شاندونغ تايكسينغ المواد المتقدمة المحدودة
شاندونغ تايكسينغ المواد المتقدمة المحدودة
أخبار

كيفية حل مشكلة اللزوجة العالية لراتنجات الايبوكسي ذات التعبئة العالية؟

أصبح نظام راتنجات الإيبوكسي ذو التعبئة العالية، مع قوته الميكانيكية الممتازة، والعزل الحراري، وتثبيط اللهب، واستقرار الأبعاد، مادة أساسية في مجالات التصنيع العالمية المتطورة مثل التغليف الإلكتروني، وتغليف أجهزة الطاقة، وقولبة المواد المركبة، والمواد اللاصقة المتطورة، والصب الكهربائي. في ظل متطلبات المحتوى الصلب العالي، والموصلية الحرارية العالية، وتركيبات مثبطات اللهب العالية، يتم إضافة مواد حشو غير عضوية (مثل الألومينا،هيدروكسيد الألومنيوموأكسيد المغنيسيوم ومسحوق السيليكون الصغير ونيتريد البورون وما إلى ذلك) غالبًا ما تتجاوز 60٪ بالوزن. وهذا يؤدي إلى مشاكل مثل اللزوجة العالية للنظام، وضعف القدرة على التدفق، وعدم كفاية قابلية البلل، وصعوبة إزالة الفقاعات، وزيادة عيوب التكوين، وضعف القدرة على التكيف مع عمليات التطبيق الآلية، والتي تصبح اختناقات رئيسية تقيد جودة المنتج وكفاءة الإنتاج.



Ⅰ.السبب الأساسي لللزوجة المرتفعة لراتنجات الايبوكسي عالية التعبئة

الزيادة غير الطبيعية في اللزوجة لنظام الإيبوكسي عالي التعبئة لا تنتج عن عامل واحد، ولكن عن طريق تراكب آليات متعددة:

1. ضعف التوافق في واجهة راتنج الحشو: تتميز الحشوات غير العضوية بقطبية سطحية قوية ومجموعات هيدروكسيل كثيفة، مما يشكل تفاعلات قوية مع مصفوفات الإيبوكسي غير القطبية، مما يتسبب في تكتل الجزيئات وزيادة مقاومة الاحتكاك داخل النظام بشكل ملحوظ؛

2. مساحة سطح محددة وتوزيع غير معقول لحجم الجسيمات للحشو: تحتوي حشوات النانو والحشوات متناهية الصغر على مساحة سطح محددة كبيرة، والتي تمتص عددًا كبيرًا من جزيئات الراتنج وتشكل "طبقة طلاء"، مما يؤدي إلى انخفاض في الطور المتحرك الفعال؛ تحتوي حشوات حجم الجسيمات المفردة على فجوات كبيرة وتتطلب المزيد من حشو الراتينج لزيادة اللزوجة؛

3. اللزوجة الجوهرية لمصفوفة الراتينج عالية نسبيًا: راتنجات الإيبوكسي المكافئة العالية مثل ثنائي الفينول أ والراتنجات الفينولية لها سلاسل جزيئية طويلة وقوى جزيئية قوية. عندما لا يتم ملؤها، تصل اللزوجة إلى آلاف مللي باسكال · ثانية، وبعد الملء العالي، تزداد اللزوجة بشكل كبير؛

4. عملية التشتت غير الكافية: انخفاض كفاءة الخلط والطحن والتشتت، والتحلل غير الكامل وتجميع الحشو، وتشكيل الركام الثانوي، وزيادة غير طبيعية في اللدونة الكاذبة والتدفق غير المتكافئ للنظام؛

5. نقص أو اختيار غير مناسب للمواد المضافة: بدون عوامل ترطيب وتشتيت فعالة أو عوامل اقتران، لا يمكن تقليل التوتر السطحي، ويتم بناء هيكل النظام المتغير بشكل مفرط، وتكون اللزوجة الساكنة ولزوجة البناء عالية.


