有机硅灌封胶配方工艺概述

2021-07-20 10:58:26 268

导读:本文应珠海***复合材料有限公司的邀请,粗略整理了有机硅灌封胶的研究背景,理论基础,参考配方等,本文中的配方数据均为均约数,具体详细数据根据实验测定。


一、背景

灌封材料是多种多样的,但是现在用得最多的主要是各种合成聚合物。其中,又以环氧树脂、聚氨脂弹性体以及有机硅聚合物三大类聚合物用得最为广泛。面临耐湿性、耐热性、内应力问题等,聚氨酯在应用中存在着难以解决的问题是灌封胶表面过软、易起泡,固化不充分且高温固化时易发脆,在条件苛刻的工作环境中聚氨酯灌封材料往往难以满足耐湿热耐老化耐高低温要求。有机硅高分子材料因特殊的硅氧键主链结构而具有独特的耐气候、耐老化性能,优异的耐高低温性能,良好的疏水性机械性能、电绝缘等,因而被广泛用于电子电器元件的灌封保护;本方案选择有机硅灌封(无机类电子灌封,属于另外材料,如低熔点玻璃粉的应用技术,另行分享)。

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二、有机硅灌封胶

2.1 有机硅灌封胶的组成及分类

有机硅灌封胶由硅树脂、交联剂、催化剂、导热材料等部分组成。硅橡胶灌封胶按分子结构和交联方法可分为室温硫化硅橡胶;双组份加成形硅橡胶灌封胶(ARC硅橡胶);双组份缩合型硅橡胶灌封胶(RTV硅橡胶)

ARC硅橡胶胶固化无小分子放出, 交联结构易控制,收缩率在0.2%以下,电学性能、弹性等均优于RTV硅橡胶, 且工艺性能优越, 既可在常温下固化,又可在加热后于短时间内固化。所以ARC硅橡胶灌封胶在国内外被公认为是极有发展前途的电子工业用新型材料。

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2.2 双组份加成形硅橡胶灌封胶

常见的双组份加成形硅橡胶灌封胶:由端乙烯基硅油为基胶、含氢硅油为交联剂、三氧化二铝( A l2O3 ) 为导热填料组成。可以添加甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)为偶联剂,铂催化剂(PL-2600)为催化剂。

本文提供的主要以乙烯基硅油为基胶,含安米微纳牌号507无水透明硅微粉为主要功能性填充料组成。可以添加安米微纳Q702纳米轻硅粉起防沉、触变、增稠功能,以减少基胶材料份量及降低成品比重。实验过程中可添加适当醇类稀释有机溶剂。

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2.2.1实现产品指标

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三、配方参考

A、B组分(按使用情况自行配比)

成分

质量百分比

指标参考要求

乙烯基硅油

约35%

粘度300 mPa s(注:粘度尽可能低,根据配方成本和市场因素选定);比重约0.9,低一些亦可。

507(如果是高端料则改用602或125)

约62%

功能性填料

Q702

约3%

防沉降,密度约0.1

醇类稀释剂

0.1-0.5%

适量微调

色粉


根据需要添加,减少相应填料份额

通过配方测试和工艺实现,实现产品低粘度、高流动性、低比重。试验过程中有什么疑问与公司技术工程师交流。图片关键词

四、产品配方成分说明

1、  乙烯基硅油的主要特性是无色,无味、无毒、不易挥发的液体、不溶于水,可与苯、二甲醚、甲基乙基酮、四氯碳或煤油互溶,稍溶于丙酮、乙醇。它具有很小的蒸汽压、较高的闪点和燃点、较低的凝固点随着链段数n的不同,分子量增大,粘度也增高, 固此乙烯基硅油可有各种不同的粘度 。广泛应用于硅橡胶生产中的添料,以增强硅橡胶的强度、硬度。用于制作液体硅橡胶,是注射热成型硅橡胶和加成型电子灌封胶的主要材料和制作油墨,加成型密封胶等。

2、T507无水透明粉,是采用高纯的镁铝硅酸盐结晶矿石经深度加工制备而成,有效元素Al/Si/O,晶型结构,有效成分>99.8%,产品在SGS已通过“欧盟RoHS 六项测试”,不含重金属,属新型环保无机非金属功能粉体。

【粒径说明】D50≈20um,700目,正态分布,粒度均匀、分布集中。

【使用说明】 用于云石胶,除了具备提高胶体的机械强度、增大填充率、降低固化放热延长施工时间、防止塌陷外,最具竞争力的是色相透明,透光率高,更适合做透明云石胶和调色基胶。

【T507B特点】色相透明:含铁量低,色相柔和,透光率高,适合做透明胶和调色基胶;规格齐全:200目、400目、600目、800目、1000目、1250目等;吸油值低:填充量高,流动性好,防沉性好;增硬抗磨:硬度7.3,提高胶体的机械强度和耐磨程度;热膨胀低:耐冷热冲击,收缩率低,抗塌陷;流动性好:颗粒大小分布均匀,圆滑球状,粘性低;物性稳定:不含结晶水,不会吸水泛白析水发雾,耐酸碱腐蚀。

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3、产品牌号“Q702纳米轻硅粉”俗称“白炭黑”、“纳米二氧化硅”,是一种环保新型纳米中空球形功能性粉体材料,是稳定的偏透明白相材料的基材原料。产品具有轻质填充、偏哑光、补强、触变、防沉、增稠及助分散的多重功能。该产品具有比重低、超细及粒均等特点,与树脂、塑料及橡胶等相容性好,在原则不影响材料性能的前提下,提高材料整体功能,例如韧性、抗撕裂、耐候、耐黄变、耐酸碱等性能。该产品性价比高,多功能,使用Q702纳米轻硅粉,为企业减低配方成本,增创企业效益。产品最适合使用于高端水性涂料、油墨、油漆、硅橡胶、塑料、粘结剂及造纸等产品。

【Q702纳米轻硅粉特点】

◆ 无机类超细微粉,低碳环保,稳定质轻(堆积密度0.13),色相好,属蓝透相;

◆ 粒均,中空球状,优异的理化性能;

◆ 不含结晶水,光滑干爽,吸油值低,流动性好,易分散;

◆ 产品高耐候、耐黄变、耐酸碱及耐高温。

【使用Q702纳米轻硅粉的优势】

1、成本优势:树脂产品单价高且波动大,使用15~30%填充量可带来较大利润。

2、改善韧性度:可综合提高材料原有撕裂强度性能30%以上。

3、改善功能:触变、防沉、增稠及哑光功能,可综合提高材料综合参数30%以上。

【理化指标】(主要元素Si/O)

项目

指标

项目

指标

项目

指标

灼减%

≤0.3

平均粒径um

7.09

折射率

1.46

有效成分

≥99.0

刮板,um

23.00

堆积密度

0.13



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