一.矽膠是什麼?
矽膠英文為Silicone，是由矽礦磨成矽砂後提煉出二氧化矽，是一種高活性吸附材料。不溶於水和任何溶劑，無毒無味，化學性質穩定，除強鹼、氫氟酸外不與任何物質發生反應。矽膠因其製造方法不同而形成不同的結構特性。它的特點包括：高吸附性能、熱穩定性好、化學性質穩定、有較高的機械強度。矽膠因其防水絕緣的特質也非常符合工業上密封與按壓的需求，可以確保產品的穩定性。在耐溫上，矽膠可承受溫度從 -40℃到 230℃，加上其本身不具毒性，因此特別適合用於食品業及生物醫療領域。
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矽膠成品按性質及成份，可分為無機矽和有機矽兩大類
- 有機矽是一種有機矽化合物，通俗的講就是化學家把石英砂中的矽和有機大分子結合起來，創造出一種“複合”新材料，人們叫它“有機矽”。有機矽既有無機物的特點，又有有機物的長處，能承擔其他材料難以負擔的任務。有機矽具有耐高低溫、耐氣候老化、電氣絕緣、耐臭氧、憎水、難燃、無毒無腐蝕和生理惰性等許多優異性能，有的品種還具有耐油、耐溶劑、耐輻照的性能。與其他高分子材料相比，有機矽產品的最突出性能是優良的耐溫特性、介電性、耐候性、生理惰性和低表面張力。
有機矽按硫化溫度又分為室溫硫化型和高溫硫化型。高溫硫化根據形態分為熱硫化矽膠(HTV)和液態矽膠(LSR)。熱硫化矽膠為一般常聽見的固態矽膠，原料使用模壓(熱壓)、擠出、壓延等工法來成型，這類矽膠在耐冷熱、耐老化方面有很好的表現。液態矽膠(LSR)原料為液態狀，流動性高，因此生產方式以射出成型為主，同時液態矽膠本身具有很高的透明度，適合用在對清潔要求較高的醫療器材及嬰兒產品上。室溫硫化型又分為單組份室溫硫化矽膠RTV1和雙組份室溫硫化矽膠RTV2。雙組份組分室溫硫化矽膠也叫RTV2或AB膠，又可分為縮合型室溫硫化矽膠(室溫濕氣硫化)和加成型室溫硫化液體矽膠(室溫或加熱硫化)。
- 無機矽學名叫做“二氧化矽微粉”是一種由矽土中的矽酸鈉與硫磺酸製成的無定型成品。無機矽由自然界中存在的礦物經洗滌、加工後成為粒狀或珠狀。它的結構非常像一個海綿體，由互相連通的小孔構成一個巨大的表面積的毛細孔吸附系統，能吸附和保存水氣。無機矽膠是一種高活性吸附材料，通常是用矽酸鈉和硫酸反應，並經老化、酸泡等一系列後處理過程而製得。
無機矽膠又分為細孔矽膠、B型矽膠、粗孔矽膠，其主要成分是二氧化矽，是一種由矽砂中的矽酸鈉與硫磺酸反應，並經過老化、酸泡等一系列後處理過程而製得的無定形的成品，通常為透明或乳白色粒狀固體，是一種高活性吸附材料。它由矽酸鈉和硫酸反應而成，化學式為mSi02.nH20。它是一種非晶狀物質，加工後成為粒狀或珠狀，不溶於水和任何溶劑，無毒無味，化學性質穩定。除了強鹼和氫氟酸之外不與任何物質反應。無機矽膠因製造方法不同而產生不同的微孔結構·它的化學組份和物理結構決定了它有許多其他同類材料難以取代的特點，例如吸附性能高、熱穩定性好、化學性穩定、機械強度高等。
二.固態矽膠HTV
固態矽膠又稱高溫硫化矽膠HTV(High Temperature Vulcanized Silicone Rubber) 亦稱熱硫化矽膠，是有機矽產品中最重要的一類，是指生膠變成彈性體的過程是經過高溫（110-180℃）硫化成型的。它主要以高分子量的聚甲基乙烯基矽氧烷為生膠，加入補強劑和各種添加劑進行混煉，所以這類生膠稱熱硫化矽膠。
