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液态硅胶包镀金产品
来源: | 作者:agriculture-100 | 发布时间: 2025-03-05 | 34 次浏览 | 分享到:
不锈钢镀金后进行液态硅胶包胶时附着力面临挑战,可通过合理表面处理工艺改善。镀金不锈钢表面光滑、化学惰性,缺乏机械锚定点且有界面污染风险影响附着力。改善方法包括表面预处理,如机械粗糙化、化学活化、等离子处理;使用偶联剂或底涂剂,如硅烷偶联剂、专用底漆。同时要优化镀金层质量,控制镀层致密性和厚度;适配液态硅胶配方,添加增粘成分并优化固化工艺。实际效果需通过剥离强度测试、湿热老化测试、冷热冲击测试验证。结论是通过表面预处理、涂覆偶联剂或底漆、优化硅胶配方与固化工艺等组合策略可改善附着力,推荐工艺流程为镀金→超声波清洗→等离子处理→喷涂偶联剂→预烘烤→注塑/模压硅胶→分段固化,实际效果需实验验证严苛环境下的可靠性

在不锈钢镀金后进行液态硅胶包胶时,附着力通常面临较大挑战,但通过合理的表面处理工艺可以显著改善。以下是具体分析:


1. 镀金不锈钢的表面特性对附着力的影响

  • 表面光滑且化学惰性
    不锈钢镀金后,表面覆盖一层致密的金属金层。金的化学稳定性极高(惰性表面),表面能较低(约30-50 mN/m),且通常较为光滑,导致液体硅胶难以润湿并形成有效结合。

  • 缺乏机械锚定点
    镀金层若未经过粗糙化处理(如喷砂、蚀刻),表面光滑,液态硅胶无法通过“机械互锁”实现强附着。

  • 界面污染风险
    镀金工艺中残留的脱模剂、油脂或氧化物可能进一步降低附着力,需严格清洁。


2. 改善附着力的关键方法

(1) 表面预处理

  • 机械粗糙化
    对镀金层进行微米级喷砂或激光纹理化处理,增加表面粗糙度(Ra值建议0.5-2.0μm),为硅胶提供锚定结构。
    注意:过度粗糙可能损伤镀金层,需平衡工艺参数。

  • 化学活化
    使用弱酸(如稀盐酸)或碱性溶液对镀金层进行轻微蚀刻,暴露更多活性位点,同时避免腐蚀基底不锈钢。

  • 等离子处理
    通过低温等离子体(如氧等离子体)轰击表面,去除污染物并引入极性基团(-OH、-COOH),提升表面能和化学结合能力。

(2) 使用偶联剂或底涂剂

  • 硅烷偶联剂(如KH-550、KH-560)
    在镀金表面涂覆含氨基或环氧基的硅烷,与金表面形成配位键,同时与硅胶的Si-O结构共价结合。
    操作要点:需控制偶联剂浓度和固化条件(如120°C/30min)。

  • 专用底漆
    选择针对贵金属(金)设计的附着力促进剂(如含硫醇或膦酸基团的底漆),通过化学吸附增强界面结合。


3. 镀金层质量的优化

  • 镀层致密性
    确保镀金层无孔隙、裂纹或剥落,避免硅胶固化时渗入缺陷区域导致应力集中。
    建议:采用电镀工艺(如硬金镀层)而非化学镀,以提高镀层结合力和致密性。

  • 镀层厚度控制
    过薄(<0.5μm)易磨损,过厚(>5μm)可能因内应力导致附着力下降。推荐厚度:1-3μm。


4. 液态硅胶配方的适配

  • 添加增粘成分
    在硅胶配方中加入少量增粘树脂(如MQ硅树脂)或纳米填料(如二氧化硅),提升对低表面能材料的浸润性。

  • 固化工艺优化
    采用分段固化:低温预固化(如80°C/10min)使硅胶充分流动并贴合表面,再高温彻底固化(150°C/30min)。


5. 实际效果验证

  • 测试方法

    • 剥离强度测试(ASTM D903):评估硅胶与镀金层的界面结合力,目标值需>1.5 N/mm。

    • 湿热老化测试(85°C/85%RH, 1000h):验证长期附着力稳定性。

    • 冷热冲击测试(-40°C↔125°C, 100次循环):检查界面是否因热膨胀系数差异导致开裂。


结论

不锈钢镀金后直接进行液态硅胶包胶的附着力通常较差,但通过以下组合策略可显著改善:

  1. 表面预处理(等离子活化+微喷砂)

  2. 涂覆硅烷偶联剂或专用底漆

  3. 优化硅胶配方与固化工艺

推荐工艺流程
镀金 → 超声波清洗(异丙醇) → 等离子处理 → 喷涂硅烷偶联剂 → 预烘烤(80°C/10min) → 注塑/模压液态硅胶 → 分段固化。

实际效果需通过实验验证,尤其在严苛环境(高湿、高温、振动)下的可靠性。


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