Sistemul de rășini epoxidice cu umplere ridicată, cu rezistența sa mecanică excelentă, izolarea termică, ignifugarea și stabilitatea dimensională, a devenit un material de bază în domeniile globale de producție de vârf, cum ar fi încapsularea electronică, ambalarea dispozitivelor de alimentare, turnarea materialului compozit, adezivii de ultimă generație și turnarea electrică. În conformitate cu cerințele de conținut ridicat de solide, conductivitate termică ridicată și formulări ignifuge ridicate, adăugarea de umpluturi anorganice (cum ar fi alumina,hidroxid de aluminiu, oxid de magneziu, micropulbere de siliciu, nitrură de bor etc.) depășește adesea 60% în greutate. Acest lucru duce la probleme precum vâscozitatea ridicată a sistemului, fluiditatea slabă, umecbilitatea insuficientă, dificultatea de îndepărtare a bulelor, defecte de formare crescute și adaptabilitatea slabă a proceselor de aplicare automate, care devin blocaje cheie care limitează calitatea produsului și eficiența producției.
Creșterea anormală a vâscozității sistemului epoxidic cu umplere mare nu este cauzată de un singur factor, ci de suprapunerea mai multor mecanisme:
1. Compatibilitate slabă la interfața cu rășină de umplutură: umpluturile anorganice au polaritate puternică a suprafeței și grupări hidroxil dense, formând interacțiuni puternice cu matrice epoxidice nepolare, provocând aglomerarea particulelor și crescând semnificativ rezistența la frecare în sistem;
2. Suprafața specifică nerezonabilă și distribuția dimensiunii particulelor de umplutură: umpluturi nano și umpluturi ultrafine au o suprafață specifică mare, care adsorb un număr mare de molecule de rășină și formează un "strat de acoperire", având ca rezultat o scădere a fazei mobile efective; Umpluturile cu o singură dimensiune a particulei au spații mari și necesită mai multă umplutură cu rășină pentru a crește și mai mult vâscozitatea;
3. Vâscozitatea intrinsecă a matricei de rășină este relativ mare: rășinile epoxidice echivalente ridicate, cum ar fi bisfenolul A și rășinile fenolice, au lanțuri moleculare lungi și forțe intermoleculare puternice. Când nu este umplută, vâscozitatea ajunge la mii de mPa · s, iar după umplere mare, vâscozitatea crește exponențial;
4. Proces de dispersie insuficientă: eficiență scăzută de amestecare, măcinare și dispersie, descompunere și agregare incompletă a materialelor de umplutură, formare de agregate secundare, creștere anormală a pseudoplasticității și debit neuniform al sistemului;
5. Lipsa sau selecția necorespunzătoare a aditivilor: Fără agenți eficienți de umectare și dispersare sau agenți de cuplare, tensiunea interfacială nu poate fi redusă, structura tixotropă a sistemului este construită excesiv, iar vâscozitatea statică și viscozitatea construcției sunt ambele ridicate.
După identificarea cauzei, prin proiectarea la nivel molecular, modificarea interfeței și controlul precis al procesului, este posibil să se obțină o reducere controlabilă a vâscozității de 30% -80% fără a reduce cantitatea de umplutură adăugată sau a sacrifica performanța după întărire.
Matricea de rășină este baza vâscozității sistemului, iar optimizarea formulei matricei este soluția sursă pentru reducerea vâscozității, adaptarea la protecția mediului, volatilitatea scăzută și cerințele de înaltă fiabilitate ale materialelor de ultimă generație din întreaga lume.
