Det høyfyllende epoksyharpikssystemet, med sin utmerkede mekaniske styrke, termiske isolasjon, flammehemming og dimensjonsstabilitet, har blitt et kjernemateriale i globale avanserte produksjonsfelt som elektronisk innkapsling, emballasje av kraftenheter, støping av komposittmaterialer, high-end lim og elektrisk støping. Under kravene til høyt faststoffinnhold, høy termisk ledningsevne og høye flammehemmende formuleringer, tilsetning av uorganiske fyllstoffer (som alumina,aluminiumhydroksid, magnesiumoksid, silisiummikropulver, bornitrid, etc.) overstiger ofte 60 vekt%. Dette fører til problemer som høy systemviskositet, dårlig flytbarhet, utilstrekkelig fuktbarhet, vanskeligheter med å fjerne bobler, økte formasjonsdefekter og dårlig tilpasningsevne for automatiserte påføringsprosesser, som blir nøkkelflaskehalser som begrenser produktkvalitet og produksjonseffektivitet.
Den unormale økningen i viskositeten til epoksysystemet med høy fylling er ikke forårsaket av en enkelt faktor, men av superposisjonen av flere mekanismer:
1. Dårlig kompatibilitet ved fyllstoffharpiksgrensesnittet: Uorganiske fyllstoffer har sterk overflatepolaritet og tette hydroksylgrupper, og danner sterke interaksjoner med ikke-polare epoksymatriser, noe som får partikler til å agglomerere og øker friksjonsmotstanden i systemet betydelig;
2. Urimelig spesifikt overflateareal og partikkelstørrelsesfordeling av fyllstoffer: Nanofyllstoffer og ultrafine fyllstoffer har et stort spesifikt overflateareal, som adsorberer et stort antall harpiksmolekyler og danner et "belegglag", noe som resulterer i en reduksjon i effektiv mobilfase; Fyllstoffer med én partikkelstørrelse har store hull og krever mer harpiksfylling for ytterligere å øke viskositeten;
3. Den indre viskositeten til harpiksmatrisen er relativt høy: høyekvivalente epoksyharpikser som bisfenol A og fenolharpikser har lange molekylære kjeder og sterke intermolekylære krefter. Når den ikke er fylt, når viskositeten tusenvis av mPa · s, og etter høy fylling øker viskositeten eksponentielt;
4. Utilstrekkelig dispersjonsprosess: lav blandings-, slipe- og dispersjonseffektivitet, ufullstendig dekomponering og aggregering av fyllstoffer, dannelse av sekundære aggregater, unormal økning i pseudoplastisitet og ujevn flyt av systemet;
5. Mangel eller feil valg av tilsetningsstoffer: Uten effektive fukte- og dispergeringsmidler eller koblingsmidler kan grenseflatespenningen ikke reduseres, systemets tiksotrope struktur er overdrevent konstruert, og den statiske viskositeten og konstruksjonsviskositeten er begge høye.
Etter å ha identifisert årsaken, gjennom design på molekylært nivå, modifikasjon av grensesnitt og presis prosesskontroll, er det mulig å oppnå en kontrollerbar viskositetsreduksjon på 30 % -80 % uten å redusere mengden fyllstoff som tilsettes eller ofre ytelsen etter herding.
Harpiksmatrisen er grunnlaget for systemviskositet, og optimalisering av matriseformelen er kildeløsningen for å redusere viskositeten, tilpasse seg miljøvern, lav flyktighet og høye pålitelighetskrav til high-end materialer over hele verden.
Prioritet bør gis til lavmolekylær bisfenol A-type epoksy (E51/E44 lavviskositetsgrad), alifatisk epoksy, cykloalifatisk epoksy og fortynnet modifisert epoksy. Viskositeten bør kontrolleres til 500-3000 mPa · s ved 25 ℃, noe som øker den grunnleggende effektiviteten for viskositetsreduksjon med mer enn 40 % sammenlignet med konvensjonell høyviskositetsepoksy. Alisyklisk epoksy kombinerer lav viskositet med motstand mot gulning og værbestandighet, noe som gjør den egnet for avanserte utenlandske applikasjoner som utendørs elektronikk, solcelleanlegg og bilelektronikk.
Forlat flyktige ikke-reaktive fortynningsmidler og bruk enkeltfunksjonelle/bifunksjonelle/multifunksjonelle reaktive fortynningsmidler (butylglycidyleter BGE, allylglycidyleter AGE, etylenglykoldiglycidyleter EGDE, neopentylglykoldiglycidyleter) med en tilleggsmengde på 5 % kryssbinding eller deltakelse på 5 % -1. reduksjon i varmebestandighet og klebestyrke. Det doble funksjonelle fortynningsmiddelet har den beste viskositetsreduksjonseffektiviteten og kan opprettholde tverrbindingstettheten til det herdede materialet, som er egnet for styrkekravene til høyfyllingssystemer.
Velg modifiserte fettaminer, polyeteraminer, lavviskositetsanhydrider og latente lavviskositetsherdere for å redusere viskositeten til herderkomponentene, samtidig som du forbedrer kompatibiliteten med epoksymatrisen og unngår en plutselig økning i viskositeten etter blanding. Polyeteramin-herdere kommer med fleksible kjedesegmenter, som kan redusere friksjonen i systemet, balansere viskositetsreduksjon og seighetsforbedring, og oppfylle de strenge kravene til globale nye energi- og jernbanetransportfelt.
Fyllstoffer er kjernen i høyfyllingssystemer, og overflatemodifisering og partikkelstørrelsesgradering er sentrale teknologiske veier for å redusere viskositeten uten å redusere mengden fyllstoffer som tilsettes, samt kjernekonkurranseevnen til avanserte epoksyformuleringer.
