常見問答
我們日常接觸到一些高分子材料或者合成膠粘劑經常接觸到“阻燃”一詞,這里的阻燃我們可以從字面上去理解,就是阻止材料燃燒或是推遲火焰蔓延的能力。
而衡量這種能力又是什么呢?這里不得不說大名鼎鼎的“UL”質量認證了。
什么是UL?
UL是美國保險商試驗所(Underwriter Laboratories Inc.)的簡寫。UL至今已有百年歷史。UL安全試驗所是美國最有權威的,也是世界上從事安全試驗和鑒定的較大的民間機構。
也就是說,一款阻燃粘接密封膠,它的最權威和世界公認的阻燃性等級,就是UL等級,若想獲得UL阻燃等級,那么產品就必須得經過UL機構的安全測試和鑒定,然后得到他們頒發的鑒定書和標識。
常見的燃燒等級UL 94、UL 746。阻燃粘接密封膠類屬于高分子材料中有機硅材料的一個分支,它的阻燃等級用UL 94來衡量。
UL 94有幾個不同的等級,簡單與大家科普一下:
阻燃等級由HB,V-2,V-1向V-0逐級遞增:
HB:UL94標準中最底的阻燃等級。要求對于3到13 毫米厚的樣品,燃燒速度小于40毫米每分鐘;小于3毫米厚的樣品,燃燒速度小于70毫米每分鐘;或者在100毫米的標志前熄滅。
V-2:對樣品進行兩次10秒的燃燒測試后,火焰在60秒內熄滅。可以有燃燒物掉下。
V-1:對樣品進行兩次10秒的燃燒測試后,火焰在60秒內熄滅。不能有燃燒物掉下。
V-0:對樣品進行兩次10秒的燃燒測試后,火焰在30秒內熄滅。不能有燃燒物掉下。
市場上的阻燃粘接密封膠一般需要具有UL94-V1/V0等級,才具有一般的防火阻燃能力。
下面一張動圖簡單的說明了UL94的測試方法
說完了阻燃等級,那么具有優秀阻燃能力UL94-V1/V0的阻燃粘接密封膠它對我們有什么用呢?其實我們的日生活接觸到的家用電器的各種電子元件、照明用的燈具、汽車配件等都會用到阻燃粘接密封膠
具體的來說,就是PTC、顯像管、偏轉線圈等高電壓部份的絕緣粘接和密封,線路板元器件粘接固定,起絕緣、防潮、防震作用,阻燃電源膠電源模塊元器件粘接固定等等。這些元器件發熱量大、有安全隱患,對阻燃等級要求很高,常常需要阻燃粘接密封膠。
東莞兆舜有機硅科技股份有限公司(簡稱兆舜科技)的阻燃粘接密封膠ZS-NJ-D935系列不僅具有高強度普遍性的粘接能力、抗黃變能力、能快速固化、不含鹵素,同時阻燃等級達到UL 94-V0。
近段客戶有很多咨詢三防漆的相關問題,看來這一段時間三防漆很是火熱啊。
客戶很想知道三防漆能不能防水,防水程度怎么樣的!今天花點時間給大家科普一下。
先說一下,什么叫三防漆,是哪三防!
三防漆又叫披覆膠或者涂覆膠,是一種特殊配方的涂料,用于保護線路板及其相關設備免受環境的侵蝕。三防主要指的是:防潮,防霉,防鹽霧;當然,還具有防漏電、防震、防塵、防腐蝕、防老化、耐電暈等優秀性能。
市場上,三防漆的種類很多,有丙烯酸樹脂類型的三防漆,有聚氨酯類型的三防漆,還有有機硅類型的三防漆。有機硅三防漆又分為有機硅樹脂三防漆和有機硅橡膠三防漆。
這里簡單說明一下電子儀器的防水等級,IPXX防水等級(INGRESS PROTECTION),從無防護的0級到能長時間浸沒在一定壓力的水中照樣能使用的8級,分了不同的防水等級,級別越高,防水效果越好。
而我們的三防漆是怎樣的防水級別呢?其實,三防漆的防水和防潮兩個含義是有區別的。
防潮指的是,在潮濕或者濕氣較大的環境中,三防漆能夠保護我們的產品免受侵蝕,而防潮指的是環境接觸,而并非直接與水接觸。但是防水則是指的我們產品在水環境中使用,能夠避免水的侵入,從而避免設備或產品故障。
也就是說三防漆防水只是防水滴,比如不小心濺到水,但是不能完全放在水里泡。對于一定濕度、水汽的場合,三防漆能防護電子元器件在水汽的長時間的侵蝕而不受損壞,但直接在水環境下或者,水汽作用明顯的場合,三防漆的防護效果將大打折扣。
那么如何提高設備的防水效果呢?
