A halogénmentes égésgátló, alacsony füsttartalmú és nem mérgező anyagok, valamint az epoxigyanta szigetelő töltetének globális főáramú technológiai útjában az alumínium-hidroxid (ATH) az előnyben részesített szervetlen égésgátló töltőanyag lett az elektronikus tömítésekben, öntvényekben, rézbevonatú laminátumokban, kompozit anyagokban, szigetelőelemekben és más területeken, köszönhetően a szabályozható elektromos feldolgozás, a gyulladásgátló költség és a tűzálló szigetelés átfogó előnyeinek. barátság. A globális anyagcégek által feltett leggyakoribb alapkérdés a képletfejlesztés során: Mennyi a maximális mennyiségalumínium-hidroxidami hozzáadható epoxigyanta rendszerekhez?
Ipari gyártási körülmények között, amelyek megfelelnek a normál keverési, habzási, öntési/öntési/formázási feltételeknek, és nem repednek vagy leválnak a kikeményedés után, és megfelelnek a mechanikai és szigetelési teljesítmény szabványoknak:
1. Hagyományos módosítatlan alumínium-hidroxid: A maximális gyakorlati adagolási mennyiség 50-65 tömeg% (tömeghányad);
2. Szilán/titanát módosítás+szemcseméretű osztályozott alumínium-hidroxid: a gyakorlati maximális adagolási mennyiség elérheti a 70-82 tömeg%-ot;
3. Laboratóriumi extrém optimalizáló rendszer: Az elméleti felső határ megközelítheti a 85 tömeg%-ot, de csak speciális eljárásokra alkalmazható, nagyüzemi gyártáshoz nincs stabilitása.
Egyszerűen fogalmazva: normál képlet ≤ 65%; Módosított és optimalizált formula 70% -82%; Az extrém képlet nem haladja meg a 85%-ot. Ez az epoxi-alumínium-hidroxid rendszerek világszerte elismert biztonságos, stabil és tömegesen gyártott adagolási határértéke.
Minél nagyobb mennyiségű alumínium-hidroxidot adunk hozzá, annál jobb. A felső határ átlépése közvetlenül a rendszer selejtéhez, feldolgozási hibához és a teljesítmény összeomlásához vezet. A négy fő megkötés együttesen határozza meg a „maximális additív vörös vonalat”.
1. Viszkozitási korlát: A feldolgozási folyékonyság abszolút felső határa
Magának az epoxigyantának van egy bizonyos alapviszkozitása, és szervetlen porként minél nagyobb mennyiségű alumínium-hidroxidot adunk hozzá, annál exponenciálisan nő a rendszer viszkozitása.
-65% felett: A rendszer viszkózussá válik, nehezen keverhető, és a buborékok nem ürülhetnek ki;
-75% felett: Az önszintezési, öntési és öntési képességek elvesztése, nem tud alkalmazkodni az automatizált adagoláshoz, vákuumzáráshoz és formázáshoz;
-Több mint 82%: A gyanta nem tudja teljesen átnedvesíteni a töltőanyag felületét, ami "száraz por-agglomerációt és száraz agglomerációt" eredményez, teljesen elveszíti feldolgozhatóságát.
A viszkozitás az első küszöbérték, amely meghatározza a maximális hozzáadott mennyiséget, és egyben a tömeggyártás alapvető mutatója is a globális elektronikai, elektromos és kompozit anyagok iparban.
2. Mechanikai teljesítménykorlátozások: Egyensúly a szilárdság és a szívósság határa között
Alumínium-hidroxidegy merev szervetlen részecske, és a túlzott adagolás károsíthatja az epoxigyanta térhálós hálózatát, ami a következőket eredményezi:
-Az ütési szilárdság és a szakadási nyúlás jelentősen csökkent, így az anyag törékennyé és repedésre hajlamos;
-Csökken a tapadási szilárdság, és nem megfelelő a tapadási szilárdság az aljzattal és az alkatrészekkel;
- A hőtágulási együttható eltérése hősokk esetén, ami vetemedést és leválást eredményez.
Ipari optimális egyensúlyi pont: Az UL94 V-0 égésgátlási követelmény teljesítése mellett a hozzáadott mennyiséget 55–70% között kell szabályozni, ami egyensúlyba hozhatja a lángállóságot, a szilárdságot, a szívósságot és a méretstabilitást.
