Pe ruta tehnologică generală globală a ignifugului fără halogeni, cu emisii reduse de fum și non-toxice și umplere cu izolație cu rășină epoxidice, hidroxidul de aluminiu (ATH) a devenit umplutura anorganică ignifugă preferată în etanșarea electronică, turnarea, laminatele placate cu cupru, materialele compozite, componentele de izolație și alte domenii cuprinzătoare de ignifugare controlabile, datorită costurilor sale cuprinzătoare de ignifugare și a altor domenii avantajoase ale ignifugului. suprimare, izolație electrică și ușurință în procesare. Cea mai frecventă întrebare de bază ridicată de companiile globale de materiale în dezvoltarea formulei este: Care este cantitatea maximă dehidroxid de aluminiucare poate fi adăugat la sistemele cu rășini epoxidice?
În condiții de producție industrială care îndeplinesc normal amestecarea, eliminarea spumei, turnarea/turnarea/formarea și care nu se crăpă sau se dezlipesc după întărire și îndeplinesc standardele de performanță mecanică și de izolație:
1. Hidroxid de aluminiu convențional nemodificat: Cantitatea maximă de adăugare practică este de 50% -65% în greutate (fracție de masă);
2. Modificare silan/titanat + hidroxid de aluminiu gradat prin mărimea particulelor: cantitatea maximă practică de adăugare poate ajunge la 70% -82% în greutate;
3. Sistem de optimizare extremă de laborator: Limita superioară teoretică se poate apropia de 85% în greutate, dar este aplicabilă numai proceselor speciale și nu are stabilitate pentru producția la scară largă.
Mai simplu spus: formulă obișnuită ≤ 65%; Formula modificată și optimizată 70% -82%; Formula extremă nu depășește 85%. Aceasta este limita de adăugare sigură, stabilă și produsă în masă recunoscută la nivel global pentru sistemele de hidroxid de epoxi aluminiu.
Cu cât cantitatea de hidroxid de aluminiu adăugată este mai mare, cu atât mai bine. Depășirea limitei superioare va duce direct la dezafectarea sistemului, eșecul procesării și colapsul performanței. Cele patru constrângeri majore definesc în mod colectiv „linia roșie aditivă maximă”.
1. Constrângere de vâscozitate: Limită superioară absolută a fluidității procesării
Rășina epoxidică în sine are o anumită vâscozitate de bază, iar ca pulbere anorganică, cu cât cantitatea de hidroxid de aluminiu adăugată este mai mare, cu atât crește exponențial vâscozitatea sistemului.
-Peste 65%: Sistemul devine vascos, greu de amestecat, iar bulele nu pot fi expulzate;
-Peste 75%: Pierderea capacităților de autonivelare, turnare și turnare, imposibilitatea de a se adapta la distribuirea automată, etanșarea în vid și formarea mucegaiului;
-Peste 82%: Rășina nu poate umezi complet suprafața umpluturii, rezultând „aglomerare uscată de pulbere și aglomerare uscată”, pierzându-și complet procesabilitatea.
Vâscozitatea este primul prag care determină cantitatea maximă de adăugare și este, de asemenea, indicatorul de control de bază pentru producția de masă în industriile globale de electronice, electrice și materiale compozite.
2. Constrângeri de performanță mecanică: Echilibrarea graniței dintre rezistență și duritate
Hidroxid de aluminiueste o particulă anorganică rigidă, iar adăugarea excesivă poate deteriora rețeaua reticulat de rășină epoxidică, rezultând în:
-Rezistența la impact și alungirea la rupere au scăzut semnificativ, făcând materialul fragil și predispus la crăpare;
-Rezistenta adeziva scade, iar rezistenta de lipire cu substratul si componentele este insuficienta;
-Nepotrivirea coeficientului de dilatare termică sub șoc termic, rezultând deformare și detașare.
Punct de echilibru industrial optim: Sub premisa îndeplinirii rezistenței la flacără UL94 V-0, cantitatea de adăugare trebuie controlată la 55% -70%, ceea ce poate echilibra rezistența la flacără, rezistența, duritatea și stabilitatea dimensională.
