Эпоксидті шайырға қосылатын алюминий гидроксидінің максималды мөлшері қандай?

Галогенсіз жалынға төзімді, төмен түтін және улы емес және эпоксидті шайырдың оқшаулағыш толтыруының жаһандық негізгі технологиясында алюминий гидроксиді (ATH) электронды герметикада, құюда, мыс қапталған ламинаттарда, композиттік материалдарда, оқшаулау компоненттері мен басқа да құндылығының арқасында артықшылықты бейорганикалық отқа төзімді толтырғыш болды. баяу және түтінге қарсы, электрлік оқшаулау және өңдеуге төзімділік. Формула жасауда дүниежүзілік материалды компаниялар көтеретін ең көп тараған негізгі сұрақ: Ең көп мөлшері дегеніміз неалюминий гидроксидіэпоксидті шайыр жүйелеріне қосуға болады ма?

Ⅰ.Негізгі қорытынды: эпоксидті шайырдағы алюминий гидроксидінің қосылу мөлшері

Қалыпты араластыруға, көбіксіздендіруге, құюға/құюға/қалыптауға сәйкес келетін және қатайтқаннан кейін жарылып кетпейтін және қабыршақтанбайтын, механикалық және оқшаулау көрсеткіштеріне сәйкес келетін өнеркәсіптік өндіріс жағдайында:

1. Кәдімгі модификацияланбаған алюминий гидроксиді: максималды практикалық қосу мөлшері 50% -65 wt% (массалық үлес);

2. Силан/титанат модификациясы+бөлшектер өлшемі разрядталған алюминий гидроксиді: практикалық максималды қосу мөлшері 70% -82 wt% жетуі мүмкін;

3. Зертханалық экстремалды оңтайландыру жүйесі: Теориялық жоғарғы шек салмағы 85% жақындауы мүмкін, бірақ ол тек арнайы процестерге қолданылады және ауқымды өндіріс үшін тұрақтылыққа ие емес.

Қарапайым тілмен айтқанда: қарапайым формула ≤ 65%; Өзгертілген және оңтайландырылған формула 70% -82%; Экстремалды формула 85% аспайды. Бұл эпоксидті алюминий гидроксиді жүйелері үшін әлемдік деңгейде танылған қауіпсіз, тұрақты және жаппай өндірілетін қосу шегі.

Ⅱ. Максималды қосу мөлшерін анықтайтын төрт негізгі шектеу

Қосылған алюминий гидроксидінің мөлшері неғұрлым көп болса, соғұрлым жақсы. Жоғарғы шекті бұзу тікелей жүйенің бұзылуына, өңдеудің сәтсіздігіне және өнімділіктің төмендеуіне әкеледі. Төрт негізгі шектеулер «максималды қосымша қызыл сызықты» бірге анықтайды.

1. Тұтқырлық шектеуі: Өңдеу сұйықтығының абсолютті жоғарғы шегі

Эпоксидті шайырдың өзі белгілі бір негізгі тұтқырлыққа ие, ал бейорганикалық ұнтақ ретінде қосылған алюминий гидроксидінің мөлшері неғұрлым жоғары болса, жүйе тұтқырлығының экспоненциалды өсуі.

-65% жоғары: жүйе тұтқыр болады, араластыру қиын және көпіршіктер шығарылмайды;

-75%-дан жоғары: автоматтандырылған құюға, вакуумды нығыздауға және қалыптарды қалыптастыруға бейімделе алмайтын өздігінен тегістеу, құю және құю мүмкіндіктерін жоғалту;

-82%-дан жоғары: шайыр толтырғыштың бетін толығымен ылғалдай алмайды, нәтижесінде «құрғақ ұнтақ агломерациясы және құрғақ агломерация» пайда болады, оның өңделу қабілетін толығымен жоғалтады.

Тұтқырлық максималды қосу мөлшерін анықтайтын бірінші шек болып табылады және сонымен қатар жаһандық электроника, электротехника және композиттік материалдар өнеркәсібіндегі жаппай өндірістің негізгі бақылау көрсеткіші болып табылады.

2. Механикалық өнімділік шектеулері: беріктік пен қаттылық арасындағы тепе-теңдік шекарасы

Алюминий гидроксидіқатты бейорганикалық бөлшек болып табылады және шамадан тыс қосу эпоксидті шайырдың көлденең байланысқан желісін зақымдауы мүмкін, нәтижесінде:

- Соққыға төзімділік пен үзілу кезіндегі ұзару айтарлықтай төмендеді, бұл материалды сынғыш және жарылуға бейім етеді;

- Жабысқақ беріктігі төмендейді, ал субстратпен және құрамдас бөліктермен байланысу беріктігі жеткіліксіз;

-Термиялық соққы кезінде термиялық кеңею коэффициентінің сәйкес келмеуі, нәтижесінде деформация және ажырау.

Өнеркәсіптік оңтайлы тепе-теңдік нүктесі: UL94 V-0 жалынға төзімділігін қанағаттандыру алғышарттары бойынша қосу мөлшері 55% -70% деңгейінде бақылануы керек, бұл жалынға төзімділікті, беріктікті, қаттылықты және өлшемдік тұрақтылықты теңестіре алады.