3. Interfész kompatibilitási korlát: a diszperzió és a nedvesítés mögöttes logikája
A módosítatlan alumínium-hidroxid felületén több hidroxilcsoport van, erős polaritású, és rosszul kompatibilis az epoxigyantával. Magas hozzáadás esetén hajlamos a következőkre:
- Másodlagos találkozás létrehozása, ami belső hibákat eredményez;
- A töltőanyag és a gyanta határfelülete közötti kötőerő gyenge, és a feszültség koncentrált;
- A kikeményedett anyag szigetelési teljesítménye és feszültségellenállása csökken.
Szilán kapcsolószerekkel történő módosítással és szuperdiszpergálószerekkel történő bevonással a határfelületi kompatibilitás jelentősen javítható, a maximális adagolási mennyiség 65%-ról 70%-82%-ra növelhető.
4. Eljárási korlátok: Különbségek az adagolás felső határában a különböző formázási eljárásoknál
A maximális adagolási mennyiség a különböző folyamatokhoz azonos képlettel teljesen eltérő, ami egy folyamat-adaptációs elv, amelyet követni kell a globális tömeggyártásnál:
-Vákuumos lezárás/elektronikus infúzió: magas folyékonysági követelmények, 60% -70% felső határ;
-Öntés/elektromos alkatrészek: hevíthető a viszkozitás csökkentése érdekében, felső határa 70% -78%;
-Öntött/tömegönöntött műanyagok (BMC/DMC): nagy nyíróerővel történő öntés, felső határ 75% -82%;
-Vékonyrétegű ragasztó/kötőanyag: alacsony viszkozitást és nagy beszivárgást igényel, felső határa 40% -55%.
A magas égésgátló, magas CTI-érték, magas szigetelés és alacsony költségek iránti keresletre való tekintettel a globális csúcskategóriás piacon négy fő technológiai eszköz használható a hozzáadott alumínium-hidroxid mennyiségének biztonságos növelésére a rendszer stabilitásának megőrzése mellett.
1. A töltőanyagok felületének módosítása: A felületfejlesztés a lényeg
Alumínium-hidroxid in situ bevonása szilán kapcsolószerrel (KH550/KH560/KH570), titanáttal, alumináttal és hiperelágazó polimerrel:
-Csökkenti a felületi polaritást és csökkenti a részecskék közötti hidrogénkötési erőket;
- Javítja a kompatibilitást és a nedvesíthetőséget az epoxi mátrixszal;
- Csökkenti az agglomerációt és csökkenti a viszkozitás növekedését magas töltési feltételek mellett.
Módosítás után a viszkozitás 30-60%-kal csökkenthető azonos adagolási mennyiség mellett, és közvetlenül nyitható a magas töltési ablak.
2. Több részecskeméretű osztályozás: a szoros csomagolás csökkenti a gyantaigényt
A szoros csomagolás elméletét követve a nagy részecskeméret, a közepes részecskeméret és a kis részecskeméret (például 40 μm+8 μm+1,5 μm) kombinációját alkalmazzák:
- Töltse ki a nagy részecskeréseket kis részecskékkel a porozitás csökkentése érdekében;
-Csökkentse a gyantacsomagolás mennyiségét és javítsa a folyóképességet azonos szilárdanyagtartalom mellett;
- Nagyobb hozzáadott mennyiség, alacsonyabb viszkozitás és nagyobb sűrűség érhető el.
Az osztályozás optimalizálása a legköltséghatékonyabb és leghatékonyabb megoldás az adalékanyagok mennyiségének növelésére.
3. Alacsony viszkozitású epoxi rendszer kompaundálása: viszkozitás csökkentése a mátrixból
- Válasszon kis molekulatömegű epoxit, cikloalifás epoxit és alifás epoxit;
- Összetett aktív hígító (VOC mentes, részt vesz a térhálósodásban, nem vándorol);
- Alacsony viszkozitású térhálósítószerekkel (poliéteramin, módosított anhidrid) párosítva.
Minél alacsonyabb a mátrix viszkozitása, annál erősebb az alumínium-hidroxid befogadási képessége, és a maximális adagolási mennyiség 8-15%-kal növelhető.