Forbehandle fyllstoffet med silankoblingsmiddel (KH550/KH560/KH570), titanatkoblingsmiddel, aluminatkoblingsmiddel og hyperforgrenet polymermodifiseringsmiddel for å danne et organisk belegg på overflaten av fyllstoffet
- Reduser overflatepolaritet, reduser hydrogenbinding og van der Waals-krefter mellom partikler, og forhindre agglomerering;
-Forbedre kompatibiliteten med epoksymatrise, reduser hulrom i grensesnittet og lavere strømningsmotstand;
-Etter modifikasjon kan viskositeten til høyfyllingssystemet (≥ 70wt%) reduseres med 40% -60%, samtidig som det forbedrer den termiske ledningsevnen, isolasjonen og den mekaniske styrken til det herdede materialet.
Etter teorien om tett pakking, blir et graderingssystem med fire nivåer som består av stor partikkelstørrelse, middels partikkelstørrelse, liten partikkelstørrelse og nanometerstørrelse (som 50 μm+10 μm+2 μm+50nm) tatt i bruk. Fyllstoffer med liten partikkelstørrelse fyller de store partikkelstørrelseshullene, og reduserer systemets porøsitet og harpiksinnkapsling betydelig. Viskositeten kan reduseres med mer enn 30 % under samme faststoffinnhold. Graderingsdesign bør unngå overdreven tilsetning av nanofyllstoffer for å forhindre tilbakeslag av viskositet på grunn av for stort spesifikt overflateareal.
Prioritet bør gis til bruk av sfærisk silisiummikropulver, sfærisk aluminiumoksyd og sfærisk bornitrid. Rullemotstanden til sfæriske fyllstoffer er mye lavere enn for uregelmessige arklignende og nåleformede fyllstoffer, og flytbarheten er betydelig forbedret. Det er den foretrukne fyllformen for high-end elektronisk potting og epoksyplastforseglingsmaterialer.
Additiv er en viskositetsregulator for epoksysystemer med høy fylling, med presist utvalg for å oppnå "lav tilsetning, høy viskositetsreduksjon", i tråd med globale miljøforskrifter og krav til høykvalitets materialytelse.
Ved å bruke epoksyfunksjonaliserte dispergeringsmidler, polyakrylesterdispergeringsmidler, fosfatesterdispergeringsmidler og hyperforgrenede dispergeringsmidler, med en tilsetningsmengde på 0,5 % -3 %, fukter overflaten av fyllstoffet raskt, bryter ned agglomerater, danner et romlig stabilt lag, reduserer friksjonen mellom partikler og reduserer viskositeten med -50 %. Det anbefales å bruke sterke viskositetsreduserende dispergeringsmidler for systemer med høyt faststoffinnhold, som er egnet for nanofyllstoffer og fyllsystemer med høy spesifikk overflate.
Tilsett gassfasesilika, polyamidvoks, hydrogenert ricinusolje og organisk bentonitt for å konstruere en kontrollerbar tiksotropisk struktur:
-I hvile: høy viskositet for å forhindre sedimentering av fyllmaterialet;
-Under skjæring (røring, dispensering, forsegling, helling): viskositeten synker raskt og flyten er utmerket;
Realiser "lav konstruksjonsviskositet + høy statisk stabilitet" og tilpas deg globale mainstream-prosesser som automatisert dispensering, vakuumforsegling og RTM-støping.
Systemer med høy viskositet er utsatt for bobler og er vanskelige å slippe ut. Tilsetning av organiske silisiumskumdempere og ikke-silisiumutjevningsmidler kan redusere boblerester, forbedre systemets jevnhet og unngå virtuelt høy viskositet og støpefeil forårsaket av bobler.
Tilby differensierte løsninger for globale markedskrav på forskjellige felt, og balansere ytelse, prosess og miljøoverholdelse:
1. Elektronisk innkapsling/kraftenhetsemballasje: sfærisk fyllstoffgradering+silanmodifisering+epoksyharpiks med lav viskositet, oppnår høy termisk ledningsevne, lav viskositet og høy isolasjon, egnet for bilelektronikk, 5G-kommunikasjon og fotovoltaiske omformere;
2. Komposittmateriale RTM/vakuuminfusjon: aktiv fortynningsblanding med lav viskositet+effektiv dispersjon+skjærfortynnende reologi, forbedrer harpiksens fuktbarhet på fibre, egnet for romfart og vindturbinblader;
3. High-end lim/forseglingsmiddel: Polyeteramin-herder+hyperforgrenet dispergeringsmiddel, oppnår lav viskositet, høy vedheft, løsemiddelfri, egnet for nye energibatterier og jernbanetransport;
4. Elektriske støpe-/isolasjonskomponenter: høy flammehemmende fyllstoffgradering+koblingsmodifikasjon+epoksy med lav viskositet, egnet for høyspent elektrisk og transmisjonsutstyr, som oppfyller globale IEC- og UL-standarder.
Viskositetsproblemet med høyfylt epoksyharpiks er et systemisk problem i formulering, fyllstoffer, tilsetningsstoffer og prosesser, snarere enn en enkelt leddsvakhet. Gjennom blanding av lavviskositetsmatrise, overflatemodifisering og gradering av fyllstoffer, presist utvalg av spesialiserte tilsetningsstoffer og effektiv dispersjonsprosess, kan industriens smertepunkt med høy viskositet løses fullstendig samtidig som de opprettholder høye fyllingsfordeler, forbedrer produktutbytte, produksjonseffektivitet og global markedskonkurranseevne.
