抗靜電矽膠是一種功能型矽膠材料,主要用於降低靜電累積、減少靜電放電風險,常見形式包含抗靜電矽膠板、治具墊、工作平台墊片、設備接觸面材料與客製裁切件。它常用於電子、半導體、光電、自動化設備與精密零件作業環境,特別適合同時需要柔軟接觸、緩衝、防刮、密封或耐候,又不能忽略 ESD 風險的位置。

隨著半導體、電子、光電產業興起,電氣線路越做越微小,並且在小的電氣部件容易受到非常小的電流量的影響,這類精密零件常被製程、搬運、摩擦中產生的靜電可能會嚴重損壞電氣部件,在電子產品製造和轉移過程中防止靜電的產生並消除產生的靜電是非常重要的,在這種情況下,使用防靜電/抗靜電矽膠能解決這方面的問題。

抗靜電矽膠的角色,是在保留矽膠彈性與緩衝特性的同時,讓材料更適合靜電敏感環境。它不是整個 ESD 系統的唯一答案,但可以成為材料端的重要一環。真正完整的靜電控制,通常還需要搭配接地、環境管理、作業規範、人員防護與設備設計。

選擇抗靜電矽膠時,不能只看「是否防靜電」。應確認用途、使用環境、產品形式、尺寸、厚度、硬度、顏色、是否裁切、是否背膠、是否接觸電子零件、是否需要區分抗靜電、靜電耗散或導電需求。常見產品形式以抗靜電矽膠板為主,也可延伸為裁切墊片、治具接觸墊、工作平台墊、設備接觸面、緩衝片、定位墊或客製形狀。實際使用時,應依產品接觸方式、作業環境、靜電風險與後續加工需求判斷。

抗靜電性: 靜電的產生是共價分子鏈的塑料在摩擦時,得失電子很難傳導消失引起的,矽膠在加入抗靜電劑處理後,材料表面電阻可以降低,一般常用防靜電矽膠片系數在106~1011Ω

抗靜電矽膠 產品特點

1、防靜電性能優異、穩定,可持續保持。

2、優良的防靜電功能,表面電阻值為106~1011Ω

3、優良的耐高、低溫性能(可長期在-40℃到200℃使用)

4、在臭氧、輻射線環境中不易被氧化、降解,化學穩定性好;具有優良的憎水、防潮、抗震及物理惰性等特性。

5、防靜電矽膠制品適用於電子行業、醫療行業、汽車行業、生活日用品等行業。

抗靜電矽膠是什麼?

抗靜電矽膠是將矽膠材料與抗靜電需求結合的功能型材料。一般矽膠具有彈性、耐候、耐熱、耐水與電氣絕緣等特性,但在電子、半導體、光電或精密設備環境中,單純絕緣不一定足夠。當材料表面容易累積靜電,或作業環境對靜電敏感時,就可能需要抗靜電矽膠來降低靜電風險。

抗靜電矽膠可降低靜電、防止電子零件損壞,並支援電子、光電、半導體等產業的功能型矽膠材料。也就是說,抗靜電矽膠不是單純「黑色矽膠」或「比較耐用的矽膠」,而是應用在靜電控制場景中的矽膠材料。

常見產品形式以抗靜電矽膠板為主,也可延伸為裁切墊片、治具接觸墊、工作平台墊、設備接觸面、緩衝片、定位墊或客製形狀。實際使用時,應依產品接觸方式、作業環境、靜電風險與後續加工需求判斷。

抗靜電矽膠和一般矽膠差在哪?

一般矽膠的優點在於彈性、耐候、耐熱、耐濕、耐水、緩衝、密封與絕緣,適合許多工業與設備配件場景。但如果使用環境有靜電敏感產品,一般矽膠未必能滿足靜電控制需求。

抗靜電矽膠的差異在於材料設計上加入了靜電控制目的。它保留矽膠柔軟、彈性與加工便利的特性,同時讓材料更適合 ESD 或防靜電相關場景。例如電子零件放置墊、治具接觸面、工作平台或設備墊片,如果只用一般矽膠,可能無法回應現場對靜電風險的要求。

不過,抗靜電矽膠也不是所有場景的萬用解。若應用重點是食品接觸,應回到食品級矽膠;若重點是高溫表面處理遮蔽,可能應回到矽膠塞或耐高溫矽膠;若重點是密封緩衝,可能要評估發泡矽膠;若需要更明確的導通功能,則可能要討論導電矽膠或其他導電材料。

為什麼電子與半導體製程需要抗靜電材料?