Ar trebui să se acorde prioritate epoxidului de tip bisfenol A cu greutate moleculară mică (grad de viscozitate scăzută E51/E44), epoxidic alifatic, epoxidic cicloalifatic și epoxidic modificat diluat. Vâscozitatea trebuie controlată la 500-3000 mPa · s la 25 ℃, ceea ce crește eficiența de bază a reducerii vâscozității cu mai mult de 40% în comparație cu epoxidic convențional cu vâscozitate ridicată. Epoxidic aliciclic combină vâscozitatea scăzută cu rezistența la îngălbenire și rezistența la intemperii, făcându-l potrivit pentru aplicații de ultimă oră de peste mări, cum ar fi electronice pentru exterior, fotovoltaice și electronice pentru automobile.
Abandonați diluanții nereactivi volatili și utilizați diluanți reactivi unici funcționali/bifuncționali/multifuncționali (butil glicidil eter BGE, alil glicidil eter AGE, etilenglicol diglicidil eter EGDE, neopentilglicol diglicidil eter) cu o cantitate suplimentară de 5% pentru a evita participarea la reticulare cu reziduală fără reziduuri -15% scăderea rezistenței la căldură și a rezistenței adezive. Diluantul dublu funcțional are cea mai bună eficiență de reducere a vâscozității și poate menține densitatea de reticulare a materialului întărit, care este potrivit pentru cerințele de rezistență ale sistemelor de umplere înalte.
Selectați amine grase modificate, polieteramine, anhidride cu vâscozitate scăzută și agenți de întărire latenți cu vâscozitate scăzută pentru a reduce vâscozitatea componentelor agentului de întărire, îmbunătățind în același timp compatibilitatea cu matricea epoxidice și evitând creșterea bruscă a vâscozității după amestecare. Agenții de întărire cu amine polieter vin cu segmente de lanț flexibile, care pot reduce frecarea în sistem, pot echilibra reducerea vâscozității și îmbunătățirea tenacității și pot îndeplini cerințele stricte ale noilor domenii globale de energie și tranzit feroviar.
Materialele de umplutură reprezintă nucleul sistemelor de umplere înaltă, iar modificarea suprafeței și clasificarea dimensiunii particulelor sunt căi tehnologice cheie pentru reducerea vâscozității fără a reduce cantitatea de umpluturi adăugate, precum și competitivitatea de bază a formulărilor epoxidice de ultimă generație.
Pretratați umplutura cu agent de cuplare silan (KH550/KH560/KH570), agent de cuplare titanat, agent de cuplare aluminat și modificator de polimer hiperramificat pentru a forma un strat de acoperire organic pe suprafața umpluturii
- Reduce polaritatea suprafeței, reduce legăturile de hidrogen și forțele van der Waals dintre particule și previne aglomerarea;
- Îmbunătățiți compatibilitatea cu matricea epoxidică, reduceți golurile interfeței și reduceți rezistența la curgere;
-După modificare, vâscozitatea sistemului de umplere ridicat (≥ 70% în greutate) poate fi redusă cu 40% -60%, îmbunătățind în același timp conductivitatea termică, izolația și rezistența mecanică a materialului întărit.
Urmând teoria ambalării strânse, se adoptă un sistem de clasificare pe patru niveluri, constând din dimensiunea particulelor mari, dimensiunea medie a particulei, dimensiunea particulelor mici și dimensiunea nanometrică (cum ar fi 50 μ m + 10 μ m + 2 μ m + 50 nm). Umpluturi de dimensiuni mici ale particulelor umple golurile mari ale particulelor, reducând semnificativ porozitatea sistemului și încapsularea rășinii. Vâscozitatea poate fi redusă cu mai mult de 30% sub același conținut solid. Designul de gradare ar trebui să evite adăugarea excesivă de nano umpluturi pentru a preveni revenirea viscozității din cauza suprafeței specifice excesive.
Ar trebui să se acorde prioritate utilizării micropulberei sferice de siliciu, aluminei sferice și nitrurii de bor sferice. Rezistența la rulare a materialelor de umplutură sferice este mult mai mică decât cea a materialelor de umplutură neregulate sub formă de foi și în formă de ac, iar fluiditatea este îmbunătățită semnificativ. Este forma de umplutură preferată pentru ghivece electronice de vârf și materiale de etanșare din plastic epoxidic.