4. Hatékony adalékanyagok és folyamaterősítés: a reológia és a diszperzió kettős garanciája
- Hatékony nedvesítő és diszpergáló szerek hozzáadása: az agglomeráció lebontása és a határfelületi ellenállás csökkentése;
- Pontos reológiai adalékok: nyírási elvékonyodást, statikus lerakódásgátlót és nagy áramlást biztosítanak az építés során;
-Vákuumos nagysebességű diszperzió/háromhengeres köszörülés: Biztosítsa a töltőanyag teljes depolimerizációját és egyenletes diszperzióját, valamint megakadályozza a száraz por agglomerációját.
A globális elektronikai és elektromos, új energia, vasúti tranzit és építőipari kompozit anyagok tényleges tanúsítása és tömeggyártási tapasztalatai alapján a legpraktikusabb iránymutatást adják a mennyiség hozzáadásához:
1. Elektronikus edényragasztó (tápegység/vezérlő/érzékelő): 50% -65%, V-0 égésgátló, alacsony viszkozitású, magas szigetelésű;
2. Elektromos öntvény/szigetelők/kapcsoló alkatrészek: 65% -78%, magas CTI, nagy lángállóság, nagy mechanikai szilárdság;
3. Rézborítású laminátum/szigetelőlap: 55% -70%, alacsony füst, nagy hőállóság, méretstabilitás;
4. BMC/DMC fröccsöntött alkatrészek: 70% -82%, magas töltés, alacsony költség, nagy alakíthatóság;
5. Lángálló ragasztó/tömítőanyag: 40% -55%, kiegyensúlyozza a kötési szilárdságot és az égésgátlást.
Amikor a vállalkozások vakon követik a magas adalékanyag-szinteket a költségek csökkentése vagy az égésgátlás javítása érdekében, a felső határ túllépése után visszafordíthatatlan problémák léphetnek fel:
- Viszkozitás-robbanás, nem tud önteni, habosítani vagy formálni;
- Repedés, vetemedés, nagy ridegség és meghibásodás a kikeményedett anyag hideg és meleg ciklusa miatt;
-Sok interfész hiba van, ami a szigetelési teljesítmény és a feszültségellenállás jelentős csökkenését eredményezi;
-Töltőanyagok ülepedése, rétegződése, rossz tárolási stabilitás;
- Alacsony hozam, nem képes átmenni az olyan globális tanúsítványokon, mint az UL, IEC, RoHS stb.
Biztonsági emlékeztető: A mennyiségalumínium-hidroxidA hozzáadott értéknek inkább a teljesítmény egyensúlyára kell törekednie, mint a szélsőséges értékekre.
A globális vásárlók halogénmentes környezetvédelemre, magas lángállóságra, nagy megbízhatóságra és alacsony költségre vonatkozó igényeinek kielégítése érdekében az optimális formula a következő elveket követi:
1. Állítsa be az alsó határt az égésgátló szint alapján: az UL94 V-0 általában ≥ 50%-ot igényel;
2. Állítsa be a felső határt a feldolgozási technológia alapján: tömítés ≤ 70%, fröccsöntés ≤ 82%;
3. A felső határ növelése módosított gradációval: Módosítás+gradáció 10%-15%-kal növelheti a hozzáadott mennyiséget;
4. Határozza meg a végeredményt teljesítményteszttel: a viszkozitás, az ütés, a tapadás, a szigetelés és a hőciklus mind megfelelnek.
Az epoxigyantához hozzáadott alumínium-hidroxid maximális mennyisége az anyagok, készítmények, eljárások és tulajdonságok együttes hatásának eredménye. A hagyományos rendszer gyakorlati felső határa 65%, míg a módosított optimalizáló rendszer stabilan elérheti a 70% -82%, az extrém elméleti értéke nem haladja meg a 85%-ot.
Felületmódosítással, szemcseméret-besorolással, alacsony viszkozitású mátrixszal, adalékanyagok optimalizálásával és folyamaterősítéssel a feldolgozhatóság és a mechanikai tulajdonságok feláldozása nélkül nagy töltet, magas égésgátlás és magas szigetelés érhető el, tökéletesen alkalmazkodva a globális elektronika, új energia, elektromos, vasúti tranzit és egyéb területek szigorú szabványaihoz és környezetvédelmi követelményeihez. Ez az alapvető technológiai út az anyagipari vállalkozások számára a termékek versenyképességének növelése és a nemzetközi piacok kiterjesztése érdekében.