3. Constrângerea de compatibilitate a interfeței: logica de bază a dispersiei și umezării
Hidroxidul de aluminiu nemodificat are mai multe grupări hidroxil pe suprafața sa, polaritate puternică și compatibilitate slabă cu rășina epoxidică. Sub adaos ridicat, este predispus la:
-Formarea unei reuniuni secundare, rezultând defecte interne;
-Forța de lipire dintre umplutură și interfața cu rășină este slabă, iar stresul este concentrat;
-Performanța de izolație și rezistența la tensiune a materialului întărit scade.
Prin modificarea cu agenți de cuplare silan și acoperirea cu super dispersanți, compatibilitatea interfacială poate fi îmbunătățită semnificativ, crescând cantitatea maximă de adăugare de la 65% la 70% -82%.
4. Constrângeri de proces: diferențe în limita superioară de adăugare pentru diferite procese de turnare
Cantitatea maximă de adăugare pentru diferite procese cu aceeași formulă este complet diferită, care este un principiu de adaptare a procesului care trebuie urmat pentru producția globală în masă:
-Sigilarea în vid/infuzie electronică: cerințe mari de fluiditate, limită superioară de 60% -70%;
-Turnare matriță/componente electrice: pot fi încălzite pentru a reduce vâscozitatea, cu o limită superioară de 70% -78%;
-Mase plastice turnate/moldate în masă (BMC/DMC): turnare la forfecare mare, limită superioară 75% -82%;
-Adeziv/agent de lipire în strat subțire: necesită vâscozitate scăzută și infiltrare mare, cu o limită superioară de 40% -55%.
În fața cererii de rezistență la flacără ridicată, valoare CTI ridicată, izolație ridicată și costuri reduse pe piața globală de vârf, patru mijloace tehnologice majore pot fi utilizate pentru a crește în siguranță cantitatea de hidroxid de aluminiu adăugată, menținând în același timp stabilitatea sistemului.
1. Modificarea suprafeței materialelor de umplutură: ingineria interfeței este esențiala
Acoperire in situ a hidroxidului de aluminiu folosind agent de cuplare silan (KH550/KH560/KH570), titanat, aluminat și polimer hiperramificat:
-Reduce polaritatea suprafeței și scad forțele de legare a hidrogenului dintre particule;
-Imbunatateste compatibilitatea si umectarea cu matricea epoxidica;
-Reducerea aglomerarii si scaderea cresterii vascozitatii in conditii de umplere ridicata.
După modificare, vâscozitatea poate fi redusă cu 30% -60% la aceeași cantitate de adăugare, iar fereastra de umplere mare poate fi deschisă direct.
2. Clasificarea dimensiunii particulelor multiple: ambalarea strânsă reduce cererea de rășină
În urma teoriei de ambalare strânsă, se utilizează o combinație de dimensiunea particulelor mari, dimensiunea medie a particulelor și dimensiunea particulelor mici (cum ar fi 40 μm+8 μm+1,5μm):
-Umpleți golurile mari de particule cu particule mici pentru a reduce porozitatea;
-Reduceți cantitatea de înveliș cu rășină și îmbunătățiți fluiditatea sub același conținut de solid;
- Obține o cantitate mai mare de adăugare, o vâscozitate mai mică și o densitate mai mare.
Optimizarea gradării este soluția cea mai rentabilă și eficientă pentru creșterea cantității de aditivi.
3. Compoziție cu sistem epoxidic cu vâscozitate scăzută: reducerea vâscozității din matrice
-Selectați epoxidici cu greutate moleculară mică, epoxidici cicloalifatici și epoxidici alifatici;
-Diluant activ compus (fără COV, participă la întărire, nu migrează);
-Asociere cu agenți de întărire cu vâscozitate scăzută (polieteramină, anhidridă modificată).
Cu cât vâscozitatea matricei este mai mică, cu atât este mai puternică capacitatea de a găzdui hidroxid de aluminiu, iar cantitatea maximă de adăugare poate fi crescută cu 8% -15%.