靜電在日常環境中很常見,但在電子與半導體產業中,靜電放電可能造成零件損壞、性能不穩、良率下降或隱性失效。更麻煩的是,有些靜電造成的影響不一定立刻出現,可能在後續測試、組裝或使用過程中才被發現。

在電子零件、IC、PCB、感測器、光學元件或精密模組的作業環境中,材料表面若容易累積靜電,可能會吸附粉塵、干擾作業、影響接觸穩定性,甚至在不適當的時機釋放靜電。這也是為什麼工作平台、治具、輸送接觸面、放置墊、設備保護面等位置,常會被要求使用具有抗靜電或 ESD 防護概念的材料。

抗靜電矽膠的角色,是在保留矽膠彈性與緩衝特性的同時,讓材料更適合靜電敏感環境。它不是整個 ESD 系統的唯一答案,但可以成為材料端的重要一環。真正完整的靜電控制,通常還需要搭配接地、環境管理、作業規範、人員防護與設備設計。

抗靜電、防靜電、靜電耗散與導電差在哪?

很多人在搜尋時會把「抗靜電」「防靜電」「靜電耗散」「導電」混在一起,但在工程選型中,這些詞不能完全等同。若把抗靜電材料當成導電材料,或把導電材料當成一般防靜電材料,可能會讓現場效果和預期不同。

抗靜電矽膠板是否適合某個場景,關鍵在於實際需求。若只是希望降低表面靜電與粉塵吸附,需求可能偏向抗靜電或靜電耗散;若需要接地導通或更明確的導電功能,就要進一步評估導電矽膠或其他導電材料。不同材料的表現會受到配方、厚度、測試條件、使用環境與接觸方式影響,因此不建議只用一個名詞判斷。

抗靜電矽膠、導電矽膠、絕緣矽膠比較

抗靜電矽膠與其他抗靜電材料比較

抗靜電矽膠選擇重點

選擇抗靜電矽膠時,不能只看「是否防靜電」。應確認用途、使用環境、產品形式、尺寸、厚度、硬度、顏色、是否裁切、是否背膠、是否接觸電子零件、是否需要區分抗靜電、靜電耗散或導電需求。若涉及表面電阻或檢測條件,本階段不主動承諾固定數值,需依實際需求另行確認。

  • 抗靜電矽膠主要用於降低靜電累積與 ESD 風險,不等於所有情境都能取代導電材料。
  • 電子、半導體、光電、治具、工作平台與設備接觸面,是抗靜電矽膠常見應用場景。
  • 抗靜電、靜電耗散、導電是不同概念,選錯可能造成靜電保護不足或材料功能不符合現場需求。
  • 選型時需確認用途、環境、尺寸、厚度、硬度、裁切、背膠、顏色管理與抗靜電需求。
  • 一般常用抗靜電矽膠板系數在106~1011Ω

抗靜電矽膠板介紹

抗靜電矽膠板適合電子、半導體、光電與自動化設備中需要降低靜電累積、減少吸塵、保護零件接觸面並兼顧緩衝與防刮的位置。選型時應同時確認用途、尺寸、厚度、硬度、加工方式、接觸對象、使用環境與抗靜電、靜電耗散或導電需求。

抗靜電矽膠不等於導電矽膠。抗靜電通常是降低靜電累積與吸塵風險,靜電耗散是讓電荷以較受控方式釋放,導電則偏向接地或導通。若客戶已有表面電阻、體積電阻或 ESD 規範,詢價時應一併提供測試條件與驗收方式。

達豐抗靜電矽膠文章的核心答案是:不要只問「有沒有防靜電」,而要描述使用位置、接觸產品、現場問題、裁切背膠需求與是否有電阻規範,這樣才能判斷抗靜電矽膠板是否適合工作平台、治具墊、設備接觸面或客製裁切件。

抗靜電矽膠板常見用途

電子產業工作平台

電子廠常會使用工作平台、放置墊、作業墊或臨時保護墊來承接零件。若平台材料容易累積靜電,可能增加 ESD 風險,也可能吸附粉塵或影響作業穩定性。抗靜電矽膠板可依尺寸裁切成工作面材料,用於降低靜電累積與保護零件接觸面。

工作平台用抗靜電矽膠要注意尺寸、厚度、硬度、表面狀態與清潔方式。若平台需要長時間使用,還要考慮材料是否容易變形、是否容易位移、是否需要固定或背膠,以及是否會與作業油污、清潔劑或設備環境接觸。

治具墊與定位墊

治具墊常用於固定、支撐、緩衝或保護產品。電子零件與精密模組在加工、測試、組裝或搬運過程中,若直接接觸硬質材料,可能產生刮傷、碰傷或定位不穩。抗靜電矽膠可作為治具接觸面材料,在提供緩衝的同時降低靜電風險。

治具應用的重點是「接觸面」。需要確認矽膠板接觸的是零件哪個位置、是否會壓住敏感元件、是否需要開孔或避位、是否需要雙面膠固定、是否會反覆壓縮,以及是否需要配合治具外形裁切。

半導體與光電設備接觸面

半導體與光電設備中,部分零件會接觸平台、載具、墊片或緩衝材料。若環境對靜電敏感,材料就需要同時考慮接觸保護、潔淨度、尺寸穩定、靜電需求與加工精度。抗靜電矽膠板可作為設備接觸面、墊片、保護片或客製裁切件的候選材料。