其實,要想提高設備的防水效果,可以疊加防水材料的應用,比如,電子元器件披覆上一層三防漆后,再灌上一定厚度的灌封膠,不僅能改善防水效果,還能提高設備的散熱、防燃、防爆等效果,一舉多得;或者使用更加優異的防水材料,比如有機硅淺層披覆膠,或者防水型有機硅披覆膠,一種高粘接性,有很強內聚效果的有機硅材料;這都可以提高設備的防水性。
總之,各種復合材料的開發和應用將一步步提高設備的防水性能,拓寬我們使用場合。未來,這些新型復合材料的開發和應用,不僅讓我們飛向藍天,也可以帶領我們游進深海!
我們在上周介紹了甲基硅油的特性及行業應用方面的知識,那么本周我們來聊聊硅油世界里的另一種硅油——乙烯基硅油。
相比甲基硅油,乙烯基硅油很多人就比較陌生了,但是在業內做硅膠原料和硅膠制品卻十分熟悉,因為液體硅膠常用的就是乙烯基硅油。
常用的乙烯基硅油分為端乙烯基硅油(Vi-PDMS)和端乙烯基側鏈乙烯基硅油(Vi-PDVS)。
乙烯基硅油的制備工藝及反應機理與二甲基硅油相似:聚二甲基硅氧烷中少數的甲基( Me) 被乙烯基( Vi ) 取代,形成具有反應性的聚甲基乙烯基硅氧烷。它一般是以八甲基環四硅氧烷、四甲基四乙烯基環四硅氧烷為原料、四甲基二乙烯基二硅氧烷或六甲基二硅氧烷為封端劑,在酸或堿催化下通過開環平衡反應而成。
所以說乙烯基硅油是一種不同聚合度鏈狀結構的聚有機硅氧烷 ,其表現形態為液體流狀。
乙烯基硅油的主要特性是無色,無味、無毒、不易揮發的液體、不溶于水,可與苯、二甲醚、甲基乙基酮、四氯碳或煤油互溶,稍溶于丙酮、乙醇。它具有很小的蒸汽壓、較高的閃點和燃點、較低的凝固點;隨著鏈段數n的不同,分子量增大,粘度也增高,固此乙烯基硅油可有各種不同的粘度 。
那么乙烯基硅油被運用在什么地方呢?
1、用作生產高溫硫化硅橡膠(HTV)的基料,配以交聯劑、補強劑、著色劑、結構控制劑、耐老化劑等混煉制備高溫硫化硅橡膠生膠;
2、用于制作液體硅橡膠,是注射熱成型硅橡膠的主要材料;
3、乙烯基硅油與聚氨酯、丙烯酸等多種有機材料反應,可制成性能更優越(耐候、耐老化、抗紫外線、增強韌性等)的新材料,如各種改性涂料;
4、有機硅乳液(是硅油的一種形式,即乳化硅油。)主要有硅油織物柔軟整理劑;硅油乳液型消泡劑:是有機硅消泡劑中使用面較廣、用量較大的一種消泡劑。
單組份粘接密封膠,主要是硅酮密封膠,是室溫硫化硅橡膠的一種。主要成分是以端羥基聚二甲基硅氧烷(俗稱107膠)為主要原料,配以交聯劑,催化劑,各種功能粉料及一些添加助劑配合制成。硅酮密封膠一般具有優異的耐老化性、耐候性,對大部分材料(如PC、ABS、各種金屬塑料等)具有良好的粘接性,且不會腐蝕材料,無毒無害,在國民經濟占有重要地位。
普通硅酮密封膠其主要原料107基膠,在200-300攝氏度下即可燃燒,從某種角度來講屬于可燃物品。而阻燃粘接密封膠是在成分中添加阻燃材料制作而成的功能性材料,具有阻燃效果。這里的“阻燃”是指阻止材料燃燒或是推遲火焰蔓延的能力。阻燃能力級別用UL級別來劃分。高分子有機硅材料一般用UL 94阻燃等級來表示,一般有HB,V-2,V-1、V-0。V-0級別最高,阻燃效果最好。