4. Aditivi eficienți și întărirea procesului: dublă garanție de reologie și dispersie
-Adăugarea de agenți de umectare și dispersare eficienți: distrugerea aglomerației și reducerea rezistenței interfaciale;
-Aditivi reologici precisi: obțineți subțierea prin forfecare, anti-așezarea statică și debitul ridicat în timpul construcției;
-Dispersie de mare viteză în vid / măcinare în trei role: Asigurați depolimerizarea completă și dispersia uniformă a umpluturii și preveniți aglomerarea de pulbere uscată.
Pe baza certificării reale și a experienței de producție în masă a produselor electronice și electrice globale, energie nouă, tranzit feroviar și materiale compozite de construcție, oferiți cele mai practice îndrumări pentru adăugarea cantității:
1. Adeziv electronic pentru ghiveci (alimentare/controler/senzor): 50% -65%, ignifug V-0, vâscozitate scăzută, izolație ridicată;
2. Componente electrice turnate/izolatoare/comutatoare: 65% -78%, CTI ridicat, ignifugare mare, rezistenta mecanica ridicata;
3. Placa laminata/izolatoare placata cu cupru: 55% -70%, fum redus, rezistenta ridicata la caldura, stabilitate dimensiuni;
4. Piese turnate BMC/DMC: 70% -82%, umplere mare, cost redus, formabilitate ridicată;
5. Adeziv/etanșant ignifug: 40% -55%, echilibrând puterea de lipire și rezistența la flacără.
Atunci când întreprinderile urmăresc orbește niveluri ridicate de aditivi pentru a reduce costurile sau pentru a îmbunătăți rezistența la flacără, pot apărea probleme ireversibile după depășirea limitei superioare:
-Explozie de vâscozitate, imposibil de turnat, de spuma sau de formare;
- Fisurare, deformare, fragilitate ridicată și defectare din cauza ciclării la rece și la cald a materialului întărit;
-Există multe defecte de interfață, având ca rezultat o scădere semnificativă a performanței de izolație și a rezistenței la tensiune;
-Tazarea si stratificarea umpluturii, stabilitate slaba la depozitare;
-Rata de randament scăzută, imposibilitatea de a trece certificări globale precum UL, IEC, RoHS etc.
Memento de siguranță: cantitatea dehidroxid de aluminiuadăugate ar trebui să urmărească echilibrul performanței mai degrabă decât valori extreme.
Pentru a satisface cerințele clienților globali de protecție a mediului fără halogeni, rezistență ridicată la flacără, fiabilitate ridicată și costuri reduse, formula optimă urmează următoarele principii:
1. Setați limita inferioară pe baza nivelului de ignifugare: UL94 V-0 necesită de obicei ≥ 50%;
2. Setați limita superioară pe baza tehnologiei de procesare: etanșare ≤ 70%, turnare ≤ 82%;
3. Creșterea limitei superioare cu gradație modificată: Modificarea+gradarea poate crește cantitatea de adăugare cu 10% -15%;
4. Determinați rezultatul final prin teste de performanță: vâscozitatea, impactul, aderența, izolația și ciclul termic trec toate.
Cantitatea maximă de hidroxid de aluminiu adăugată rășinii epoxidice este rezultatul efectelor combinate ale materialelor, formulărilor, proceselor și proprietăților. Limita superioară practică a sistemului convențional este de 65%, în timp ce sistemul de optimizare modificat poate ajunge stabil la 70% -82%, cu o valoare teoretică extremă care nu depășește 85%.
Prin modificarea suprafeței, clasificarea dimensiunii particulelor, matricea cu vâscozitate scăzută, optimizarea aditivilor și întărirea procesului, umplerea ridicată, rezistența ridicată la flacără și izolarea ridicată pot fi obținute fără a sacrifica procesabilitatea și proprietățile mecanice, adaptându-se perfect la standardele stricte și cerințele de mediu ale electronicii globale, energiei noi, electrice, tranzit feroviar și alte domenii. Aceasta este calea tehnologică de bază pentru întreprinderile materiale pentru a spori competitivitatea produselor și a extinde piețele internaționale.
