有些材質天生就是難接著——PE、PP 表面能低、矽膠表面能更低、PTFE 直接堪稱「萬接不黏」。傳統環氧、丙烯酸接著劑黏不住,不是因為接著劑不好,而是因為基材的表面能(surface energy)低於接著劑的表面張力。這篇從表面科學基礎切入,再帶出 SAD 系列接著劑搭配前處理的實戰對策。

為什麼 PE、PP、矽膠難黏

接著的物理本質是接著劑必須先「潤濕」基材。潤濕的條件:接著劑的表面張力 < 基材的表面能。常見材料的表面能:

材質 表面能 (mN/m) 難度 典型接著劑表面張力
金屬(不鏽鋼)~700環氧 ~40
聚氨酯 ~35
丙烯酸 ~30
矽氧 ~22
玻璃~300
ABS~42
PET~45
PE(聚乙烯)~31
PP(聚丙烯)~29
矽膠(PDMS)~22極難
PTFE(鐵氟龍)~18極難

看出問題了嗎?環氧接著劑(表面張力 ~40)連 PE 都黏不住,更別提矽膠跟 PTFE。解法只有兩條路:

  1. 把基材表面能拉高(前處理)
  2. 用表面張力極低的專用接著劑(如矽氧、丙烯酸特殊型)

實務上通常兩條一起走。

四種主流前處理方式

電暈處理(Corona Treatment)

用高壓電產生電漿放電,讓 PE/PP 表面氧化,生成 -OH、-COOH 等極性基團。處理後表面能可從 30 提升到 38–42 mN/m。

  • 優點:設備便宜、線上處理、不接觸基材
  • 缺點:效果會衰減(48 小時後降一半),須處理後立刻接著
  • 適用:薄膜、軟包裝、印刷預處理

火焰處理(Flame Treatment)

用氣體火焰快速掃過表面(接觸 0.1–0.5 秒),產生類似電暈的氧化效果但更深層。表面能可達 45 mN/m。

  • 優點:效果持久(衰減慢)、適合厚件如汽車保桿
  • 缺點:設備較貴、有火災風險、操作要嚴控
  • 適用:汽車部件、家電外殼、PP 容器

電漿處理(Plasma Treatment)

低溫電漿(常壓或真空),能處理電暈/火焰處理不到的精密件、複雜形狀。表面能可達 50 mN/m。

  • 優點:精準、無熱損、可選擇氣體(氧、氬、氮)做不同效果
  • 缺點:設備最貴、產線速度受限
  • 適用:醫療器材、電子接著、精密元件

化學底塗(Primer)

用低表面張力的底塗液(typically chlorinated polyolefin 氯化聚烯烴)刷塗在 PE/PP 表面,乾燥後形成可接著的中間層。

  • 優點:不需要設備、適合小量或現場作業
  • 缺點:增加一道工序、底塗本身要選對
  • 適用:維修、補貼、小批量生產
產線常見錯誤

電暈或火焰處理後表面要立刻接著。很多廠商以為處理過就一勞永逸,等到下游組裝時表面能已經回到原本水準,黏不住又重做。產線要把處理跟接著緊密耦合。

SAD 系列接著劑怎麼搭配

HANWI 的 SAD 系列針對難黏材質特別設計,表面張力低 + 反應性官能基組合,能在輕度前處理或無前處理下接著 PE/PP/矽膠。常用組合:

SAD-3:通用型快乾

單液型氰基丙烯酸酯改質,表面張力 ~25 mN/m,能直接接著 PE/PP 但建議搭配電暈或火焰處理提升強度。30 秒手定、24 小時完全固化。

SAD-360E:環氧改質

雙液型環氧 + 增韌劑,搭配 PP 底塗使用。耐熱 120 °C、耐溶劑佳,適合 PP 汽車件、家電部品。

SAD-876 / SAD-945:耐衝擊型

含彈性體增韌的丙烯酸接著劑,適合 PE/PP 結構接著。耐衝擊性比一般環氧高 3–5 倍,常用於運動器材、行李箱。

SAD-1900HP:高性能矽膠接著

專為矽膠接著設計,含矽烷偶聯劑 + 矽氧主體。可在矽膠與金屬、玻璃、陶瓷之間建立可靠接著層。需要表面活化(電漿或矽烷底塗)。

SAD-PP01:PP 結構接著專用

結合 PP 親和性底塗 + 改質丙烯酸接著層。不需電暈/火焰處理,直接刷塗即可接著未處理 PP。便於現場與維修應用。

實戰案例

案例 1:PP 容器把手接著

客戶痛點:把手 24 小時內脫落。原配方:通用環氧無前處理。解方:改用 SAD-PP01,無需設備、現場操作,48 小時後拉拔強度提升 5 倍

案例 2:矽膠手環 + 不鏽鋼扣件

客戶痛點:穿戴 2 週後扣件脫落。原配方:氰基丙烯酸接著劑。解方:矽膠端先電漿處理 30 秒、改用 SAD-1900HP,半年使用後扣件仍牢

案例 3:PE 軟包裝多層膜貼合

客戶痛點:層間剝離強度不足。原配方:聚氨酯接著劑無電暈。解方:PE 端加裝線上電暈處理(達因值 ≥ 40)、接著劑改 SAD-RA01,剝離強度提升 3 倍

常見問題

Q:怎麼簡單測試表面能夠不夠?

達因筆(dyne pen)。畫一道,2 秒內墨水縮成水珠就是表面能 < 達因值,攤開就是 ≥ 達因值。便宜易用,產線常備 36、40、44 三支。

Q:電暈處理後可以放多久才接著?

視 PE/PP 牌號與環境而定,通常 4–24 小時內。最好處理後 1 小時內完成接著。儲存超過 48 小時就要重新處理。

Q:SAD 接著劑可以食品接觸嗎?

SAD-360E 與 SAD-PP01 有食品接觸合規版本(FDA 21 CFR 175.105)。其他型號需先確認應用,索取對應 SDS 與合規聲明。

Q:火焰處理會傷害 PE/PP 嗎?

掌握得當不會。接觸時間控制在 0.1–0.5 秒、距離 5–15 cm。過久會融化基材表面、過短沒效果。建議產線做火焰參數試樣優化。

Q:可以提供配方開發服務嗎?

可以。HANWI 提供「一對一配方開發」服務——告訴我們你的基材、應用條件、量產規模,我們做配方設計、小試、量產驗證。詳情可索取技術諮詢。

難黏材質卡關了?

告訴我們你的基材組合與接著要求,
我們做配方診斷、前處理建議與小量試樣供應。

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