這類應用通常不能只看材料名稱,還要確認使用位置、接觸方式、壓縮狀態、溫度、清潔頻率、是否需要更換,以及是否有特定環境要求。若需要表面電阻或特定測試結果,應依實際規範另行確認。

自動化設備與輸送接觸面

自動化設備、輸送線、取放治具、定位平台或搬運設備中,材料可能會反覆接觸產品。若產品本身對靜電敏感,或現場希望降低靜電吸附與放電風險,可評估抗靜電矽膠作為接觸面材料。

這類用途要特別注意耐磨、壓縮、摩擦、固定方式與更換便利性。若材料太軟,可能影響定位;若太硬,可能降低緩衝效果。若表面摩擦太高或太低,也會影響產品移動、定位與取放穩定性。

哪些情況特別適合抗靜電矽膠板?

抗靜電矽膠板最適合的情境,通常不是單純「需要導電」的位置,而是同時需要矽膠的柔軟、彈性、緩衝、密封、耐候或可加工性,又不能忽略靜電風險的位置。換句話說,當材料需要接觸產品、承受壓縮、避免刮傷、配合治具形狀、裁切成特定尺寸,或放在電子與精密設備周邊時,抗靜電矽膠板就比一般硬質材料更值得評估。

第一種情境是工作平台。電子廠或精密組裝區常需要將零件暫放在平台上,若平台表面太硬,可能刮傷零件;若平台表面容易累積靜電,可能增加吸塵或 ESD 風險。抗靜電矽膠板可裁切成工作面材料,兼顧柔軟接觸與靜電控制方向。這類需求通常要確認平台尺寸、厚度、是否固定、是否需要背膠、清潔方式與現場靜電要求。

第二種情境是治具墊與定位墊。治具接觸面若直接使用金屬、硬塑膠或未處理材料,可能造成刮傷、壓痕或定位不穩。抗靜電矽膠可作為產品與治具之間的緩衝接觸層,並降低靜電相關風險。這類需求要確認接觸面大小、壓力、是否反覆壓合、是否要開孔避位、是否要背膠固定,以及是否需要依圖面裁切。

第三種情境是設備接觸面。半導體、光電、自動化或檢測設備中,產品可能接觸平台、吸附周邊、定位面、保護墊或輸送接觸件。若材料太硬,可能傷到產品;若材料不穩,可能造成位移;若材料靜電表現不符合現場需求,可能增加吸塵或 ESD 風險。這類需求通常要把設備位置、產品材質、接觸方式、清潔頻率與是否有內部規範一起提供。

抗靜電矽膠怎麼選?

抗靜電矽膠選型可以用「用途、接觸、環境、加工、管理」五個角度判斷。

第一步:確認用途

先確認材料要用在哪裡。是工作平台、治具墊、設備接觸面、保護墊、輸送接觸面,還是裁切成特定形狀的零件?用途不同,厚度、硬度、表面狀態與固定方式都會不同。

第二步:確認接觸對象

抗靜電矽膠接觸的是電子零件、金屬件、塑膠件、光學元件、PCB、治具本體,還是設備平台?接觸對象不同,對表面保護、摩擦、污染、壓痕與靜電控制的要求也會不同。

第三步:確認使用環境

使用環境包含溫度、濕度、清潔頻率、是否有粉塵、是否接觸油污或化學品、是否用於無塵或精密作業區。靜電表現可能受環境影響,因此若現場有特定要求,應在詢價時主動提供。

第四步:確認加工方式

抗靜電矽膠板常見需求包含裁切、沖型、開孔、背膠、貼合或依圖面加工。若只是平台鋪設,尺寸裁切可能足夠;若是治具墊或設備零件,通常需要更精準的形狀、孔位與避位。

第五步:確認管理方式

若現場有多種厚度、硬度或用途,建議建立尺寸與顏色管理。不同區域、治具或產品線若使用不同材料,最好在圖面、料號或作業文件中明確標示,避免現場混用。

FAQ

1.抗靜電矽膠是什麼?

抗靜電矽膠是具有降低靜電累積或減少 ESD 風險目的的功能型矽膠材料,常見形式包含抗靜電矽膠板、治具墊、工作平台墊片與設備接觸面材料。

2.抗靜電矽膠板適合哪些產業?

常見於電子、半導體、光電、自動化設備、精密零件、作業平台、治具與設備接觸面等場景。

3.抗靜電矽膠和一般矽膠差在哪?

一般矽膠主要提供彈性、耐候、耐熱、密封、緩衝或絕緣;抗靜電矽膠則增加靜電控制目的,更適合 ESD 或靜電敏感作業環境。

4.抗靜電矽膠和導電矽膠一樣嗎?

不一定。抗靜電、靜電耗散與導電是不同概念。若需要明確導通或接地功能,應另行確認材料方向與使用條件。

5. 抗靜電矽膠可以背膠嗎?

