Sistem resin epoksi pengisian tinggi, dengan kekuatan mekanikal yang sangat baik, penebat haba, kalis api, dan kestabilan dimensi, telah menjadi bahan teras dalam bidang pembuatan mewah global seperti pengkapsulan elektronik, pembungkusan peranti kuasa, pengacuan bahan komposit, pelekat mewah, dan tuangan elektrik. Di bawah keperluan kandungan pepejal yang tinggi, kekonduksian haba yang tinggi, dan formulasi kalis api yang tinggi, penambahan pengisi bukan organik (seperti alumina,aluminium hidroksida, magnesium oksida, serbuk mikro silikon, boron nitrida, dll.) selalunya melebihi 60wt%. Ini membawa kepada masalah seperti kelikatan sistem yang tinggi, kebolehaliran yang lemah, kebolehbasahan yang tidak mencukupi, kesukaran untuk mengeluarkan buih, peningkatan kecacatan pembentukan, dan kebolehsuaian yang lemah bagi proses aplikasi automatik, yang menjadi kesesakan utama yang menyekat kualiti produk dan kecekapan pengeluaran.
Peningkatan tidak normal dalam kelikatan sistem epoksi pengisian tinggi tidak disebabkan oleh satu faktor, tetapi oleh superposisi pelbagai mekanisme:
1. Keserasian yang lemah pada antara muka resin pengisi: Pengisi bukan organik mempunyai kekutuban permukaan yang kuat dan kumpulan hidroksil padat, membentuk interaksi yang kuat dengan matriks epoksi bukan kutub, menyebabkan zarah menggumpal dan meningkatkan rintangan geseran dalam sistem dengan ketara;
2. Luas permukaan khusus yang tidak munasabah dan taburan saiz zarah pengisi: Pengisi nano dan pengisi ultrahalus mempunyai luas permukaan khusus yang besar, yang menyerap sejumlah besar molekul resin dan membentuk "lapisan salutan", mengakibatkan penurunan fasa mudah alih yang berkesan; Pengisi saiz zarah tunggal mempunyai jurang yang besar dan memerlukan lebih banyak pengisian resin untuk meningkatkan lagi kelikatan;
3. Kelikatan intrinsik matriks resin adalah agak tinggi: resin epoksi setara tinggi seperti bisphenol A dan resin fenolik mempunyai rantai molekul yang panjang dan daya antara molekul yang kuat. Apabila tidak diisi, kelikatan mencecah ribuan mPa · s, dan selepas pengisian tinggi, kelikatan meningkat secara eksponen;
4. Proses penyebaran yang tidak mencukupi: kecekapan pencampuran, pengisaran, dan penyebaran yang rendah, penguraian dan pengagregatan pengisi yang tidak lengkap, pembentukan agregat sekunder, peningkatan yang tidak normal dalam pseudoplasticity dan aliran tidak sekata sistem;
5. Kekurangan atau pemilihan bahan tambahan yang tidak betul: Tanpa agen pembasahan dan penyebaran yang berkesan atau agen gandingan, ketegangan antara muka tidak dapat dikurangkan, struktur thixotropic sistem dibina secara berlebihan, dan kelikatan statik dan kelikatan pembinaan kedua-duanya tinggi.
Selepas mengenal pasti punca, melalui reka bentuk tahap molekul, pengubahsuaian antara muka, dan kawalan proses yang tepat, adalah mungkin untuk mencapai pengurangan kelikatan yang boleh dikawal sebanyak 30% -80% tanpa mengurangkan jumlah pengisi yang ditambah atau mengorbankan prestasi selepas pengawetan.
Matriks resin ialah asas kelikatan sistem, dan mengoptimumkan formula matriks ialah penyelesaian sumber untuk mengurangkan kelikatan, menyesuaikan diri dengan perlindungan alam sekitar, turun naik yang rendah, dan keperluan kebolehpercayaan yang tinggi bagi bahan mewah di seluruh dunia.
