手机防水是老生常谈的话题了，不过在近期却越来越火，即将发布的小米MIX2将配备IP68等级防水，iPhone8也将延续防水功能。目前硅橡胶是防水结构件最佳选择，而液态硅橡胶（LSR）加工又是其中的前沿技术，其核心是液体硅胶注射成型技术。我们以经典防水手机三星S7、Note7为例，来总结一下IP68级防水的实现方案。
图 有机硅橡胶与其他橡胶性能对比
一、液态硅胶的优势有哪些？
1. 防水性能强
电子产品对于防水的要求非常高，如果说原材料不能够很好的做到防水的话，有可能会使防水效果差，从而导致品牌的口碑有所下降，影响到消费者的购买率及对品牌的认知。液态硅胶防水性能十分的强大，应用于电子产品当中，可以做到全面防水。
2. 弹性好
液态硅胶具有非常良好的弹性，就算长时间使用也不会导致它的弹性变差，从而降低防水功能。良好的耐老化性，也大大的确保了硅胶防水性能，使得液态硅胶的防水性能能够维持很久。
3. 无毒无害
液态硅胶呈透明状，没有味道，对人体可以说无毒无害。
4. 稳定性好
液态硅胶具有良好的稳定性，它能够耐高温耐低温，这使得它更加易于加工，在加工条件方面不会有一定的限制。
5. 耐老化性能好
液态硅胶之所以能够成为一种非常普及的防水材料，成为受电子厂商欢迎的防水材料，也是因为它具有非常良好的耐老化性能，这使得液态硅胶并不会随着时间的变化而发生防水性能的降低或者说是改变。
图 液态硅橡胶 LSR 技术指标
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二、液体硅胶核心技术：注射成型是什么？
注射成型只是液体硅胶的一种加工方式，还有其它两种成型方式：浇注成型和涂布成型，大多数时候LSR采用的是注射成型方式加工，因此LSR（Liquid Silicone Rubber）也可称为LIM（Injection moding liquid silicone rubber）。
注射成型是一种制造工艺，是指有一定形状的模型，通过压力将融溶状态的胶体（液体硅胶）注入摸腔而成型。
工艺原理是：将液态的硅胶，通过注射机器的压力，用一定的速度注入模具内，模具通过电热管加热将硅胶固化而得到与设计模腔一样的产品。
LSR 典型的生产流程如下图所示，包括混合、注射、硫化、脱件等步骤。液体硅橡胶LSR是双组份加成型的，两个组份A:B=1:1。A组份中包括硅生胶，填料，催化剂和抑制剂；B组份包括硅生胶，填料，交联剂和抑制剂，使用铂金催化剂，加在A组份中，AB组份都含有抑制剂保证了常温下液体硅橡胶几乎不反应，通过注射出成型的方法加入模具，通过化学反应成弹性体制品。模具温度通常在140℃-230℃范围内。
图LSR技术工艺流程
三、以三星S7、Note7为例，总结一下IP68级防水的实现方案
在机身各处潜在进水口采用硅橡胶密封结构件（硅胶圈、硅胶垫）是保证消费电子产品外壳不漏水的基础手段。
以防水智能机的代表三星S7为例，我们归纳总结了它IP68级防水的实现方案，主要是通过在Mic口、耳机孔、侧键、Sim卡话&T card卡托、Micro-USB接口等处添加了与机壳紧密结合的硅胶圈/硅胶垫，此外在Cover Lens和后盖使用了泡棉密封。
表 三星S7各个位置防水构件归纳
位置 | 防水技术 |
Mic孔 | 硅胶圈/硅胶垫密封 |
耳机孔 | 硅胶圈/硅胶垫密封 |
侧键键帽 | 硅胶圈/硅胶垫密封 |
Sim开&T card卡托 | 硅胶圈二次注塑成型 |
Mircro-USB | 硅胶圈/硅胶垫密封，Housing 用粉末冶金，装配后点胶密封 |
Cover Lens和后盖 | 泡棉胶密封 |
三星S7/edge耳机口橡胶圈
三星S7/edge传感器口橡胶圈
三星Note7进一步验证了硅胶密封的防水技术路线。我们从三星16年发布的新款Note7的拆机照片分析，与Galaxy S7类似，在耳机孔、Type-C连接器、音量按键、Sim卡卡托、针孔等部位都加入了硅胶结构件。
三星 Note 7耳机孔硅胶结构件
三星 Note 7的Type-c接口硅胶结构件
三星Note 7的麦克风部位防水透气膜
三星Note 7的麦克风部位防水透气膜
三星Note 7的音量按键硅胶结构
三星Note 7的sim卡硅胶结构
三星Note 7的针孔硅胶结构
最后我们来解析一下三星S8，防水方式略有不同。
三星S8支持IP68等级防水，前后玻璃通过泡棉胶防水，接口通过硅胶圈防水。屏幕、后盖、按键、USB接口、耳机口、SIM卡槽、听筒、扬声器、麦克风等都进行了防水处理。使用铜管，硅脂，石墨片和金属片进行散热。
后盖上集成指纹识别和摄像头保护盖，在摄像头保护盖上贴有压力平衡膜，此膜通过平衡手机内外压力来减小手机内所承受的应力，且保护内部元器件不受日常生活中所使用液体的影响。
三星S8防水
从密封原理来讲，橡胶密封是一种挤压式密封。基本原理是依靠密封件发生弹性形变，在密封接触面上面形成接触压力，只要接触压力大于密封介质的内压，就不会发生泄露。智能手机采用的防水硅胶结构件与传统三防机防水技术相比差异巨大。智能手机对外观要求高，导致其防水硅胶结构件体积更小，精密度更高，并且要求与金属嵌件等紧密结合以实现可靠的防水效果。
素材来源：招商证券，艾邦高分子井帅帅编辑
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