本文同步自膠我選APP應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)誠(chéng)摯感謝

張女士 林先生 丁先生 吳先生 鐘先生 游先生 陳先生

中國(guó)賽寶實(shí)驗(yàn)室 張瑩潔女士

給予本文的專(zhuān)業(yè)意見(jiàn)

核心提示

有機(jī)硅FIPFG發(fā)泡膠兼具硅膠泡棉的高回彈和密封膠的自動(dòng)化點(diǎn)膠性能而備受關(guān)注，但因其對(duì)設(shè)備適配性要求極高而一直尚未普及。

不過(guò)隨著技術(shù)進(jìn)步，具備更寬設(shè)備適配性的有機(jī)硅FIPFG發(fā)泡膠安品907已被材料廠商安品有機(jī)硅成功開(kāi)發(fā)并導(dǎo)入車(chē)載無(wú)人機(jī)庫(kù)、電動(dòng)尾翼、動(dòng)力電池等高端應(yīng)用！

01
—

車(chē)載黑科技的“冷門(mén)”密封膠

繼冰箱彩電大沙發(fā)之后，這次主機(jī)廠們竟然把無(wú)人機(jī)也搬到了汽車(chē)上！

先是今年2月份比亞迪隆重發(fā)布了車(chē)載無(wú)人機(jī)系統(tǒng)“靈鳶”，從王朝到仰望的全系列車(chē)型都可搭載；不久之后的6月份，歐洲車(chē)企雷諾也緊跟節(jié)奏推出了自家的無(wú)人機(jī)版本概念車(chē)Vision 4Rescue。

再算上更早之前就面市的路虎無(wú)人機(jī)車(chē)型Hero，儼然“車(chē)載無(wú)人機(jī)”這個(gè)跨界的“黑科技”又成了車(chē)企們卷死友商的新賽道！

然而和傳統(tǒng)車(chē)載應(yīng)用相比，這個(gè)全新上線的車(chē)載無(wú)人機(jī)系統(tǒng)顯然屬于更加既要又要的類(lèi)型——

一方面無(wú)人機(jī)庫(kù)空間有限，內(nèi)部眾多組件和無(wú)人機(jī)都擠在了一起，那么為了有效散熱就要允許外界氣流順暢地吹入機(jī)庫(kù)；

但另一方面無(wú)人機(jī)庫(kù)又一直處于戶(hù)外環(huán)境，要想保護(hù)內(nèi)部電子元器件免受風(fēng)雨的侵襲，就還不能犧牲機(jī)庫(kù)的密封性能。

在查詢(xún)了相關(guān)專(zhuān)利之后我們發(fā)現(xiàn)，為了協(xié)調(diào)這兩個(gè)矛盾，工程師們搞出了一個(gè)結(jié)構(gòu)非常巧妙的排水組件：

（國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站）

對(duì)于從進(jìn)氣口吹入的雨水，他們借助排水組件的濾網(wǎng)和內(nèi)板將其限定在外圍區(qū)域，并經(jīng)由排水組件快速導(dǎo)出；同時(shí)為了防止排出的水分倒灌回來(lái)，他們又對(duì)排水組件的法蘭面進(jìn)行了密封。

只不過(guò)此處工程師們并沒(méi)有采用常見(jiàn)的密封膠或者密封圈，而是專(zhuān)門(mén)選擇了一種頗為“特殊”的密封材料——

一款由材料廠商安品開(kāi)發(fā)的有機(jī)硅FIPFG發(fā)泡膠（安品907）！

（國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站）

之所以說(shuō)它“特殊”，主要是因?yàn)檫@種材料一開(kāi)始就是普通的膠水形態(tài)，但是當(dāng)它從點(diǎn)膠機(jī)打出來(lái)后就會(huì)產(chǎn)生大量氣泡并開(kāi)始膨脹，等到反應(yīng)完畢就變身為一條壓縮回彈性極佳的泡棉密封條！套用比較時(shí)髦的概念，這就是我們膠水領(lǐng)域的3D打印技術(shù)——只要有一臺(tái)點(diǎn)膠機(jī)，就能定制化地“打印”出各種非規(guī)形態(tài)的泡棉密封件！