Keutamaan hendaklah diberikan kepada epoksi jenis bisphenol A berat molekul rendah (gred kelikatan rendah E51/E44), epoksi alifatik, epoksi sikloalifatik dan epoksi diubah suai cair. Kelikatan harus dikawal pada 500-3000mPa · s pada 25 ℃, yang meningkatkan kecekapan asas pengurangan kelikatan lebih daripada 40% berbanding dengan epoksi kelikatan tinggi konvensional. Epoksi alisiklik menggabungkan kelikatan rendah dengan rintangan kepada kekuningan dan rintangan cuaca, menjadikannya sesuai untuk aplikasi luar negara mewah seperti elektronik luar, fotovoltaik dan elektronik automotif.
Tinggalkan pencair tidak reaktif yang meruap dan gunakan pencair reaktif tunggal berfungsi/dwifungsi/berbilang fungsi (butyl glycidyl ether BGE, allyl glycidyl ether AGE, ethylene glycol diglycidyl ether EGDE, neopentyl glycol diglycidyl ether) dengan amaun tambahan 5% -15% terpaut untuk mengambil bahagian dalam pengawetan atau pengikat silang tanpa pengawetan atau pengurangan. kekuatan pelekat. Pencairan dwi berfungsi mempunyai kecekapan pengurangan kelikatan yang terbaik dan boleh mengekalkan ketumpatan silang silang bahan yang diawet, yang sesuai untuk keperluan kekuatan sistem pengisian tinggi.
Pilih amina lemak yang diubah suai, polieteramina, anhidrida kelikatan rendah, dan agen pengawetan kelikatan rendah terpendam untuk mengurangkan kelikatan komponen agen pengawetan, sambil meningkatkan keserasian dengan matriks epoksi dan mengelakkan peningkatan kelikatan secara tiba-tiba selepas pencampuran. Ejen pengawetan amina polieter datang dengan segmen rantai yang fleksibel, yang boleh mengurangkan geseran dalam sistem, mengimbangi pengurangan kelikatan dan penambahbaikan keliatan, dan memenuhi keperluan ketat medan tenaga baharu dan transit rel global.
Pengisi adalah teras sistem pengisian tinggi, dan pengubahsuaian permukaan dan penggredan saiz zarah adalah laluan teknologi utama untuk mengurangkan kelikatan tanpa mengurangkan jumlah pengisi yang ditambah, serta daya saing teras formulasi epoksi mewah.
Prarawat pengisi dengan ejen gandingan silane (KH550/KH560/KH570), ejen gandingan titanat, agen gandingan aluminat, dan pengubah suai polimer bercabang untuk membentuk lapisan salutan organik pada permukaan pengisi
-Mengurangkan kekutuban permukaan, mengurangkan ikatan hidrogen dan daya van der Waals antara zarah, dan mengelakkan penggumpalan;
-Meningkatkan keserasian dengan matriks epoksi, mengurangkan lompang antara muka, dan menurunkan rintangan aliran;
-Selepas pengubahsuaian, kelikatan sistem pengisian tinggi (≥ 70wt%) boleh dikurangkan sebanyak 40% -60%, sambil meningkatkan kekonduksian terma, penebat, dan kekuatan mekanikal bahan yang diawet.
Mengikut teori pembungkusan ketat, sistem penggredan empat peringkat yang terdiri daripada saiz zarah besar, saiz zarah sederhana, saiz zarah kecil dan saiz nanometer (seperti 50 μ m+10 μ m+2 μ m+50nm) diguna pakai. Pengisi saiz zarah kecil mengisi jurang saiz zarah yang besar, dengan ketara mengurangkan keliangan sistem dan pengkapsulan resin. Kelikatan boleh dikurangkan lebih daripada 30% di bawah kandungan pepejal yang sama. Reka bentuk penggredan harus mengelakkan penambahan pengisi nano yang berlebihan untuk mengelakkan lantunan semula kelikatan akibat luas permukaan tertentu yang berlebihan.
Keutamaan harus diberikan kepada penggunaan serbuk mikro silikon sfera, alumina sfera, dan boron nitrida sfera. Rintangan gelekan pengisi sfera jauh lebih rendah daripada pengisi berbentuk lembaran dan jarum yang tidak teratur, dan kebolehlilirannya bertambah baik dengan ketara. Ia adalah bentuk pengisi pilihan untuk pasu elektronik mewah dan bahan pengedap plastik epoksi.