3. Интерфейс үйлесімділігінің шектеуі: дисперсия мен суланудың негізгі логикасы

Модификацияланбаған алюминий гидроксидінің бетінде бірнеше гидроксил топтары бар, күшті полярлық және эпоксидті шайырмен нашар үйлесімділік. Жоғары қосындыда ол бейім:

-Ішкі ақауларды тудыратын екінші реттік қосылуды қалыптастыру;

- Толтырғыш пен шайыр интерфейсі арасындағы байланыстыру күші әлсіз және кернеу шоғырланған;

-Оқшаулау өнімділігі мен қатайтылған материалдың кернеуге төзімділігі төмендейді.

Силанды біріктіру агенттерімен модификациялау және супер дисперсенттермен жабу арқылы фазааралық үйлесімділікті айтарлықтай жақсартуға болады, максималды қосу мөлшерін 65% -дан 70% -82% -ға дейін арттыруға болады.

4. Процесс шектеулері: Әртүрлі қалыптау процестері үшін қосудың жоғарғы шегіндегі айырмашылықтар

Бір формуласы бар әртүрлі процестер үшін максималды қосу мөлшері мүлдем басқаша, бұл жаһандық жаппай өндіріс үшін ұстануға тиіс процесті бейімдеу принципі:

-Вакуумды тығыздау/электрондық инфузия: жоғары өтімділік талаптары, жоғарғы шегі 60% -70%;

-қалыпты құю/электрлік компоненттер: тұтқырлықты азайту үшін қыздыруға болады, жоғарғы шегі 70% -78%;

- Қалыптастырылған/Жаппай құйылған пластмассалар (BMC/DMC): жоғары ығысатын қалыптау, жоғарғы шегі 75% -82%;

-Жұқа қабат желім/байланыс агенті: жоғарғы шегі 40% -55% болатын төмен тұтқырлықты және жоғары инфильтрацияны қажет етеді.

Ⅲ.Шектен қалай өтуге болады: максималды қосу сомасын 65%-дан 80%-ға дейін арттырыңыз+

Жаһандық жоғары деңгейлі нарықтағы жоғары жалынға төзімділікке, жоғары CTI мәніне, жоғары оқшаулауға және төмен бағаға сұранысқа ие бола отырып, жүйе тұрақтылығын сақтай отырып, қосылған алюминий гидроксидінің мөлшерін қауіпсіз арттыру үшін төрт негізгі технологиялық құралды пайдалануға болады.

1. Толтырғыштардың беттік модификациясы: Интерфейс инженериясы негізгі болып табылады

Силанды байланыстырушы агент (KH550/KH560/KH570), титанат, алюминат және гипертармақталған полимер арқылы алюминий гидроксидін in situ жабу:

-беттік полярлықты азайту және бөлшектер арасындағы сутектік байланыс күштерін азайту;

-Эпоксидті матрицамен үйлесімділік пен ылғалдануды жақсарту;

- Жоғары толтыру жағдайында агломерацияны азайтыңыз және тұтқырлықтың жоғарылауын азайтыңыз.

Модификациядан кейін тұтқырлықты бірдей қосу мөлшерінде 30% -60% азайтуға болады және жоғары толтыру терезесін тікелей ашуға болады.

2. Көп бөлшектердің өлшемдері: тығыз орау шайырға сұранысты азайтады

Тығыз орау теориясынан кейін үлкен бөлшектердің, орташа бөлшектердің және шағын бөлшектердің (мысалы, 40 μ м+8 μ м+1,5 μ м) комбинациясы қолданылады:

- Кеуектілікті азайту үшін үлкен бөлшектердің саңылауларын ұсақ бөлшектермен толтырыңыз;

-Шайырды қаптаманың мөлшерін азайтыңыз және бірдей қатты құрамдағы ағындылықты жақсартыңыз;

-Қосымшаның жоғары мөлшеріне, төмен тұтқырлыққа және жоғары тығыздыққа қол жеткізіңіз.

Бағалауды оңтайландыру - бұл қоспалардың мөлшерін арттырудың ең үнемді және тиімді шешімі.

3. Тұтқырлығы төмен эпоксидті жүйені құрау: матрицадан тұтқырлықты азайту

-Төмен молекулалық эпоксидті, циклоалифатты эпоксидті және алифатты эпоксидті таңдаңыз;

- Құрама белсенді еріткіш (VOC жоқ, қатаюға қатысады, миграцияланбайды);

- Тұтқырлығы төмен қатайтқыштармен (полиэтерамин, модификацияланған ангидрид) жұптастырылған.

Матрицаның тұтқырлығы неғұрлым төмен болса, алюминий гидроксидін орналастыру қабілеті соғұрлым күштірек, ал максималды қосу мөлшерін 8% -15% арттыруға болады.