Additive este un regulator de vâscozitate pentru sisteme epoxidice cu umplere ridicată, cu o selecție precisă pentru a obține „adăugarea scăzută, reducerea vâscozității ridicate”, în conformitate cu reglementările globale de mediu și cerințele de performanță de înaltă calitate a materialelor.
Folosind dispersanți funcționalizați epoxidici, dispersanți esteri poliacrilici, dispersanți esteri fosfat și dispersanți hiperramificati, cu o cantitate de adaos de 0,5% -3%, umeziți rapid suprafața umpluturii, descompuneți aglomeratele, formează un strat stabil spațial, reduce frecarea dintre particule și reduce vâscozitatea cu 30% -50%. Se recomandă utilizarea unor dispersanți puternici de reducere a vâscozității pentru sistemele cu conținut ridicat de solide, care sunt potrivite pentru nano umpluturi și sisteme de umplutură cu suprafață specifică mare.
Adăugați silice în fază gazoasă, ceară poliamidă, ulei de ricin hidrogenat și bentonită organică pentru a construi o structură tixotropă controlabilă:
-În repaus: vâscozitate mare pentru a preveni sedimentarea materialului de umplutură;
-La forfecare (agitare, distribuire, etanșare, turnare): vâscozitatea scade rapid și fluiditatea este excelentă;
Realizați „vâscozitate scăzută a construcției + stabilitate statică ridicată” și adaptați-vă la procesele principale globale, cum ar fi distribuirea automată, etanșarea în vid și turnarea RTM.
Sistemele cu vâscozitate ridicată sunt predispuse la captarea bulelor și sunt dificil de descărcat. Adăugarea de antispumanți organici de siliciu și agenți de nivelare fără siliciu poate reduce reziduurile de bule, poate îmbunătăți uniformitatea sistemului și poate evita viscozitatea virtuală ridicată și defectele de turnare cauzate de bule.
Oferiți soluții diferențiate pentru cerințele pieței globale în diferite domenii, echilibrând performanța, procesele și conformitatea cu mediul:
1. Ambalare electronică pentru dispozitive de încapsulare/putere: gradare sferică a umpluturii+modificare silan+rășină epoxidică cu vâscozitate scăzută, obținând conductivitate termică ridicată, vâscozitate scăzută și izolație ridicată, potrivită pentru electronice auto, comunicații 5G și invertoare fotovoltaice;
2. Material compozit RTM/infuzie în vid: amestec de diluție activă cu viscozitate scăzută+dispersie eficientă+reologie de subțiere prin forfecare, îmbunătățind umecbilitatea rășinii pe fibre, potrivită pentru palete aerospațiale și turbine eoliene;
3. Adeziv/etanșant de ultimă generație: Agent de întărire polieter amină+dispersant hiperramificat, realizând vâscozitate scăzută, aderență ridicată, fără solvenți, potrivit pentru baterii de energie nouă și tranzit feroviar;
4. Componente electrice de turnare/izolație: grad de umplutură cu ignifugare ridicată + modificare de cuplare + epoxidice cu vâscozitate scăzută, potrivite pentru echipamente electrice și de transmisie de înaltă tensiune, care îndeplinesc standardele globale IEC și UL.
Problema viscozității rășinii epoxidice cu umplutură ridicată este o problemă sistemică în formulare, materiale de umplutură, aditivi și procese, mai degrabă decât o slăbiciune cu o singură legătură. Prin combinarea matricei cu vâscozitate scăzută, modificarea suprafeței și clasificarea materialelor de umplutură, selecția precisă a aditivilor specializați și procesul de dispersie eficient, punctul dureros al industriei de vâscozitate ridicată poate fi complet rezolvat, menținând avantaje mari de umplere, îmbunătățind randamentul produsului, eficiența producției și competitivitatea pe piața globală.
