循環大的環境:戶外感測器、汽車、太陽能與風能系統,溫度變化大、冷熱循環頻繁,柔軟的膠層可以吸收熱脹冷縮的應力。電動車電池模組的封裝,也會用到耐溫又絕緣的矽膠系材料。
- 金屬與塑膠的接著:單液型接著矽膠可以黏合金屬與 PC、ABS 等塑膠,同時兼顧密封與絕緣。
- 導熱與填縫:元件與散熱片之間有空隙時,也常用到矽膠材料。像導熱矽膠片是可裁切、可加背膠的片材,不是塗佈的膠,能填補縫隙、幫忙散熱,適合厚度需求較高的產品。
想看實際型號怎麼對應,可以參考下表。
| 矽膠類型 | 形式與用途 | 適用溫度 | 部分型號與應用 |
|---|---|---|---|
| 雙液灌注型矽膠 | 雙液型,用於電子元件與大面積密封件的灌封 | 型號標示 -30°C 至 120°C | DSO-5611(高透明,LED 條燈、路燈);DSO-568(黑色,LED 戶外看板防反光);DSO-512(灰色,電源灌注、防震、導熱);DC-160(灰色,UL 應用灌注) |
| 單液灌注型矽膠 | 單液型,室溫固化,用於密封、填充與灌封 | 型號標示 -30°C 至 120°C | DS-471L(高透明,LED 燈具灌注、防水膠);DS-401、DS-403、DS-405(電源與燈具灌注膠) |
| 單液型接著矽膠 | 單液型,金屬與塑膠泛用接著,應用涵蓋密封、結構黏合、電子封裝與絕緣 | 下限多為 -30°C、上限 110°C 或 120°C;8008 為 -50°C 至 120°C;DS-400 另註明耐溫可到 250°C 左右 | 8008(金屬與塑膠接著);DS-400(金屬、PC、ABS 接著);DU-415B3(黑色,塑膠與金屬);DU-454(透明無色,接著力強) |
環氧樹脂適合哪些應用
環氧樹脂epoxy適合用在需要硬質固定、承受機械負荷的接著與灌封,固化後膠層硬、結構強度高。依固化方式可以分成兩種:單液熱固型要加熱硬化,使用前不需攪拌,可直接分裝成針筒點膠,常見於 3C 產品,缺點是長時間放置需要冷藏;雙液型把 A、B 兩劑混合後使用,可以在室溫固化,接著力強、適用多種材質,缺點是兩劑得先混合才能施作。
電子製程裡,環氧樹脂常用來固定表面黏著元件、加強 IC 底部、灌封開關與電容,或固定接頭與線材。金屬零件的接著與 PC、ABS 塑膠的快速固定,都是雙液型的常見用途;保密性要求高的電子零件灌封,例如 PCB 保密與防刮除,也適合用環氧樹脂。
| 環氧類型 | 型號 | 硬化條件或作業時間 | 應用 |
|---|---|---|---|
| 單液熱固型 | DE-165(紅) | 150°C/5 分鐘 | SMT 紅膠,點膠後打件再過爐 |
| 單液熱固型 | DE-1836(黑) | 150°C/5 分鐘 | SSD 植錫球 IC 加強固定(underfill),快速固化、防落摔 |
| 單液熱固型 | DE-124(黑) | 120°C/60 分鐘 | 開關、電容灌注,充填固定、不可重工 |
| 單液熱固型 | DE-130-19(黑) | 130°C/30 分鐘 | 接頭、線材加強固定 |
| 雙液型 | DEO-289-5(透明) | 靜置 10 至 15 分鐘 | PC、ABS 快速固定,5 至 8 分鐘可初步固定 |
| 雙液型 | DEO-256(白色霧狀) | 作業時間 20 分鐘 | 金屬及各類金屬製品,對金屬接著力佳 |
| 雙液型 | DEO-2713(黑) | 作業時間 30 分鐘 | PCB 保密、防刮除,可耐熱風槍約 400°C |
矽膠接著劑和環氧樹脂差在哪裡
矽膠接著劑和環氧樹脂最大的差別在膠層質地:矽膠固化後柔軟有彈性,環氧樹脂固化後偏硬、剛性高,後面的受力、熱脹冷縮與拆修差異,大多由這一點延伸出來。
| 比較項目 | 矽膠接著劑 | 環氧樹脂 |
|---|---|---|
| 固化後質地 | 膠層柔軟、有彈性 | 膠層偏硬、剛性高 |