（https://dafa-industry.com）

這個(gè)特點(diǎn)不僅讓它輕松適配自動(dòng)化產(chǎn)線，更重要的是在保證IP67密封性的同時(shí)，還能幫助工程師將空間有限的車(chē)載無(wú)人機(jī)庫(kù)設(shè)計(jì)得更加緊湊。再加上它的有機(jī)硅材質(zhì)本來(lái)就耐溫性極好，所以也就難怪工程師們會(huì)從一眾五花八門(mén)的密封方案里專(zhuān)門(mén)將它挑出來(lái)了！(純電動(dòng)汽車(chē)電池包即時(shí)發(fā)泡密封膠研究_常正雷)但是令人費(fèi)解的是，就是如此“全能”的有機(jī)硅FIPFG，雖然在這次的項(xiàng)目上風(fēng)光了一回，但如果放眼整個(gè)車(chē)載應(yīng)用就會(huì)發(fā)現(xiàn)它其實(shí)并不怎么受待見(jiàn)！最典型的就是動(dòng)力電池的密封，無(wú)論國(guó)產(chǎn)新勢(shì)力還是歐洲老牌豪車(chē)幾乎都非常默契地繞開(kāi)了它。再具體一點(diǎn)就是——國(guó)內(nèi)廠商普遍偏愛(ài)硅膠泡綿；而歐美廠商則對(duì)FIPG密封膠情有獨(dú)鐘；至于這次大出風(fēng)頭的有機(jī)硅FIPFG，則只是零星出現(xiàn)在了某些相對(duì)冷門(mén)的車(chē)型中……

那么就問(wèn)題來(lái)了，大家的選型標(biāo)準(zhǔn)到底是什么？這個(gè)之前一直被中外“兩大陣營(yíng)”同時(shí)嫌棄的有機(jī)硅FIPFG，最近是獲得了什么“新技能”竟然又突然拿下了車(chē)載“黑科技”的密封方案呢？要想厘清個(gè)中緣由，我們就要先看一下中外“兩大陣營(yíng)”目前的密封方案到底是怎么選出來(lái)的了。

02
— “兩大陣營(yíng)”的密封方案

一句話(huà)總結(jié)，“歐美陣營(yíng)”之所以偏愛(ài)FIPG密封膠，主要是因?yàn)樗梢苑浅＝z滑地適配自動(dòng)化產(chǎn)線——

畢竟只要把點(diǎn)膠設(shè)備接在機(jī)械臂上，就基本上不再需要多少工人來(lái)參與產(chǎn)品的組裝了，如此一來(lái)就幫廠商們省下不少錢(qián)。

大眾 e-Golf的動(dòng)力電池密封方案

（YT@Cars Garage）

就以BMW的德國(guó)工廠為例，雖然這幾十年來(lái)他們的工人工資翻了好幾倍，但是因?yàn)榇罅渴褂昧税ā?/span>FIPG 密封膠+點(diǎn)膠設(shè)備”在內(nèi)的各種自動(dòng)化方案，其平均毛利率竟然保持了幾十年都沒(méi)有變！

所以不得不說(shuō)，我們小小膠黏劑材料雖然一直都被歸入不起眼的輔料BOM表，但是它對(duì)于汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的貢獻(xiàn)卻是肉眼可見(jiàn)的～

(綜合deepseek 豆包 千問(wèn)等語(yǔ)言大模型信息)

唯一的不足就是，這種密封方案是靠著把殼體牢牢“粘死”才實(shí)現(xiàn)的密封效果，所以一旦電池pack組裝完畢也就意味著其“返修性幾乎為0”了。

此類(lèi)電池pack要么不拆，只要一拆上蓋就免不了受損變形，要想重新裝回去是再也不能夠了！

然而還只是FIPG密封膠人所共知的老毛病，隨著近些年越來(lái)越多電動(dòng)車(chē)上路開(kāi)跑，它在電池Pack上的一些潛在風(fēng)險(xiǎn)也開(kāi)始暴露出來(lái)。