可依使用位置評估背膠需求,但背膠是否適合會受基材、表面狀態、溫度、清潔方式與受力方式影響。

6.抗靜電矽膠適合工作平台嗎?

可以作為工作平台墊、放置墊或接觸面材料的候選方案,但需依尺寸、厚度、硬度、固定方式與現場靜電需求判斷。

7.抗靜電矽膠可以取代抗靜電塑膠嗎?

不一定。若產品需要剛性、結構支撐或大量成型,抗靜電塑膠可能更合適;若接觸面需要柔軟、防刮、緩衝、密封、耐候或不規則貼合,抗靜電矽膠更值得評估。重點不是材料名稱,而是實際使用位置與功能需求。

8.抗靜電矽膠可以取代金屬導電件嗎?

若目標是明確接地、結構導通或承受高機械負載,金屬件可能仍有必要。抗靜電矽膠的優勢在於柔軟接觸、緩衝、防刮與密封,適合不希望硬質金屬直接接觸產品的位置。

9.抗靜電矽膠板厚度怎麼選?

厚度會影響緩衝、支撐、貼合、裁切與使用壽命。工作平台可能重視平整與耐用;治具墊可能重視壓縮與定位;設備接觸面可能重視防刮與固定方式。若不確定,建議提供用途、接觸方式與現場照片,由達豐協助判斷方向。

隨著越來越多的應用領域提出防靜電要求,特別是電子計算機用途的拓展,靜電產生的幾率也相應增加,加上人們對靜電的防範意思也在增加,許多國家對防靜電的措施日益規範化,其中最終要的是開發各種防靜電器件。矽膠由於其環保性,越來越多的被使用在生活和工業生產中,而矽膠產品容易因靜電帶來不方變或破壞,因此止防矽膠靜電成為生產製造過程中的重要議題。

 一.靜電產生的原理

物體是由分子或原子構成的,原子由原子核和電子構成。當一物體靠近或接觸另一物體時,可能會帶來或帶走電子,這就造成了原物體表面電荷的不平衡。無論原物體上產生的是正電荷還是負電荷(電子),如是不能傳導出去,就會發生積聚,這就產生了靜電。帶有靜電的物體靠近其它不同電位的物體時,會吸引對方,並發生放電。對於靜電放電,我們大多數人都感受過,冬天時開車門,常被靜電電擊一下。在乾冷的天氣如果脫下化纖類套頭的衣服,有時會看到火花,那也是靜電放電。

對於普通矽膠,它是絕緣體,因而和其它物品發生摩擦後在表面的電荷不能導出,發生積聚就會產生靜電。矽膠存在靜電很容易證明,取一片矽膠,再取些紙屑,使矽膠片慢慢靠近紙屑,紙屑會被吸起來,這就證明矽膠帶有靜電。同樣的我們使用的手機殼,放在口袋是久了,經常會發現吸灰塵在上面,這也是矽膠產生了靜電的表現。矽膠靜電在生產中常產生危害,如矽膠墊片上有靜電,就有可能擊穿放在上面的電子晶片。對於這種情況,建議使用抗靜電矽膠材料。

二.抗靜電矽膠與導電矽膠區別

電阻在10的6次方到10的12次方之間稱之為防靜電,電阻在10的12次方以上稱之為絕緣,目前市面上的矽膠製品一般是絕緣的。

1.抗靜電矽膠(防靜電矽膠)製品表面電阻值達到10的6-12次方之間是抗靜電級。 10的10次方以內,10的6-8次方之間是永久的但是原料性能會變差,超過10的10次方是短暫的抗靜電。用抗靜電矽膠製成的矽膠製品表面電阻值為10的6次方至10的10次方Ω。

2.導電矽膠製品表面電阻值達到10的5次方以下就是導電級。體積電阻率一般在3~10Ω·cm,相對密度1.15,硬度(邵氏A)60,拉伸強度5.7MPa,相對伸長率265%。可由甲基乙烯基矽膠(生膠)、白炭黑、導電填料、結構控製劑以及有機過氧化物等配合混煉而成。當體積電阻低於10歐姆厘米以下時,導電矽膠即具有電磁屏蔽功能。


三.去除矽膠製品靜電的方法

1.先從源頭入手,即矽膠原料入手,在原料中加入抗靜電劑,可有效地控製靜電的產生,在生產時,可在矽膠原料的噴射成型機的進料處安裝靜電消除裝置,在車間安裝空氣加濕器,同樣可防止矽膠產品產生靜電!產生靜電時,可用靜電消除器、離子風消除棒等工具消除矽膠製品上的靜電,這些設備能產生大量的正、負離子,達到消除靜電的效果!同時我們也可以對矽膠成品產品進行靜電預防,同樣可以在不損壞矽膠產品的前提下預防靜電。

2.使用離子風、靜電消除器能有效消除膠片材在高速拉拔時產生的靜電防止片材因靜電吸附空氣中的灰塵或片材間因靜電而相互粘連有效提高生產加工後塑料片材的產品檔次和質量。將環形靜電消除裝安裝在膠射出成型機矽膠進料口,可以消除進料流動過程中產生的高壓靜電,防止電於靜電原因,進料成團成堆堵塞而影響生產。

3.使用防靜電劑,在產品表面塗防靜電塗料而不損害產品性能和透明度。可以在覆合時加入防靜電液,使其塗內外兩層,液體與酒精相似!