- 高分子(分子量為40萬至80萬)的高聚合度乙烯基矽氧烷
- 補強劑主要是各種類型的白炭黑，可使硫化膠的強度增加數十倍。有時為了降低成本或改善膠料性能及賦予硫化膠各種特殊的性能，也加入相應的各種添加劑。添加劑包括填料、硫化劑(硫化劑是各種有機過氧化物或加成反應催化劑)、結構控製劑、改性劑等
- 混煉膠在模具中以5MPa左右的壓力,在10-180℃的高溫進行加熱成型硫化10~30min,脫模後的製品再在烘箱中200~250二次硫化24h。所以這類在加熱加壓下硫化成彈性體的生膠稱固態矽膠(高溫硫化矽膠HTV)。
固態矽膠(高溫硫化矽膠HTV)具有優良的耐高低溫性、耐紫外線、耐輻射、耐候、電絕緣、高透氣、生理惰性、低壓縮永久變形及耐疲勞性等，因此，固態矽膠(高溫硫化矽膠HTV)廣泛應用於航空、儀表、電子電器、航海、冶金、機械、汽車、醫療衛生等部門，可做各種形狀的密封圈、墊片、管、電纜，也可做人體器官、血管、透氣膜以及橡膠模具，精密鑄造的脫模劑等。
固態矽膠(高溫硫化矽膠HTV)加工成型方法如下圖所示。一次硫化的成型又可分为模压成型、挤出成型，其它還有壓延、塗覆等等。一次硫化的目的是進行高分子鏈的交聯反應；二次硫化的目的是進行補充交聯、去除硫化劑分解產物和其它揮發性化合物以穩定硫化膠的各項性能。常用的設備有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。
（延伸閱讀: 固態矽膠HTV）
三.模壓成型(熱壓成型)
模壓成型也稱熱壓成型，此種技術是利用油壓機的溫度與壓力，將固態矽膠藉助模具把產品高溫硫化成型出來。這種技術應用多用於單色的矽膠客製化產品。也可應用於雙色雙硬度的矽膠客製化產品或是多色多硬度，包塑膠與包金屬，對於所包物件有溫度要求，一般要求所包物件要耐180攝氏度不變形。
模壓成型(熱壓成型)是固體矽膠的生產流程，用上下兩塊模塊組合，中間放置一個模芯，故稱之為模壓矽膠。模壓矽膠製品的主要生產過程是由矽膠原料在閉合模腔內憑藉加熱、加壓而成型為製品的矽膠加工過程。通常是將原料經過混練機均勻攪拌成混煉膠，將模具再移入硫化成型機內。然後閉模加壓,使其成型並固化或硫化,再經脫模得矽膠製品,這種工藝適合於熱固性材料加工。
模壓成型(熱壓成型)的矽膠產品硬度通常在(邵氏硬度)30-70A。矽膠廠生產混煉膠過程中，首先是將生膠加到雙輥煉膠機上或密閉捏合機中逐漸加入白碳黑，矽油等及其它助劑反复煉製而成。根據所加填料及助劑的不同，矽膠的性能也有所差異。
模壓成型(熱壓成型)這種技術相對穩定，產量高，應用比較普遍。它多用於單色的矽膠產品。也可應用於雙色雙硬度的產品或是多色多硬度。它也可以應用於包塑膠與包金屬，但對所包物件有溫度要求，一般要求所包物件要耐180攝氏度不變形。
模壓成型(熱壓成型)工藝模具的形狀決定了模壓矽膠製品的形狀，模壓矽膠製品是目前矽膠行業中運用最廣泛的一種。主要用於只做矽膠工業配件，按鍵，矽膠禮品，矽膠手環，矽膠手錶，鑰匙包，手機套，矽膠廚具，矽膠墊，冰格，蛋糕模等等。
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四.液態矽膠LSR