我們嘗試整理了一下過(guò)去這么多年來(lái)因?yàn)?/span>電池故障而召回的車(chē)型信息，結(jié)果驚訝地發(fā)現(xiàn)，就在過(guò)去兩三年，竟然每年都有知名車(chē)型因?yàn)殡姵匕?/span>FIPG密封膠出了問(wèn)題而被召回！

就以保時(shí)捷Taycan為例，從國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局官網(wǎng)披露的信息來(lái)看，這款車(chē)在短時(shí)間內(nèi)就發(fā)生了兩起起火事故，排查下來(lái)發(fā)現(xiàn)竟然是因?yàn)椤?/span>密封劑用量不足”而導(dǎo)致電池包進(jìn)水短路！

可以說(shuō)這個(gè)事情又把FIPG密封膠一個(gè)比較隱秘的“痛腳”也暴露出來(lái)了，這就是嚴(yán)寒酷暑環(huán)境中膠層受到的應(yīng)力破壞！

具體來(lái)說(shuō)，在鎖固力不變的情況下，如果“用膠量不足”那么膠層也將相應(yīng)變薄。

而下面這個(gè)Volkersen模型告訴我們，膠層厚度降低會(huì)讓膠體承受的剪切應(yīng)力增大——也就是說(shuō)假設(shè)膠層從0.2mm降低到了0.1mm，那么它承受的應(yīng)力將上升到原來(lái)的141%！

然而這還只是開(kāi)始——

有研究顯示，膠層遭遇的剪切應(yīng)力往往會(huì)更多集中在它外側(cè)的自由端，這里恰恰是抵御外部水汽塵埃的第一線。

當(dāng)遇到酷暑嚴(yán)寒這種“溫度循環(huán)”，此處的剪切應(yīng)力還會(huì)隨著溫循次數(shù)直線上升！

（MECHANICAL BEHAVIOR OF ADHESIVE JOINTS SUBJECTED TO THERMAL CYCLING_G. Robert Humfeld, Jr.）

正如下面的圖表演示的，溫度循環(huán)剛剛進(jìn)行到第100次，密封膠自由端的剪切應(yīng)力就已經(jīng)從最初的0.3MPa陡然飆升到近3.5MPa！

再疊加上一開(kāi)始“膠層變薄”的影響，那么此處的膠體被應(yīng)力撕出裂痕進(jìn)而引發(fā)Taycan那種電池進(jìn)水的事故也就不足為怪了！

（MECHANICAL BEHAVIOR OF ADHESIVE JOINTS SUBJECTED TO THERMAL CYCLING_G. Robert Humfeld, Jr.）

這個(gè)問(wèn)題的根源就在于FIPG密封膠和電池殼體的熱膨脹系數(shù)（CTE）存在較大差異，二者熱脹冷縮時(shí)的形變幅度完全不同步；

但是偏偏膠體又是和殼體牢牢“粘死”在一起的，所以每當(dāng)“溫循”來(lái)臨，它就免不了要被殼體反復(fù)撕扯蹂躪，時(shí)間一久自然就容易“撕裂”了。

然而這個(gè)集中出現(xiàn)在“歐美陣營(yíng)”車(chē)型上的問(wèn)題對(duì)于“國(guó)內(nèi)陣營(yíng)”的廠商們來(lái)說(shuō)卻不足為懼，因?yàn)樗麄兤毡槭褂玫氖橇硪活?lèi)完全不同的密封方案——硅膠泡棉！

和FIPG密封膠那種“粘死”不同，硅膠泡棉的密封性能是來(lái)源于自身的壓縮回彈與靜摩擦力——

具體來(lái)說(shuō)，每塊泡棉內(nèi)部存在無(wú)數(shù)獨(dú)立的“小氣囊”，當(dāng)這些小氣囊被壓縮到一定體積后就會(huì)產(chǎn)生足夠大的壓強(qiáng)。