4.噴油,給矽膠產品表層噴油既可以消除靜電困擾,也可以增加產品表面光滑度和色澤。但是這一方法有局限性,母嬰用品和醫療類產品不能噴油,因為這對嬰幼兒身體健康有影響。

5.使用抗靜電矽膠,源頭入手,即在原料中加入抗電劑,可有效地控製電的產生。

四.抗靜電矽膠用途

抗靜電矽膠(即防靜電矽膠)除具有一般的有機矽膠的特征外,還賦予了抗靜電的功用,並且具有之前缺乏的耐熱性。具有過去技術上很難實現的優異的耐熱性能。具有靜電防止效果,基本物性和一般有機矽膠相同。

抗靜電矽膠既要起到除靜電的作用,又可防止低壓線路泄露所造成的電擊事故,如果有條件可以在生產過程中添加和矽膠同性質的防靜電液或者把防靜電液擦在表面,也可以在生產過程中加入防靜電劑,效果會更好,如果已經生產好的成品,可以用防靜電液擦在成品表面,時間能維持半年左右才會衰退。

抗靜電矽膠(防靜電矽膠)用途

1.抗靜電矽膠(防靜電矽膠)既要可以起到除靜電的作用,同時可以防止低壓線路泄露所造成的電擊事故;

2.如容易積聚靜電的路面及交通工具的輪子都需要使用抗靜電矽膠來對付。抗靜電矽膠(防靜電矽膠)與金屬或混凝土鋪面材料相比,更能保證工作場所的安全與衛生,且防止靜電的效果也良好;

3.抗靜電矽膠(防靜電矽膠)具有電絕緣性能好的特點,大家知道一般的輸油非常容易起火,輸油主要是通過軟管連接,採用抗靜電矽膠的輸油管能抗靜電,便可確保油品運輸安全;

4.抗靜電矽膠(防靜電矽膠)為你的產品提供低成本的靜電防護;

5.抗靜電矽膠(防靜電矽膠)可以應用在醫院手術室,可製作成抗靜電矽膠鞋,以導除有地板、移動擔架、工具車輪子所產生的靜電

6.抗靜電矽膠(防靜電矽膠)用於工廠的電子元件車間及電工室。在易爆、易燃場所使用抗靜電矽膠輸送帶,也可解除由火花引發的事故。

7.抗靜電矽膠(防靜電矽膠)用於製造移印膠頭。移印膠頭就是將鋼板上的圖案通過膠頭做載體,再把鋼板上的圖案轉印在玩具產品上印刷不規則的圖案,主要用於塑膠玩具,電鍍產品,電子玩具,商標,通訊設備,電子產品,工藝禮品文具等不規則圖案的印刷等。


五.抗靜電矽膠有幾種規格

工業產品常常受到靜電困擾,而靜電有時候帶來的可不僅僅困擾,在一些本安場所或是精密電子儀器中,它可能會帶來巨大的損害,所以市場面出現了各種的應對它的器件,抗靜電矽膠便是其中非常有效的一種。那麼抗靜電矽膠製品和普通製品的不同點在哪呢?它們的主要區別在於電阻值不同。普通矽膠製品是絕緣的,它的電阻值在10的12次方Ω以上。而抗靜電矽膠製品的電阻值在10的6次方到10的10次方Ω之間,它是通過在矽膠原料中添加特殊抗靜電劑而精製而成。

抗靜電矽膠在實際使用中又因各類產品的使用環境和要求特別研製了以下幾種類型:

1.乳白色通用抗靜電矽膠:該型號抗靜電矽膠具有優異的防靜電性能,電阻值在10的6次方到10的10次方Ω之間,廣泛應用於工業、醫療、電子、電器、安防等各領域製品。

2.彩色不掉粉抗靜電矽膠:根據產品顏色要求,可以配製黑色、灰色、鐵紅、深藍等顏色,在製品應用上更加多樣,並且摩擦不掉粉的重要特性,脫模容易,同時還具有優良的回彈性能。

3.阻燃抗靜電矽膠:該型號抗靜電矽膠具有特殊的阻燃性能,可以達到美國UL-94V0防火等級,不燃燒、不起火,具有使用安全,防火阻燃的優異性能。

4.耐低溫抗靜電矽膠:耐低溫抗靜電矽膠是指工作溫度在-70℃的矽膠,可以耐受極限溫度,在極端的應力條件及苛刻的環境下保持穩定,不影響使用,因而也廣泛應用於製造飛機或航天器內外部的門窗及面板密封膠、機體空穴密封件、墊圈墊片、密封開關、發動機和液壓裝置的密封圈、電纜絕緣層等多種部件。是宇航工業、尖端技術和國民經濟其它部門的重要材料之一,可供製做各種模壓和擠出製品用作航空工業的耐寒矽膠。