بعد تحديد السبب، من خلال تصميم المستوى الجزيئي، وتعديل الواجهة، والتحكم الدقيق في العملية، من الممكن تحقيق تقليل اللزوجة الذي يمكن التحكم فيه بنسبة 30% -80% دون تقليل كمية الحشو المضافة أو التضحية بالأداء بعد المعالجة.


Ⅱ.إعادة بناء الصيغة: اختيار وتركيب مصفوفة راتنجات منخفضة اللزوجة

تعتبر مصفوفة الراتنج أساس لزوجة النظام، وتحسين صيغة المصفوفة هو الحل المصدر لتقليل اللزوجة، والتكيف مع حماية البيئة، والتقلبات المنخفضة، ومتطلبات الموثوقية العالية للمواد المتطورة في جميع أنحاء العالم.

1. اختر اللزوجة المنخفضة، راتنجات الايبوكسي عالية التفاعل

ينبغي إعطاء الأولوية للإيبوكسي منخفض الوزن الجزيئي ثنائي الفينول من النوع A (درجة اللزوجة المنخفضة E51/E44)، والإيبوكسي الأليفاتي، والإيبوكسي الحلقي الأليفاتي، والإيبوكسي المعدل المخفف. يجب التحكم في اللزوجة عند 500-3000 مللي باسكال · ثانية عند 25 درجة مئوية، مما يزيد من الكفاءة الأساسية لتقليل اللزوجة بأكثر من 40٪ مقارنة بالإيبوكسي التقليدي عالي اللزوجة. يجمع إيبوكسي Alicyclic بين اللزوجة المنخفضة ومقاومة الاصفرار ومقاومة الطقس، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات الخارجية المتطورة مثل الإلكترونيات الخارجية والخلايا الكهروضوئية وإلكترونيات السيارات.

2. التركيب الدقيق للمواد المخففة النشطة (نوع غير مذيب، متوافق مع RoHS/REACH)

تخلى عن المواد المخففة المتطايرة غير التفاعلية واستخدم مواد مخففة تفاعلية وظيفية/ثنائية الوظيفة/متعددة الوظائف (بوتيل غليسيديل إيثر BGE، أليل غليسيديل إيثر AGE، إيثيلين غليكول ديغليسيديل إيثر EGDE، نيوبنتيل غليكول ديغليسيديل إيثر) مع كمية إضافية قدرها 5% - 15% للمشاركة في معالجة التشابك بدون بقايا أو هجرة، مع تجنب انخفاض مقاومة الحرارة وقوة اللصق. يتمتع المخفف الوظيفي المزدوج بأفضل كفاءة في تقليل اللزوجة ويمكنه الحفاظ على كثافة التشابك للمادة المعالجة، وهو مناسب لمتطلبات القوة لأنظمة التعبئة العالية.

3. المطابقة التآزرية لعامل المعالجة ذو اللزوجة المنخفضة

حدد الأمينات الدهنية المعدلة، والبوليثيرامينات، وأنهيدريدات اللزوجة المنخفضة، وعوامل المعالجة منخفضة اللزوجة الكامنة لتقليل لزوجة مكونات عامل المعالجة، مع تحسين التوافق مع مصفوفة الإيبوكسي وتجنب الزيادة المفاجئة في اللزوجة بعد الخلط. تأتي عوامل معالجة البولي إيثر أمين مع قطاعات سلسلة مرنة، والتي يمكن أن تقلل الاحتكاك داخل النظام، وتوازن بين تقليل اللزوجة وتحسين المتانة، وتلبية المتطلبات الصارمة للطاقة العالمية الجديدة ومجالات النقل بالسكك الحديدية.


Ⅲ.تعديل الحشو وتصميم الدرجات: تحسين شامل من الواجهة إلى التراكم

تعتبر مواد الحشو جوهر أنظمة التعبئة العالية، ويعد تعديل السطح وتصنيف حجم الجسيمات من المسارات التكنولوجية الرئيسية لتقليل اللزوجة دون تقليل كمية مواد الحشو المضافة، فضلاً عن القدرة التنافسية الأساسية لتركيبات الإيبوكسي المتطورة.