液態矽膠LSR(Liquid Silicone Rubber)亦稱為液體矽膠或注射成型液體矽膠，是一種可以流動、呈現液體形態的矽膠。液態矽膠LSR是一種無毒、耐熱、高復原性的柔性熱固性材料，其流變行為主要表現為低黏度、快速固化、剪切變稀以及較高的熱膨脹係數。實際上，所有的固化前為液體，固化後為彈性體的有機矽產品都可以叫做LSR（液體矽膠），但是習慣上說起LSR通常指使用液態射出成型LIM(Liquid Injection Molding)的矽膠，線收縮率≤0.1%，複製製品尺寸精密，常用來做大批量高精密度矽膠零組件。
液態矽膠LSR依1：1重量或體積配比用液體注射成型方法生產彈性體的雙組分加成型矽膠、在加熱等不同條件下硬化形成彈性體，不須特別的技術或昂貴的儀器設備即可使用，最適合自動化新成型系統使用，硬化後的彈性體具無毒、高透明度、耐溫、耐燃、耐候、耐擠壓、極佳的絕緣性，以及不受化學物質的腐蝕等優越特性。
液態矽膠LSR通常是由根底膠聚甲基乙烯基生膠、交聯劑聚甲基氫矽烷、催化劑如鉑、鎮、錢等的絡合物組成,依據不同用處,還可增加其它填充劑,如氣相法或沈澱法白黑、氧化鐵、二氧化鈦和黑等為了制取通明級的LSR,也可參加矽樹臘作為填充劑LSR是由交聯劑中的SiH基和根康膠中的Si-CI=CH2基之間構成架橋而得到的一類矽膠彈性體。
（延伸閱讀: 液態矽膠LSR）
五.液態射出成型LIM
液態矽膠LSR因其流質形態，需採用液態射出成型LIM，即如同塑膠射出方式來進行生產，原理也與塑膠射出雷同，只是液態矽膠射出的原料本來就是液體形式，且投料過程需維持低溫確保原料不會在注塑過程中遇熱凝固而影響流動性，最後模具進行加熱後便完成最終成品。
液態射出成型LIM(Liquid Injection Molding)，硫化設備為注射成型機。注射成型機流程非常簡單（不需高溫膠工藝中的配料，煉膠，切料，擺料等人工流程，只需一個工人取產品即可）。成型步驟為: 桶裝原料架設於機台送料處->原料輸送至靜態混合器進行AB料攪拌->注塑至模具腔體->加熱成型->完成。液態射出成型產品精確度高（成型之前所有人工程式全部被機器取代），產量高（A/B膠混合在一定溫度下幾秒鐘成型），快速硫化、重複性機械生產。且因粘度適中便於操作，製品透明性高，可看到模具內灌鑄材料是否有氣泡等缺陷,在生產製造上有省人，省電，省材料等多項優點，能生產所有高溫膠生產的產品。
液態矽膠LSR成型時是由粘度範圍從50000到大於1000000cPs的兩部份矽膠按1:1比例組成，在大多數情況下，使用鉑催化添加劑硫化系統在大於80℃的溫度來生產LSR。LSR通常由約75%的線性矽膠聚合物，約23%的氣相二氧化矽以及部份硫化添加劑（如氫化交聯劑與阻聚劑）的殘余物共混構成。氣相二氧化矽增大了矽膠的物理性能。它有能力作用於聚合物的非共價鍵，當施加剪切力於未硫化或已硫化的聚合物時能幫助其實現應力釋放。中高粘度聚合物與矽的組合給未硫化LSR一個類似奶油狀凡士林的外觀。成功加工LSR取決於使用適宜設備，該設備可混合與泵送粘稠物料而不會混進空氣。
液態矽膠LSR的硫化機械性能取決於多種因素，如聚合物的分子量及其與氣相二氧化矽相互作用所形成的分子結構。從某種程度上來說，聚合物粘度、填料類型與填料質量都會影響硫化矽膠的拉伸強度、伸長百份率與韌性。
