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汽車電子部件包膠如何選擇耐高溫 LSR?

發布時間:2025-05-23點擊:

汽車電子部件包膠耐高溫LSR選型指南

為汽車電子部件選擇耐高溫液態硅膠(LSR)時,需綜合考慮 耐溫性能機械強度化學耐受性 及 工藝適配性。以下是系統化的選型策略與推薦方案:


一、核心性能要求

性能指標要求測試標準
長期耐溫性 連續工作溫度≥150℃,短期耐溫≥200℃(如引擎艙部件) ISO 3384(熱老化后硬度變化≤±5 Shore A)
耐油性 浸泡于發動機油(SAE 5W-30)中168小時,體積膨脹率≤10%,拉伸強度保持率≥80% ASTM D471
耐化學性 耐受變速箱油、剎車液(DOT4)、防凍液(乙二醇基),無溶脹或表面腐蝕 ISO 1817
機械性能 拉伸強度≥8MPa,撕裂強度≥25kN/m(保障震動與機械沖擊下的密封耐久性) ASTM D412/D624
電絕緣性 體積電阻率≥1×10¹? Ω·cm(高溫150℃下仍保持絕緣) IEC 60112
阻燃性 通過UL94 V-0認證(厚度≤3mm),滿足汽車電子防火要求 UL 94


二、材料選型推薦

1. 高溫耐久型LSR
  • Dow Corning® SILASTIC™ 9400

    • 耐溫:長期150℃,短期200℃(耐熱老化1000小時后性能衰減<10%);

    • 耐油性:SAE 5W-30浸泡后體積膨脹率5%,拉伸強度保持率90%;

    • 應用:發動機線束密封、ECU防水殼體。

  • Momentive LIM 6040

    • 耐溫:連續170℃,短期220℃(熱失重TGA 5%分解溫度≥300℃);

    • 機械性能:拉伸強度10MPa,撕裂強度30kN/m;

    • 應用:渦輪增壓傳感器包膠、高壓連接器絕緣。

2. 耐化學腐蝕型LSR
  • Wacker ELASTOSIL® LR 3070

    • 耐化學性:DOT4剎車液浸泡168小時,體積膨脹率≤3%;

    • 電性能:體積電阻率1×10¹? Ω·cm(150℃);

    • 應用:電池管理系統(BMS)密封、充電槍握把。

  • Shin-Etsu KE-1950

    • 耐乙二醇:50%乙二醇溶液浸泡后硬度變化≤±3 Shore A;

    • 阻燃性:UL94 V-0(1.5mm厚度);

    • 應用:冷卻液液位傳感器、電子水泵密封。

3. 高流動性薄壁包膠LSR
  • Momentive LIM 2740

    • 流動性:黏度3000cps,可填充0.2mm薄壁結構(公差±0.05mm);

    • 硫化速度:160℃下硫化時間30秒/mm;

    • 應用:毫米波雷達天線罩、MEMS傳感器封裝。


三、選型關鍵步驟

  1. 工況分析

    • 溫度曲線:明確部件位置(如引擎艙、座艙)的峰值溫度及持續時間;

    • 接觸介質:列出可能接觸的油類、化學品(如汽油、尿素溶液);

    • 機械負載:評估震動(如20~2000Hz隨機振動)、插拔次數等。

  2. 材料性能匹配

    • 耐溫等級:優先選擇熱老化后(150℃×1000h)拉伸強度保持率≥80%的牌號;

    • 化學兼容性:通過浸漬測試篩選抗介質腐蝕的材料;

    • 流動性驗證:模擬實際產品結構進行螺旋流動測試(模具溫度160℃),確保填充完整。

  3. 工藝適配性驗證

    • 硫化參數:優化模溫(160~180℃)、注射壓力(60~100MPa)及硫化時間(厚度×1.2~1.5min/mm);

    • 模具設計:采用冷流道系統減少廢料,真空輔助排氣(真空度≤5mbar)避免氣泡;

    • 自動化生產:匹配機械手取件與在線檢測(AOI),節拍≤60秒/模次。

  4. 成本與合規性評估

    • 材料成本:高溫LSR價格通常為¥150~300/kg,需平衡性能與預算;

    • 環保認證:符合RoHS、REACH及低VOC要求(車內空氣質量標準);

    • 車規認證:通過IATF 16949體系認證,提供PPAP文檔支持。


四、典型應用案例

  • 案例1:電動汽車充電槍密封

    • 材料:Wacker ELASTOSIL® LR 3070;

    • 性能:IP67防水,耐-40℃~150℃冷熱沖擊,插拔壽命≥10,000次;

    • 工藝:多腔模設計,真空注塑(0.3mbar),良率99.5%。

  • 案例2:變速箱壓力傳感器包膠

    • 材料:Dow Corning® SILASTIC™ 9400;

    • 性能:耐ATF變速箱油(120℃×5000h),信號穩定性誤差≤0.5%;

    • 工藝:金屬嵌件預熱100℃,硫化時間2.5分鐘(厚度2mm)。


五、供應商與資源推薦

  • 國際品牌:Dow Corning(美國)、Momentive(美國)、Wacker(德國)、Shin-Etsu(日本);

  • 國產品牌:合盛硅業(浙江)、東岳硅材(山東),性價比高但高溫性能略遜;

  • 技術支持:索取材料TDS(技術數據表)、UL黃卡及車規認證報告,要求供應商提供DOE試模服務。


總結:選擇耐高溫LSR需從 耐溫極限化學兼容工藝適配 三方面精準匹配,優先選用通過IATF 16949認證的材料。建議聯合供應商進行實際工況模擬測試,確保長期可靠性。對于關鍵部件(如高壓連接器),推薦采用 Dow Corning SILASTIC 9400 或 Momentive LIM 6040 等頂級牌號,盡管成本較高,但可顯著降低售后風險

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