阻燃粘接密封膠主要應用在家用電器的各種電子元件、照明用的燈具、汽車配件、電動汽車動力電池封裝等有阻燃有要求的部件當中。這些元件發熱量大,材料易燃,有安全隱患。
合格的阻燃粘接密封膠要求做到離火自熄,即不再施加火焰的情況下膠體能停止燃燒。但阻燃粘接密封膠在持續火焰燃燒下最終仍然會和普通密封膠一樣燃燒灰化。所以說阻燃密封膠并不是防火材料,更不能主動滅火。
IGBT,具體叫做絕緣柵雙極型晶體管,是一種復合全控型電壓驅動式功率半導體器件,簡單的來說,就是一種半導體開關器件。常應用在高鐵動車、電動汽車、大功率發電機組等控制模塊上。這種控制模塊,經常要經受冷熱高低溫的沖擊,水汽的侵蝕和各種機械振動苛刻條件的考驗。因此,如何保障IGBT模塊的使用環境和延長使用壽命,是技術工程中的一大難題。
IGBT硅凝膠是一種低應力,十分柔軟的有機硅凝膠。灌封到IGBT模組上后,它的低應力,凝膠柔軟性,不僅能夠達到比較理想的抗沖擊、減震效果,同時,凝膠表面的粘性,粘接在IGBT模組上,也能很好的達到防水防潮的保護效果。不僅如此,IGBT硅凝膠優異的電氣絕緣性能,如高介電強度和體積電阻率,也能能夠保護IGBT模塊。
兆舜科技的IGBT硅凝膠是一款針對IGBT模塊研制的特殊凝膠。不僅具備優異的物理性能和電氣絕緣性能,同時還有具有耐老化、耐候性等優點。
兆舜科技研發的IGBT硅凝膠是一款專門針對IGBT模塊研制的特殊凝膠。不僅具備優異的物理性能和電氣絕緣性能,同時還有具有耐老化、耐候性等優點。能夠廣泛應用到IGBT模組上。
有機硅灌封膠按化學反應體系來分,一般有加成型灌封膠和縮合型灌封膠。兩種灌封膠在市場上都有大量應用。一般縮合型的灌封膠是有粘接性的,即粘接性灌封膠,也叫帶粘接灌封膠或有粘接灌封膠。這種灌封膠相對于加成型灌封膠來說,不僅生產成本低廉,而且適應性好,(不像加成型灌封膠那么脆弱,比如容易中毒失活)還有帶粘接性的效果。因為帶有粘接性,所以三防效果更出眾。
當然,粘接性灌封膠也有自己的劣勢。因為是縮合體系,也就是說,反應過程是由空氣中的水分子引發的固化反應,所以反應不能加熱,或者說加熱對固化效果沒什么幫助;同時,在固化過程中會緩慢釋放低分子,那就必然導致有一定的體積收縮。所以,粘接性灌封膠的線性收縮率相較于加成型灌封膠來說還是很大的。由于先天的特點,就決定了它的應用方向——淺層灌封。
縮合型粘接性灌封膠一般應用于LED電子顯示屏、硬燈條背光源等精密電子儀器的防水、防潮、防塵三防淺層灌封保護。
東莞兆舜科技的粘接性灌封膠ZS-GF-118是一款成熟的帶粘接灌封硅膠,不僅具有優異的電氣絕緣性能、高透明度、抗黃變效果,而且粘度適中,操作工藝簡單。適用于精密儀器的三防淺層灌封。
有機化學材料自發現到應用僅有一百多年時間,在這段時間誕生了數以萬計的有機化學材料。有超高物性的(高模量),有超耐高溫的(有的可以達到上千度),有耐化學腐蝕的(高濃度酸堿)等等,這些形形色色的多功能有機材料,極大的豐富了我們的日常生活。
耐低溫材料也是一種。材料的耐低溫性能是指材料在低溫環境下仍能保持其基本物性,經過一定力量撞擊,不會發生脆化,材料發生脆化的溫度也叫做脆性溫度。一般披覆膠材料的耐低溫范圍是-20~-30℃,但是有機硅披覆膠的耐低溫卻可以達到-60~-70℃,若有機硅材料中引入一定量的苯基基團(1~10 mol %),耐低溫將可以大大提高,達到-115℃,同時在-95℃條件下,仍能保持比較好的彈性體狀態。