| 機械強度 | 機械強度較低,重心在密封與緩衝 | 結構強度高,適合承重固定 |
| 熱脹冷縮與震動 | 膠層能吸收基材熱脹冷縮的位移,也能緩衝震動 | 膠層剛硬,基材熱膨脹差異極大時,冷熱循環可能使膠層龜裂 |
| 固化方式 | 有單液室溫固化型,也有雙液型 | 單液熱固型需加熱;雙液型 A、B 劑混合後可室溫固化 |
| 拆修重工 | 膠層較軟,通常較容易拆除 | 固化後大多很難拆除而不傷到零件,少數配方標示可加熱重工 |
| 耐溫(依配方而異) | 一般連續使用溫度多在 200°C 上下;双圓科技矽膠型號標示的適用溫度上限多為 110°C 至 120°C,DS-400 另註明耐溫可到 250°C 左右 | 一般型約耐 100°C,改質後可到 180°C 以上,特殊高 Tg 配方短時間可撐過 400°C |
耐溫那一列要特別留意:兩種膠的耐溫都跟著配方走,不是膠種貼了標籤就有固定數字。使用溫度超出一般型的範圍時,直接從耐高溫膠這類配方找起,再回頭核對基材與受力條件,會比拿膠種去套數字準確。
另一個容易漏掉的差別是時間因素。矽膠膠層較軟,長時間承受持續的力時,接合件有可能慢慢位移;環氧樹脂膠層硬,長期受力下尺寸比較穩定,只是兩側基材熱膨脹差異太大時,要留意前面提到的龜裂問題。
選矽膠還是環氧樹脂:依受力、溫度與拆修需求判斷
矽膠接著劑與環氧樹脂的選用,取決於受力、溫度變化、拆修需求與基材條件,逐項對照就能縮小範圍:
- 以密封、防水或緩衝震動為主:選矽膠接著劑。膠層柔軟,能跟著基材微幅位移而不被拉裂。
- 要承受較大機械負荷:環氧樹脂的強度較有餘裕。矽膠若要做結構黏合,需對照型號規格,確認強度足夠再用。
- 兩側零件材質不同、冷熱循環頻繁:偏向矽膠。若仍要用環氧樹脂,要先評估兩側基材的熱膨脹差異,差距太大,剛硬的膠層可能在循環中被拉裂。
- 日後可能拆修或更換零件:偏向矽膠。環氧樹脂固化後大多很難拆除而不傷到零件,除非選用標示可加熱重工的配方,否則適合確定永久固定、不重工的場合。
- 使用溫度偏高:先看型號標示的耐溫,別只憑膠種判斷,超出一般型時再找耐高溫配方。
- 基材與施作條件:PC、ABS、金屬等基材,對照型號標示的適用材質;現場能不能加熱、能不能依固定比例混合雙液,也會決定能用單液熱固型、雙液型還是單液矽膠。
常見問題
Q:矽膠和環氧樹脂可以用在同一個零件上嗎?
A:矽膠與環氧樹脂可以用在同一零件上,但施作順序要先排好。部分環氧樹脂的胺類固化劑會干擾白金觸媒(加成型)矽膠固化,讓接觸面發黏甚至不硬化;矽膠殘留則會在表面形成一層薄膜,讓環氧樹脂黏不牢。所以兩種膠都要用時,讓環氧樹脂固化完成後再施作矽膠,要上環氧樹脂的表面也先清除矽膠殘留。正式量產前,先用不重要的樣件試做,確認矽膠固化正常、環氧樹脂黏得牢,再放大使用。
Q:矽膠有酸味,可以用在金屬或電子零件上嗎?
A:醋酸型矽膠用在精密電子元件上有風險。這種矽膠固化時會釋出醋酸,有明顯酸味,酸可能損害電子元件,也可能腐蝕某些金屬;中性型矽膠固化時不釋出醋酸,屬非腐蝕性,較適合電子應用。購買前先看包裝或技術資料標示的固化類型,要用在金屬或電子零件上,再確認該型號的適用基材。
Q:雙液環氧樹脂的混合比例抓不準會怎樣?
A:雙液環氧樹脂的混合比例偏差,會讓樹脂無法充分反應。比例不對時,會殘留未反應的樹脂或固化劑,可能影響接著強度或物性。所以 A、B 劑要依產品標示的固定比例混合,不要憑目測估量。
矽膠接著劑與環氧樹脂,依受力、溫度和拆修需求來選
矽膠接著劑的強項是密封、緩衝與吸收冷熱位移,環氧樹脂的強項是硬質固定與承重。兩種膠沒有誰比較好,差別在接合處要的是「彈性」還是「硬度」。
手上已經有使用溫度、基材材質、是否承重、日後會不會拆修這幾項條件的話,可以直接整理好,聯絡双圓科技的產品諮詢窗口;量產時如果需要定量點膠,也可以一併詢問點膠機。
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