大多數市售液態矽膠LSR使用鉑催化添加劑實行硫化反應。施加的硫化過程提供了最佳的硬度，從非常軟(邵氏硬度) 0A到90A的未硫化粘度小幅變化。這是切實可行的，交聯密度可通過調整配方中乙烯基與氫化基團的比例來獲得優化。在NuSil技術中，A單元含鉑催化劑，B單元含交聯劑與阻聚劑。部份揮發性阻聚劑控製著反應速度，使其在被加熱揮發前能確保混合物在反應中具有足夠的貯存時間。
（延伸閱讀: 矽膠成型方式）
對於固體矽膠常見硬度為(邵氏硬度)30A~70A，液態矽膠常見硬度為(邵氏硬度)0A~70A。硬度低於紹0A的液體矽膠也有，但因少用需定做，其需用紹Ｃ硬度計測量。液態矽膠也可生產出80度至90度的材料，但會較脆，不常使用。高於90度的情況下要用紹Ｄ硬度計來測量，這類矽膠硬度很高，但沒什麽彈性。
一般來說：矽膠硬度低於10度時，矽膠撕裂強度低，伸長率大，矽膠制品容易變形；硬度高於40度時，撕裂強度變差，矽膠制品會變脆，容易斷裂或折斷。一般矽膠硬度在20-40°時，撕裂強度、伸長率等是最佳狀態。而最常用的矽膠硬度在(邵氏硬度)50A~70A，如常用的矽膠碗、矽膠餐墊、矽膠管等矽膠日常用品。
（延伸閱讀: 矽膠原料特性有哪些）
六.矽膠產品製作流程
矽膠是有機矽產品的一種，具有優良的耐高低溫性、耐紫外線、耐輻射、耐候、電絕緣、高透氣、生理惰性、低壓縮永久變形及耐疲勞性等，因此，矽膠廣泛的應用在航空、航天、電子電氣、輕工、機械、建築、化工、醫學、日用品、食品加工業等方面。矽膠成型方式有模壓、射出、擠出、壓延、翻模、滴膠等。
矽膠產品製作流程：
矽膠製作過程會經過模具製作->進料檢驗->選材-配料->煉膠->裁切->成型(模壓,液態,擠出,滴膠)->加工/背膠/沖模->二次加硫->印刷-噴塗,鐳雕-電碳->全檢->品質保證->包裝->出貨，等一系列矽膠製作過程。
1.模具製作：針對將要製作的3D圖檔進行模具設計、模具製作。
2.進料檢驗：依產品特性採購要使用的矽膠原料，並在進料時進行品質檢驗，確保性能符合品質要求。
3.選材-配料：選擇除原料外所需的相關配料，如硫化劑、色母等配料。
4.煉膠：矽膠原料都是成塊狀，一般是乳白色。這個時候的原料是不能直接進行熱壓成型的，需要添加硫化劑(催熟劑)才行。假如產品有特殊要求如：顏色、夜光、熒光、熒粉、導電等還需要相應的添加色母，夜光粉，熒光粉，熒粉，導電粒等。將原料與硫化劑和所需的其他添加劑放在一起，經由練膠機混煉，一般煉膠時間在30分鐘左右(根據煉膠原料重量和滾筒間隙來定時間)。
5.裁切：將練好的矽膠原料裁成矽膠的尺寸，長*寬*厚將裁好的原料放在醒料架上靜置一段時間，一般的原料一般靜置時間在8小時左右(原料正反面都有PE膜保護，保證原料的清潔度)。
6.成型：醒料時間到後，將膠料使用模壓,液態,擠出,滴膠等方式成型。
根據目前市場上高溫矽膠的種類，一種為固態矽膠，另一種為液態矽膠，固態矽膠的成型又可分為熱壓成型與擠出成型，而液態矽膠分為射出成型與滴膠成型。
結論
達豐正業專注於矽膠客製化開發，生產流程已經通過國際 ISO9001 認證。達豐正業提供的矽膠原料符合 FDA、LFGB 食品級標準，並經過台灣SGS檢驗。在工業、電子業、食品加工業、醫療器材等產業擁有許多知名代表客戶，是矽膠行業內專業的矽膠工廠、台灣矽膠廠商，可以為提供您最適合的產品開發服務。