為什么有機硅披覆膠比一般有機材質能更加耐低溫呢?那是因為有機硅橡膠是-Si-O-化學鍵,這種結構具有比較好的化學惰性,不經能耐高低溫沖擊,還能耐老化,耐紫外線等等。(一般有機化學材料是-C-C-鍵)
由于耐低溫披覆膠的先天性優勢,大大的拓展了人類耐低溫材質的應用領域。耐低溫披覆膠涂覆在電子元件線路板上,由于具有較高的脆化溫度,在低溫下也能保持彈性體狀態,不會脆化,或者應力過高,損壞元器件。保護元器件在低溫下的使用壽命。
東莞兆舜科技耐低溫披覆膠ZS-NJ-D955是一款能耐-60℃的耐低溫披覆膠。經過多年的潛心研發,能經得住高低溫冷熱沖擊,不開裂,對元器件無應力損壞。
材料的耐低溫性能是指材料在低溫環境下,仍能保持比較好的物理性能,比如軟硬程度,拉伸強度等。材料在低溫環境下,經過一定力量沖擊,不會脆化,這個極限低溫溫度就是材料的脆性溫度。
一般有機橡膠材料的脆性溫度在-20~-30℃左右。有機硅橡膠的脆性溫度就比較高,能達到-60~-70℃。耐低溫三防漆是一種有機硅改性樹脂披覆膠,也可以叫耐低溫披覆膠。由于成分中還有少量的苯基基團(1~10mol%),其耐低溫性能更高,最低溫甚至可以達到-120℃左右。
材料的耐低溫性能是衡量材料低溫條件下使用壽命的重要指標。耐低溫三防漆涂覆在線路板上,在低溫的條件下仍能保持物性,不開裂,無應力,對元器件無損傷。
東莞兆舜科技的耐低溫三防漆ZS-NJ-D955是一款脆性溫度至少在-60℃的耐低溫披覆膠。由于我司實驗與測試環境條件限制,目前測試溫度只能達到-60℃。但是,其成分是有機硅苯基樹脂,耐低溫性能應該還會更高。
電子電氣中散熱是一個永恒的話題。熱量對電子元件是不友好的,尤其是超過承受能力的熱量,輕則使電子元件低效怠工,重則“機毀人亡”。所以在電子元件中,比如CPU、晶體管、電子管等都需要導熱材料幫助散熱。
其中比較常見的散熱材料為導熱硅脂、導熱墊片和導熱硅凝膠。導熱硅脂的散熱性能毋庸置疑,低熱阻,超薄界面,優秀的電氣絕緣性能,都是傳統的導熱墊片難以望其項背的。但是,導熱硅脂的易揮發、游離變干和操作不友好等缺點也是很多工程師頭痛的。導熱硅凝膠的問世,很好的解決了上述問題。
導熱硅凝膠一般是雙組份的導熱材料,通過靜態混合方式擠出后,由于具有良好的觸變性,可以注射到不規則元器件上,比如各種倒角、縫隙等,相對于導熱硅脂的絲網或刷涂,大大的提高了工藝效率;同時,導熱硅凝膠是一種有一定吸附力的凝膠狀態,不會有出油、變干等質量隱患。
東莞兆舜科技的導熱硅凝膠ZS-GF-5299B-20是一款導熱為2.0W的導熱填縫膠,導熱性能、電氣絕緣性能優異、應力低、操作簡單,可以用點膠機連續化作業,實現定點定量、節省人工成本和提高生產效率。
導熱硅脂也叫散熱硅脂、散熱硅,是一種導熱絕緣有機硅材料。可在高低溫環境下,如-60~200℃的條件下,長期保持不固化的脂膏狀,是大功率發熱器件的良好散熱介質。比如晶體管、CPU、熱敏電阻、溫度傳感器、電源模塊等都會使用到導熱硅脂。
那么,導熱硅脂在使用的時候是越厚越好嗎?