4. Тиімді қоспалар және процесті күшейту: реология мен дисперсияға қосарлы кепілдік

-Тиімді ылғалдандырғыш және дисперсті агенттерді қосу: агломерацияны бұзу және фазааралық кедергіні азайту;

-дәл реологиялық қоспалар: құрылыс кезінде ығысуды жіңішкеруге, статикалық тұнбаға қарсы және жоғары ағынға қол жеткізу;

-Вакуумда жоғары жылдамдықты дисперсия/үш орамды тегістеу: толтырғыштың толық деполимеризациясын және біркелкі дисперсиясын қамтамасыз етіңіз және құрғақ ұнтақтың агломерациясын болдырмаңыз.

Ⅳ. Сценарий бойынша индустрияландыруға ұсынылатын қосу мөлшері (жаһандық стандарт)

Жаһандық электроника мен электр, жаңа энергетика, теміржол транзити және құрылыс композиттік материалдарын нақты сертификаттау және жаппай өндіру тәжірибесіне сүйене отырып, мөлшерді қосу үшін ең практикалық нұсқауларды қамтамасыз етіңіз:

1. Электронды құмыраға арналған желім (қуат көзі/контроллер/датчиктер): 50% -65%, V-0 отқа төзімді, төмен тұтқырлық, жоғары оқшаулау;

2. Электрлік құйма/оқшаулағыштар/қосқыш компоненттері: 65% -78%, жоғары CTI, жоғары жалынға төзімділік, жоғары механикалық беріктік;

3. Мыспен қапталған ламинат/оқшаулағыш тақта: 55% -70%, аз түтін, жоғары ыстыққа төзімділік, өлшем тұрақтылығы;

4. BMC/DMC қалыпталған бөлшектер: 70% -82%, жоғары толтыру, төмен баға, жоғары қалыптау мүмкіндігі;

5. Жалынға төзімді желім/нығыздауыш: 40% -55%, теңестіру беріктігі мен жалынға төзімділік.

Ⅴ. Шамадан тыс қосудың типтік тәуекелдері (алдын алу керек)

Кәсіпорындар шығындарды азайту немесе жалынға төзімділікті жақсарту үшін жоғары қоспалардың деңгейін соқыр іздегенде, жоғарғы шектен асқаннан кейін қайтымсыз мәселелер туындауы мүмкін:

-Тұтқырлық жарылыс, құюға, көбіктенуге немесе қалыптауға қабілетсіз;

-Емделген материалдың суық және ыстық айналуынан болатын жарылуы, деформациясы, жоғары сынғыштығы және істен шығуы;

-Интерфейстің көптеген ақаулары бар, нәтижесінде оқшаулау өнімділігі мен кернеуге төзімділік айтарлықтай төмендейді;

-Толтырғыштардың шөгуі және стратификациясы, сақтаудың нашар тұрақтылығы;

-Төмен кірістілік, UL, IEC, RoHS және т.б. сияқты жаһандық сертификаттардан өте алмайды.

Қауіпсіздік туралы ескерту: сомасыалюминий гидроксидіқосылғандар экстремалды мәндерден гөрі өнімділік тепе-теңдігін ұстануы керек.

Ⅵ.Жаһандық нарық үшін жоғары толтыру формуласының дизайн логикасы

Жаһандық тұтынушылардың галогенсіз қоршаған ортаны қорғау, жоғары жалынға төзімділігі, жоғары сенімділігі және төмен құны бойынша талаптарын қанағаттандыру үшін оңтайлы формула келесі принциптерді ұстанады:

1. Төменгі шекті жалынға төзімділік деңгейіне қарай орнатыңыз: UL94 V-0 әдетте ≥ 50% қажет етеді;

2. Өңдеу технологиясы негізінде жоғарғы шекті белгілеңіз: тығыздау ≤ 70%, қалыптау ≤ 82%;

3. Өзгертілген градациямен жоғарғы шекті ұлғайту: Модификация+градация қосу мөлшерін 10% -15% арттыруы мүмкін;

4. Өнімділік сынағы арқылы түпкілікті нәтижені анықтаңыз: тұтқырлық, соққы, адгезия, оқшаулау және жылу циклі барлығы өтеді.

Қорытынды

Эпоксидті шайырға қосылатын алюминий гидроксидінің максималды мөлшері материалдардың, рецептуралардың, процестердің және қасиеттердің бірлескен әсерінің нәтижесі болып табылады. Кәдімгі жүйенің практикалық жоғарғы шегі 65% құрайды, ал түрлендірілген оңтайландыру жүйесі тұрақты түрде 70% -82% жетуі мүмкін, экстремалды теориялық мәні 85% аспайды.

Жаһандық электрониканың, жаңа энергетиканың, рельсті электрлік және басқа салалардағы қатаң стандарттар мен экологиялық талаптарға тамаша бейімделе отырып, бетті модификациялау, бөлшектердің өлшемін анықтау, төмен тұтқырлық матрицасы, қоспаларды оңтайландыру және процесті күшейту, жоғары толтыру, жоғары жалынға төзімділік және жоғары оқшаулау арқылы өңдеу және механикалық қасиеттерді жоғалтпастан қол жеткізуге болады. Бұл материалдық кәсіпорындар үшін өнімнің бәсекеге қабілеттілігін арттыру және халықаралық нарықтарды кеңейту үшін негізгі технологиялық жол.