5.耐高溫抗靜電矽膠:防靜電阻燃耐高溫矽膠的耐高溫功能具有優異的耐熱性,可耐300-350℃高溫。該產品可模壓、擠出,用於製造吸盤、電子器件托盤、雜件、管材、烤箱密封條、耐高溫防護套等耐高溫矽膠製品。

6.耐高溫阻燃防靜電多功能矽膠:是同時具有耐高溫、阻燃及防靜電多功能於一體的特種矽膠,為獨家研發特有型號。

7.耐低溫高回彈防靜電多功能矽膠:是同時具有耐低溫、高回彈及防靜電性能的特種矽膠,也是獨家研發方案。

8.發泡阻燃防靜電多功能矽膠:是同時具有發泡、阻燃及防靜電多性能一體的特種矽膠,為獨立研發的產品。

導電矽膠是以矽膠為基膠,加入導電填料、交聯劑等配煉硫化而成。與一般導電矽膠相比,導電矽膠的優點是體積電阻率小,硬度低,耐高低溫(-70至200℃)、耐老化、加工製造工藝性能好,特別適合於製造導電性能好、形狀覆雜、結構細小的導電矽膠製品。具有普通矽膠的耐高低溫、耐老化、易成型加工等特性外,導電穩定性和熱穩定性良好。電阻率一般在3~10Ω·cm,相對密度1.15,硬度(邵氏A)60,拉伸強度5.7MPa,相對伸長率265%。可由甲基乙烯基矽膠(生膠)、白炭黑、導電填料、結構控製劑以及有機過氧化物等配合混煉而成。

由於導電矽膠具有體積小,接觸穩定可靠、防震性能好、調換方便等優點,用於印刷電路、無線電集成電路、顯示器等之間的連接,可以省去大量的焊接勞動,簡化了裝配,縮小體積,降低了成本,提高了可靠性。如可用於導電鍵鈕、導電矽膠輥、印刷電路和集成電路以及顯示器之間的連接。

一.導電矽膠的工作機理

一般矽膠均為良好的電絕緣體,覆合型導電矽膠的導電機理有兩種理論,即鏈鎖式導電通路和隧道效應。

鏈鎖式導電通路:

鏈鎖式導電通路的機理認為,填料粒子必須在零點幾納米以內的距離靠近,這樣就可產生壓差,使填料粒子的π電子依靠鏈鎖傳遞移動實現電流通過。矽膠中填料粒子的分散狀態形成鏈鎖必須有一定的填料用量,才能出現強的導電現象,因而支配矽膠導電性的最主要因素是填料的用量,這是最經典的一種解釋。

隧道效應:

鏈鎖式導電通路是建立在填料必須形成鏈鎖的前提下的。但是,用電子顯微鏡觀察拉伸狀態的矽膠並不存在炭黑鏈鎖,卻仍有導電現象,這就是隧道效應。當導電顆粒間不互相接觸時,顆粒間存在聚合物隔離層,使導電顆粒中自由電子的定向運動受到阻礙。這種阻礙可視為具有一定勢能的勢壘。對一種微觀粒子來說,其能量小於勢壘的能量時,它有被反彈的可能性,也有穿過勢壘的可能性。微觀粒子穿過勢壘的現象稱為貫穿效應, 也稱為隧道效應。

二.導電矽膠原料特性

矽膠是一種兼具無機和有機性質的高分子彈性材料,其分子主鏈由矽原子和氧原子交替組成(-Si-O-Si-),側鏈是與矽原子相連接的碳氫或取代碳氫有機基團,這種基團可以是甲基、不飽和乙烯基或其它有機基團,這種低不飽和度的分子結構使矽膠具有優良的耐熱老化性和耐候老化性,耐紫外線和臭氧侵蝕。

由於矽膠分子鏈的柔韌性大,分子鏈之間的相互作用力弱,這些結構特徵使硫化膠柔軟而富有彈性,這些特性使矽膠在電氣化需要導電的產品中得到廣泛應用。目前使用的導電矽膠基本是在甲基乙烯基矽膠中添加補強劑、導電助劑(導電顆粒)、結構抑製劑、硫化劑,來滿足電性能和機械性能要求。

導電矽膠是將乙炔炭黑、碳纖維、超導電炭黑、石墨、銅粉、銀粉、鋁粉和鋅粉等導電顆粒均勻分布在矽膠中,通過壓力使導電顆粒接觸,達到良好的導電性能。在軍事和商業上都有應用。其主要作用是密封和電磁屏蔽。產品可以模壓或擠出成形,有片裝或其他的沖切形狀可供選擇。屏蔽性能高達120 dB (10 GHz)。導電矽膠具有良好的電磁密封和水汽密封能力,在一定壓力下能夠提供良好的導電性(抑製頻率達到40GHz)。