其實,導熱硅脂作為是發熱器和散熱器之間的空隙填充的一種介質,并不是越厚越好的。就以CPU和散熱器來說,如果涂抹的太厚,不僅僅起不到散熱的作用,反而會給CPU帶來負擔。當然,如果涂抹的太薄無法填滿空隙,那么散熱效果也不會很明顯。
具體原因是這樣的。涂抹導熱硅脂的目的是置換CPU和散熱器之間的空氣,也就是填充空隙,真正起到散熱效果的還是以金屬為材質的散熱器,比如銅片散熱器。一般銅的導熱系數高達77W/m·K,而空氣的導熱系數僅為0.024 W/m·K。在CPU與散熱器的貼合中,即使是表面非常光潔的兩個平面在相互接觸時都會有空隙出現,這些空隙中的空氣是熱的不良導體,會大大的阻礙散熱效果,可以想象成一根流通的水管,水流量是受限于整個管道直徑最細的部位。
所以,導熱硅脂的作用就是提高這最細管道的直徑,較好比木桶效應,導熱硅脂就是提高木桶中最短的那塊木板。導熱硅脂本身的導熱系數相交于金屬散熱器來說其實并不高的,一般是1.0~10 W/m·K,與金屬還是有非常大差距的。
所以,導熱硅脂涂抹多了,相當于延長了管道的長度,并沒有提高散熱流量,相反,厚度過高,混入空氣,還會影響散熱效果。
總之,導熱硅脂涂抹太厚,不僅會降低散熱,還浪費導熱硅脂,增加成本。
東莞兆舜科技的高導熱硅脂ZS-GF-Z系列,導熱系數為1.0~3.5 W/m·K,油離度低、電氣絕緣性能好,操作簡單,適合各種電子器件的散熱要求。
衡量一款導熱硅脂的出油率,一般用油離度來表示的。油離度是指標準重量導熱硅脂在一定溫度下保持一段時間后硅油析出量(一般是100g導熱硅脂重量,200℃溫度,48小時測試時間)。油離度是評價導熱硅脂耐熱性和穩定性的指標。油離度越低就說明導熱硅脂析出的油脂就越少,使用壽命就越長,越不容易變干。
導熱硅脂,又稱散熱膏,是一種混合物,其成分主要是導熱粉料和硅油,硅油起到潤濕粉料和保持脂狀作用。由于硅油作用是潤濕“溶解“導熱粉料,不和粉料參與反應,因此,時間長了,便會有油粉分離的情況,即有出油情況。如果油離度過高,長時間使用后硅脂就容易變干,變干后硅脂的導熱系數就會變小,也就是散熱效果會變差;同時,析出的硅油也會污染器件,嚴重情況還會造成電子元件短路故障。因此,油離度是判斷一款導熱硅脂優劣的重要指標。
實驗室除了用標準的油離度測試導熱硅脂,還可以通過簡易的紙巾析油測試來檢驗。將硅脂用相同的劑涂抹在測試紙上,在相同時間下,檢查測試紙析出的油脂面積(紙潤濕掉的面積),哪個面積小,那么該導熱硅脂的油離度和出油率就低,壽命就相對較長,性質也更穩定。
東莞兆舜科技的導熱硅脂ZS-GF-Z系列具有高導熱系數、易操作優點和低油離度,適合各種對散熱要求較高的發熱器件的應用。
導熱硅脂,我們都知道。那什么是導熱硅泥呢?導熱硅泥是一種以有機硅為主體,通過添加一定的導熱填料和復合材料配置而成的泥狀物。(區別于導熱硅脂的方法是,看其是否具有可塑性,也就是是否可以隨意捏變。)因為其本身具有非常優秀的傳熱能力和觸變性,所以常用于伴熱管以及各種結構復雜的電子元器件上。
伴熱管是一種依附在液料輸送管道上的發熱源,其主要的作用是為輸送管道提供熱量,防止液料在輸送過程中因為溫度過低而凝固堵塞輸送管道,因伴熱管價格昂貴且操作復雜,所以一般只會為一條輸送管道配置一條伴熱管,這樣就會造成輸送管道受熱不均勻,使液料變性,產生如降解、結炭、失去活性等情況。為了解決這個問題,可以在伴熱管和輸送管道上均勻涂覆上導熱硅泥,導熱硅泥能將伴熱管上的熱量高效均勻的傳導到輸送管道上,使輸送管道受熱均勻,保證輸送管道通暢。