在宏觀層面來(lái)看就是，泡棉隨著電池pack上蓋的擠壓呈現(xiàn)出一個(gè)垂直于上蓋的壓縮回彈力，以及由此衍生出來(lái)的水平方向的靜摩擦力。

由于這個(gè)靜摩擦力高于IP67的水壓，因此硅膠泡棉也就能靠著它來(lái)抵御外界水汽的沖擊與滲透了！

因?yàn)檫@種密封方案屬于“純綠色”的物理性接觸，所以不僅無(wú)需擔(dān)心殼體的應(yīng)力撕扯，更是能讓電池在需要維修的時(shí)候無(wú)損拆開(kāi)，簡(jiǎn)直可以稱(chēng)得上是一種“十全九美”的密封方案！

至于唯一欠缺的那個(gè)“美”，就是不太符合當(dāng)今國(guó)內(nèi)產(chǎn)線自動(dòng)化的大趨勢(shì)——

（B站@MotorVoice車(chē)知音）

先不說(shuō)硅膠泡棉前期加工必須經(jīng)歷的背膠、裁切以及拼接等環(huán)節(jié)會(huì)消耗多少人力了，光是電池最后的組裝環(huán)節(jié)就必須靠著工人純手工把泡綿條鋪設(shè)到pack的法蘭面上才行。

毫不夸張地說(shuō)，和“歐美陣營(yíng)”的FIPG密封膠比起來(lái)，硅膠泡綿就是一個(gè)純純的勞動(dòng)密集型方案。

但問(wèn)題是國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的步伐又越來(lái)越快，這兩年提出的“新基建”戰(zhàn)略還把工業(yè)機(jī)器人放到了“人工智能”和“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的框架內(nèi)，在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)“國(guó)內(nèi)陣營(yíng)”很有可能會(huì)經(jīng)歷一輪生產(chǎn)線的“自動(dòng)化大躍進(jìn)”！

那么在這樣一個(gè)當(dāng)口，是否有一種性能全面同時(shí)又能適配自動(dòng)化產(chǎn)線的密封方案來(lái)幫助“國(guó)內(nèi)陣營(yíng)”廠商們順利轉(zhuǎn)型呢？

其實(shí)解決方案早在三十年前就被歐洲的材料學(xué)家們開(kāi)發(fā)出來(lái)了，它就是這次成功拿下“車(chē)載無(wú)人機(jī)庫(kù)”的密封材料——有機(jī)硅FIPFG發(fā)泡膠！

（YT@C.E.L.S.p.A）

因?yàn)檫@種密封方案一開(kāi)始是“膠水”，可以輕松適配自動(dòng)化點(diǎn)膠設(shè)備；而固化之后又會(huì)變成一條“硅膠泡綿”，無(wú)論密封性還是返修性全都不在話(huà)下。

所以不管怎么看，它都是足以將FIPG密封膠和硅膠泡綿同時(shí)取代的最佳方案！

(純電動(dòng)汽車(chē)電池包即時(shí)發(fā)泡密封膠研究_常正雷)

唯一讓人想不明白的是，如此全能的有機(jī)硅FIPFG發(fā)泡膠，既然早在三十年前就被歐洲人開(kāi)發(fā)出來(lái)了，為什么直到今天在家門(mén)口的“歐美陣營(yíng)”內(nèi)部它都尚未大規(guī)模應(yīng)用呢？

正所謂事出反常必有妖，事情的另一面就是——這種膠的“發(fā)泡”實(shí)在太“難搞”了！

03—“難搞”的“有機(jī)硅發(fā)泡”

毫不夸張地說(shuō)，有機(jī)硅FIPFG的發(fā)泡就是一場(chǎng)“零和博弈”……

篇幅所限文本（上）篇到此為止。至于有機(jī)硅FIPFG發(fā)泡膠究竟有何短板，以及為何又能在最新的車(chē)載應(yīng)用中強(qiáng)勢(shì)崛起，敬請(qǐng)期待下周一8月18日上線的（下）篇為您解說(shuō)！