1. تعديل سطح الحشو: تقليل الطاقة البينية وتحسين التشتت

قم بالمعالجة المسبقة للحشو باستخدام عامل اقتران السيلان (KH550/KH560/KH570)، وعامل اقتران تيتانات، وعامل اقتران ألومينات، ومعدل بوليمر مفرط الامتياز لتشكيل طبقة طلاء عضوية على سطح الحشو

- تقليل قطبية السطح، وتقليل الرابطة الهيدروجينية وقوى فان دير فالس بين الجزيئات، ومنع التكتل؛

- تحسين التوافق مع مصفوفة الإيبوكسي، وتقليل فراغات الواجهة، وتقليل مقاومة التدفق؛

- بعد التعديل، يمكن تقليل لزوجة نظام التعبئة العالي (≥ 70٪ بالوزن) بنسبة 40٪ -60٪، مع تحسين التوصيل الحراري والعزل والقوة الميكانيكية للمادة المعالجة.

2. تصنيف حجم الجسيمات المتعددة: معبأة بإحكام لتقليل استخدام الراتنج

باتباع نظرية التغليف المحكم، تم اعتماد نظام تصنيف من أربعة مستويات يتكون من حجم جسيم كبير، وحجم جسيم متوسط، وحجم جسيم صغير، وحجم نانومتر (مثل 50 ميكرومتر+10 ميكرومتر+2 ميكرومتر+50 نانومتر). تعمل مواد الحشو ذات حجم الجسيمات الصغيرة على ملء الفجوات الكبيرة في حجم الجسيمات، مما يقلل بشكل كبير من مسامية النظام وتغليف الراتنج. يمكن تقليل اللزوجة بأكثر من 30% تحت نفس المحتوى الصلب. يجب أن يتجنب تصميم الدرجات الإضافة المفرطة لمواد الحشو النانوية لمنع ارتداد اللزوجة بسبب المساحة السطحية المفرطة.

3. الاختيار الأمثل لمورفولوجية الحشو

وينبغي إعطاء الأولوية لاستخدام مسحوق السيليكون الكروي الصغير، والألومينا الكروية، ونيتريد البورون الكروي. مقاومة التدحرج للحشوات الكروية أقل بكثير من تلك الخاصة بالحشوات غير المنتظمة التي تشبه الصفائح والحشوات ذات الشكل الإبري، كما تم تحسين قابلية التدفق بشكل ملحوظ. إنه شكل الحشو المفضل للوعاء الإلكتروني المتطور ومواد الختم البلاستيكية الإيبوكسي.


Ⅳ.نظام إضافي متخصص: التحكم الدقيق في تشتت الترطيب والريولوجيا

المادة المضافة عبارة عن منظم لزوجة لأنظمة الإيبوكسي ذات التعبئة العالية، مع اختيار دقيق لتحقيق "إضافة منخفضة، وتقليل اللزوجة العالية"، بما يتماشى مع اللوائح البيئية العالمية ومتطلبات أداء المواد المتطورة.

1. عامل ترطيب وتشتيت فعال

باستخدام مشتتات الإيبوكسي الوظيفية، ومشتتات إستر بولي أكريليك، ومشتتات إستر الفوسفات، ومشتتات مفرطة الامتياز، مع كمية إضافة قدرها 0.5% -3%، يبلل سطح الحشو بسرعة، ويكسر التكتلات، ويشكل طبقة مستقرة مكانيًا، ويقلل الاحتكاك بين الجسيمات، ويقلل اللزوجة بنسبة 30% -50%. يوصى باستخدام مشتتات قوية تقلل اللزوجة لأنظمة المحتوى الصلب العالي، والتي تكون مناسبة لحشوات النانو وأنظمة حشو مساحة سطحية عالية.