不僅如此導熱硅泥還具有優秀的介電性能和絕緣能力,所以也適用于電子元器件上,能有效提高電子元器件的散熱能力。如各種結構復雜的電子元件,在導熱墊片和導熱硅脂都不適用的時候,就可以使用導熱硅泥。使用時,可按需求捏成各種形狀,填充于需導熱的電子元件與散熱器/殼體等之間,使其緊密接觸、減小熱阻,快速有效地降低電子原件的溫度,從而延長電子元件的使用壽命并提高其可靠性。
兆舜科技作為一家為全國各地提供導熱硅泥的廠家,所生產的導熱硅泥具備優越的耐高低溫性,極好的耐氣候、耐輻射及優越的介電性能;無毒、無腐蝕、無味、無粘性,可在-60℃~+200℃的溫度下長期保持使用時的泥狀物狀態。
市場上有機硅電子灌封膠價格有高有低,而有些電子灌封膠價格遠遠低于市場平均價格,這是為什么呢?是他們的技術先進,能有效控制生產成本?其實,原因是他們在灌封膠材料里面添加了低價的白油,通過這樣控制成本,擾亂市場。
什么是白油呢?
白油,也叫白色礦物油,是經過特殊的深度精制后的礦物油。透明無色、無味、化學惰性,基本物質為飽和烴,芳香烴等,分子量通常都在250~450之間。沸點一般在150℃以內。在日化、制藥、食品、橡塑、農業等行業都有廣泛應用。
為什么添加白油能降低生產成本呢?
因為白油的價格比較低廉。舉個例子(以下數據純屬虛構),一般硅油的市場價格在30元/公斤,而白油的價格僅有10元/公斤,在保證電子灌封膠的驗收品質為前提,可以添加20%白油,那么參雜白油的膠水成本就是26元/公斤。這樣,通過添加適當比例的白油,就可以降低電子灌封膠的價格,搶占灌封膠市場。
添加了白油的電子灌封膠有什么危害呢?
我們知道,硅油是以硅氧烷為結構的高分子材料,具有有機和無極特性,而白油是以炭結構的有機高分子,沒有無機特性。由于白油是化學惰性的,不參與有機硅膠的交聯反應。當硅膠固化后,游離的白油就會緩慢從膠水內滲出。
一旦在驅動電源等電子產品上使用了摻雜了白油的電子灌封膠,可能會出現以下幾種情況:
1、各項物理性能較差,比如抗拉強度、撕裂強度都會下降;
2、散熱性、阻燃等能力都較差,難以有效的提高電子產品的散熱能力和安全系數,容易產生事故;
3、耐高低溫性能差,耐候性差,膠體易開裂,使雨水從裂縫中滲人電子元器件內、降低電子產品的防潮能力、引起電子元器件故障;
4、電氣性能和絕緣能力較差,灌封后影響電子元件的抗電磁干擾能力,容易產生故障。
那該如何檢測我們購買的電子灌封膠是否添加白油呢?
由于白油的沸點比較低,小于150℃,而硅油沸點在200℃左右,所以,實驗室簡單的方法就是測試未固化或者固化后的灌封膠的揮發分,測試方法為,在150℃烘箱烘烤3小時,測量揮發后的重量差。正常的電子灌封膠揮發分<1%,添加白油的揮發分>5%。當揮發分異常偏高的時候,就可以判斷電子灌封膠里面添加了白油。
總之,我們選擇電子灌封膠的時候,不能貪圖價格便宜,要從產品品質、公司服務上綜合考慮選擇。
兆舜科技是一家主要生產有機硅電子灌封膠的廠家,產品型號為ZS-GF-5299系列,公司始終堅持著以優質的產品,服務于各大行業,以我們雄厚的研發經驗和專業的服務意識,為了客戶提供優異的服務體驗。