炭黑、石墨與鎳包銅粉是導電矽膠目前最理想常用的導電填充料,優秀的導電性能和電磁波屏蔽性能,在導電矽膠高溫成形時具良好的抗氧化,各種環境抗腐蝕性強(鹽霧試驗)和具有相當長的使用壽命,保證產品的合格率的為百分百。成本上比鍍銀類產品如:目前的鍍銀玻璃微珠,鍍銀鋁粉,鍍銀銅粉和純銀粉等,具有成本上的強勁優勢。不因銀價上升而導致供價不穩定。炭黑、石墨與鎳包銅粉具有供價穩定性能相當。是末來導電矽膠的主導填充粉末。且因技術比較成熟,鍍層好,能夠在各種矽膠中完美的填充使用。

三.導電矽膠加工方式

根據基膠品種和加工方法不同,可以製成高溫硫化導電矽膠和室溫硫化導電矽膠,以及壓敏導電矽膠、各向異性導電矽膠和低溫導電矽膠等。

近年來,電子技術和儀表工業的迅速發展,促進了導電矽膠的改進和發展,出現了許多新的工藝和品種。例如在,在硫化工藝上,出現的導電矽膠的常壓熱空氣硫化,代替了傳統的高溫硫化,在產品的性能上,出現了高抗撕導電矽膠以及在矽膠中加入某種金屬粉末,是受壓部件導通,不受壓處仍絕緣的壓導矽膠等品種。

四.導電矽膠基本性能

導電矽膠必須受一定的壓縮力才能良好導電,所以結構設計必須保證合適的壓力又不過壓。板材最佳高度壓縮量在7~15%;實心圓形、D形最佳高度壓縮量在12~30%;管狀、P形最佳高度壓縮量在20~60% 。對於導電矽膠而言,最主要的性能,包括以下幾點:

1.體積電阻率:衡量導電矽膠的導電性能,做為導體,導電矽膠的體積電阻率需要小於10^5Ω•cm,體積電阻率越小,導電性能越好。

2.力學性能:導電矽膠的力學性能,主要包括拉伸強度、斷裂伸長率、撕裂強度、邵氏硬度以及壓縮永久變形。

3.耐老化性能:耐老化性能是導電矽膠非常重要的性能,直接關系到產品的穩定性及使用壽命。

4.屏蔽效能(dB):屏蔽效能是電磁屏蔽材料非常重要的指標,與導電性相關,導電性越強,屏蔽效能越高。一般而言,導電矽膠的屏蔽效能均大於60dB。

五. 防靜電矽膠與導電矽膠區別

電阻在10的6次方到10的12次方之間稱之為防靜電(也稱抗靜電),電阻在10的12次方以上稱之為絕緣,目前市面上的矽膠製品一般是絕緣的。

1.抗靜電矽膠製品表面電阻值達到10的5-12次方之間是抗靜電級。 10的9次方以內,10的6-8次方之間是永久的但是原料性能會變差,超過10的9次方是短暫的抗靜電。用抗靜電矽膠製成的矽膠製品表面電阻值為10的6次方-10的9次方Ω。

2.導電矽膠製品表面電阻值達到10的5次方以下就是導電級。體積電阻率一般在3~10Ω·cm,相對密度1.15,硬度(邵氏A)60,拉伸強度5.7MPa,相對伸長率265%。當體積電阻低於10歐姆厘米以下時,導電矽膠即具有電磁屏蔽功能。

六.導電矽膠型態分類

導電矽膠產品有模壓和擠出兩種型材。模壓型導電矽膠可製成各種厚度的板材、模製品、條狀產品和模切的平面襯墊。擠出型導電矽膠可製成各種常規橫截面的、連續的襯墊,矩形、形、D形、U形、P形、和各種薄壁結構,還可根據用戶要求定製各種橫截面。

七.導電矽膠製作工藝

導電矽膠它與普通的矽膠按鍵、矽膠製品在生產工藝上面其實大抵相同,都是需要備料、成型、印刷、噴塗、拆邊等工藝,而且操作方法,工藝技藝上面也是與矽膠按鍵製品萬全相同的,只是導電矽膠多了一道工序,就是加入導電材質,而且這些導電材質在成型或者拆邊的時候可能會出現些許狀況,因為導電矽膠的在製作工序上面還是比普通矽膠製品製作要繁雜些的。

八.導電矽膠市場應用

當導電矽膠體積電阻低於10歐姆厘米以下時,導電矽膠即具有電磁屏蔽功能。即是體積電阻在10歐姆厘米以下,主要用於電磁屏蔽場合,也用於機箱、機櫃、方艙、輸變電工程等電子和微波波導系統,連接器襯墊等。由於導電矽膠具有體積小,接觸穩定可靠、防震性能好、調換方便等優點,用於印刷電路、無線電集成電路、顯示器等之間的連接,可以省去大量的焊接勞動,簡化了裝配,縮小體積,降低了成本,提高了可靠性。如可用於導電鍵鈕、導電矽膠輥、印刷電路和集成電路以及顯示器之間的連接。