2. المعدل الريولوجي: يحقق ترقق القص، موازنة البناء ومكافحة الترهل

أضف السيليكا في الطور الغازي، وشمع البولياميد، وزيت الخروع المهدرج، والبنتونيت العضوي لبناء هيكل متغير الانسيابية يمكن التحكم فيه:

- في حالة الراحة: لزوجة عالية لمنع ترسيب مادة الحشو؛

- أثناء القص (التقليب، التوزيع، الختم، الصب): تنخفض اللزوجة بسرعة وتكون السيولة ممتازة؛

تحقيق "لزوجة البناء المنخفضة + الاستقرار الساكن العالي" والتكيف مع العمليات العالمية السائدة مثل التوزيع الآلي، والختم الفراغي، وقولبة RTM.

3. التعاون بين مزيل الرغوة وعامل التسوية

الأنظمة ذات اللزوجة العالية عرضة لانحباس الفقاعات ويصعب تفريغها. يمكن أن تؤدي إضافة مزيلات رغوة السيليكون العضوية وعوامل التسوية غير السيليكونية إلى تقليل بقايا الفقاعات، وتحسين تجانس النظام، وتجنب اللزوجة الافتراضية العالية وعيوب التشكيل التي تسببها الفقاعات.


Ⅴ.حل مخصص مضاد للالتصاق لسيناريوهات التطبيق المتطورة

توفير حلول متميزة لمتطلبات السوق العالمية في مختلف المجالات، وتحقيق التوازن بين الأداء والعملية والامتثال البيئي:

1. التغليف الإلكتروني/تغليف جهاز الطاقة: تصنيف حشو كروي + تعديل سيلاني + راتنجات إيبوكسي منخفضة اللزوجة، تحقيق التوصيل الحراري العالي، اللزوجة المنخفضة، والعزل العالي، مناسب لإلكترونيات السيارات، واتصالات 5G، والعاكسات الكهروضوئية؛

2. المواد المركبة RTM / ضخ الفراغ: مركب التخفيف النشط منخفض اللزوجة + التشتت الفعال + ريولوجيا ترقق القص، تحسين قابلية بلل الراتينج على الألياف، مناسب لشفرات الفضاء الجوي وتوربينات الرياح؛

3. مادة لاصقة/مانعة للتسرب عالية الجودة: عامل معالجة بولي إيثر أمين + مشتت مفرط التفرع، يحقق لزوجة منخفضة، التصاق عالي، خالي من المذيبات، مناسب لبطاريات الطاقة الجديدة وعبور السكك الحديدية؛

4. مكونات الصب/العزل الكهربائي: تدرج حشو مثبطات اللهب العالي + تعديل الاقتران + إيبوكسي منخفض اللزوجة، مناسب للمعدات الكهربائية ومعدات النقل ذات الجهد العالي، ويلبي معايير IEC وUL العالمية.


خاتمة

تعتبر مشكلة اللزوجة لراتنجات الإيبوكسي ذات التعبئة العالية مشكلة نظامية في الصياغة والحشو والمواد المضافة والعمليات، وليست نقطة ضعف في رابط واحد. من خلال تركيب مصفوفة اللزوجة المنخفضة، وتعديل السطح وتصنيف مواد الحشو، والاختيار الدقيق للإضافات المتخصصة، وعملية التشتت الفعالة، يمكن حل نقطة الألم الصناعية ذات اللزوجة العالية بالكامل مع الحفاظ على مزايا التعبئة العالية، وتحسين إنتاجية المنتج، وكفاءة الإنتاج، والقدرة التنافسية في السوق العالمية.

أخبار ذات صلة
اترك لي رسالة
X
نحن نستخدم ملفات تعريف الارتباط لنقدم لك تجربة تصفح أفضل، وتحليل حركة مرور الموقع، وتخصيص المحتوى. باستخدام هذا الموقع، فإنك توافق على استخدامنا لملفات تعريف الارتباط. سياسة الخصوصية
يرفضيقبل