Aditif ialah pengawal selia kelikatan untuk sistem epoksi pengisian tinggi, dengan pemilihan tepat untuk mencapai "penambahan rendah, pengurangan kelikatan tinggi", selaras dengan peraturan alam sekitar global dan keperluan prestasi bahan mewah.
Menggunakan dispersant berfungsi epoksi, dispersant ester poliakrilik, dispersant ester fosfat, dan dispersant bercabang hiper, dengan jumlah tambahan 0.5% -3%, dengan cepat membasahi permukaan pengisi, memecahkan aglomerat, membentuk lapisan yang stabil dari segi ruang, mengurangkan geseran antara zarah, dan mengurangkan kelikatan 30% -5 sebanyak 0%. Adalah disyorkan untuk menggunakan penyebar pengurangan kelikatan yang kuat untuk sistem kandungan pepejal yang tinggi, yang sesuai untuk pengisi nano dan sistem pengisi kawasan permukaan khusus tinggi.
Tambah silika fasa gas, lilin poliamida, minyak kastor terhidrogenasi, dan bentonit organik untuk membina struktur thixotropic yang boleh dikawal:
-Ketika rehat: kelikatan tinggi untuk mengelakkan pemendapan bahan pengisi;
-Semasa ricih (mengacau, mendispens, mengedap, menuang): kelikatan berkurangan dengan cepat dan kecairan adalah sangat baik;
Realisasikan "kelikatan pembinaan rendah+kestabilan statik tinggi" dan sesuaikan dengan proses arus perdana global seperti pendispensan automatik, pengedap vakum dan pengacuan RTM.
Sistem kelikatan tinggi terdedah kepada terperangkap gelembung dan sukar untuk dilepaskan. Menambah penyahbuih silikon organik dan ejen meratakan bukan silikon boleh mengurangkan sisa gelembung, meningkatkan keseragaman sistem, dan mengelakkan kecacatan tinggi dan pengacuan maya kelikatan yang disebabkan oleh buih.
Menyediakan penyelesaian yang berbeza untuk permintaan pasaran global dalam bidang yang berbeza, mengimbangi prestasi, proses dan pematuhan alam sekitar:
1. Pembungkusan peranti enkapsulasi/kuasa elektronik: penggredan pengisi sfera + pengubahsuaian silane + resin epoksi kelikatan rendah, mencapai kekonduksian haba yang tinggi, kelikatan rendah dan penebat tinggi, sesuai untuk elektronik automotif, komunikasi 5G dan penyongsang fotovoltaik;
2. Bahan komposit RTM/infusi vakum: pengkompaunan pencairan aktif kelikatan rendah+penyebaran yang cekap+reologi penipisan ricih, meningkatkan kebolehbasahan resin pada gentian, sesuai untuk bilah turbin aeroangkasa dan angin;
3. Pelekat/pengedap akhir tinggi: Ejen pengawetan amina polieter+penyerak bercabang, mencapai kelikatan rendah, lekatan tinggi, bebas pelarut, sesuai untuk bateri tenaga baharu dan transit rel;
4. Komponen tuangan/penebat elektrik: penggredan pengisi kalis api tinggi + pengubahsuaian gandingan + epoksi kelikatan rendah, sesuai untuk peralatan elektrik dan penghantaran voltan tinggi, memenuhi piawaian IEC dan UL global.
Isu kelikatan resin epoksi terisi tinggi adalah masalah sistemik dalam perumusan, pengisi, aditif dan proses, dan bukannya kelemahan pautan tunggal. Melalui pengkompaunan matriks kelikatan rendah, pengubahsuaian permukaan dan penggredan pengisi, pemilihan bahan tambahan khusus yang tepat, dan proses penyebaran yang cekap, titik sakit industri dengan kelikatan tinggi boleh diselesaikan sepenuhnya sambil mengekalkan kelebihan pengisian yang tinggi, meningkatkan hasil produk, kecekapan pengeluaran dan daya saing pasaran global.