九.導電矽膠未來發展

新開發的導電矽膠技術,勢必會給未來的市場發展格局帶來深遠的影響。從全球的導電矽膠市場來看,未來其發展趨勢主要有以下幾個方面:

(1)提高導電性,同時降低填料填充量;

(2)在提高導電性的前提下,維持和改善導電矽膠的成型加工性能、力學性能及其它性能;

(3)開發導電材料新品種,拓寬應用領域。

技術上來講高分子材料代替金屬材料是今後材料學科領域的發展趨勢。由此帶來導電性聚合物即導電矽膠的市場需求日益增長,其應用領域逐步擴大,這就必然對導電性聚合物提出更高的要求。

厚度0.5~4mm, 可加背膠

隨著越來越多的電子應用領域提出抗靜電需求,特別是半導體、電子、光電產業的拓展,靜電產生的幾率也相應增加,加上人們對靜電的防範需求增加,許多國家對抗靜電的措施日益規範化。其中最終要的是開發各種抗靜電器件,於是抗靜電矽膠製品走進大家的視線,廣泛的套用在了各行各業當中,抗靜電矽膠既要起到除靜電的作用,又可防止低壓線路泄露所造成的點擊事故。抗靜電矽膠是在生產過程中添加和矽膠同性質的抗靜電液或者加入抗靜電料,使矽膠表面電阻降至106–1010Ω達到抗靜電效果。

1、當靜電釋放時,周圍如有火種、易燃易爆物存在就會引發火災;
2、擊傷人體,儘管這種電擊一般不屬於致命的,但總對人體有害;
3、摩擦中產生的靜電所造成的電擊事故可能會嚴重損壞電氣部件;
4、帶靜電的表面會吸附周圍的塵埃。例如,紡織廠的皮輥在牽伸紗支時,與紗線之間因摩擦而產生了靜電。當靜電積累到一定程度時,便會吸附周圍空氣中的飛紗,影響操作。

1、抗靜電矽膠既要可以起到除靜電的作用,同時可以防止低壓線路泄露所造成的點擊事故;
2、如容易積聚靜電的路面及交通工具的輪子都需要使用抗靜電矽橡膠來處理。抗靜電矽膠與金屬或混凝土鋪面材料相比,更能保證工作場所的安全與衛生,且防止靜電的效果也良好;
3、抗靜電矽膠具有靜電絕緣性能好的特點,抗靜電矽膠製品既要起導除靜電的作用,又可防止低壓線路泄漏所造成的電擊事故,確保電子產品安全;
4、抗靜電矽膠為產品提供低成本的靜電防護。

抗靜電矽膠其原料主要成份為:矽膠,乙烯基矽膠,硬脂酸,氟矽膠,硫化劑份,補強填充劑,弱補強填充劑,添加劑,著色劑。通過補強填充劑採用的是乙炔炭黑、導電爐黑和導電槽黑材料,導電性能好,具有良好的抗靜電性,採用的弱補強填充劑爲硅藻土、鈦白粉和石英粉的混合物作爲抗靜電填充劑,原料均來源於礦物,而且價格低廉且應用範圍廣,生產成本低,採用的乙烯基矽橡膠作爲主要原料,提高了製備的矽橡膠的拉伸強度和撕裂強度,添加劑採用的是聚乙烯醇塗布液和硬化液的混合液體,可以顯著提高製品的耐磨性能,提高了製品的使用壽命,適合廣泛應用。

抗靜電矽膠製作方法屬於抗靜電複合材料領域,將矽凝膠添加導電劑處理後,再與改性的導熱粉體填料複合,在一定條件下熱固化製備成抗靜電矽膠,常用於電子電路板、熱功率元件、熱界面填隙的柔性片材。該抗靜電型矽膠材料由含經導電劑處理過的矽凝膠基體、經多種不同類型不同粒徑配合及偶聯劑處理的導熱無機填料粉體組成,該柔性材料可以經多輥壓延機壓延熱固化批量化生產,通過本方法可以製得的材料表面電阻在106–1010Ω範圍內可調節,剝離靜電電壓<1KV。

抗靜電矽膠的製程中,通常是將導電填料添加到矽橡膠中,使之具有抗靜電效果。目前主要使用的矽膠導電填料有碳系粉體和金屬粉體。碳系粉體有石墨、碳黑、碳纖維等,具有導電性較優、補強效果好、價格低廉等優點;金屬粉體有銀粉、鎳粉等,具有導電性能好、耐高溫等優點;此外,還有使用抗靜電劑作爲導電填料,抗靜電劑有添加量小、成本低等優點。問題在於如果填料添加劑與矽膠的結合不好,就會導致產品在使用過程受摩擦外力時出現掉粉現象,嚴重影響終端消費使用,所以必須要針對性進行不掉粉抗靜電矽膠的開發。