Při úpravě tvrdosti silikonových zalévacích směsí je přímější a účinnější volbou dimethylsilikonový olej s nízkou viskozitou, zatímco vinylový silikonový olej se obvykle používá k řízení hustoty síťování nebo jako základní polymer. Následuje podrobná analýza a doporučení:
Jeden. Dimethyl silikonový olej: Výběr jádra pro úpravu tvrdosti
1. Mechanismus působení
Dimethylsilikonový olej (PDMS) je nereaktivní -plastifikátor, který změkčuje zalévací hmoty tím, že fyzicky vyplňuje a snižuje hustotu síťování. Jeho molekulární řetězce se neúčastní vytvrzovací reakce; působí pouze jako „ředidlo“ dispergované v systému, zeslabují kompaktnost polymerní sítě a tím snižují tvrdost.
2. Doporučená viskozita
Běžný rozsah: 50~1000 cSt (25 stupňů).
Nízká viskozita (50~200 cSt): Výborná tekutost, vhodná pro aplikace vyžadující rychlou penetraci a odplynění (např. zalévání elektronických součástek), ale nadměrné přidávání může vést ke snížení pevnosti. Střední až vysoká viskozita (500~1000 cSt): Účinně snižuje tvrdost při zachování určitých mechanických vlastností, běžně používané v průmyslových aplikacích vyžadujících pevnost (např. balení výkonových modulů).
Typický příklad: 200 cSt dimethylsilikonový olej se často používá v elektronických zalévacích hmotách. Přidání 5 % až 10 % může snížit tvrdost Shore A o 5 až 10 stupňů.
3. Bezpečnostní opatření
Adiční poměr: Na každé 2 % přidaného dimethylsilikonového oleje se tvrdost Shore A sníží přibližně o 1 stupeň. Nadměrná množství (nad 20 %) však mohou vést k prosakování oleje a snížené odolnosti vůči povětrnostním vlivům.
Kompatibilita: Aby se zabránilo separaci fází, měl by být vybrán dimethylsilikonový olej s dobrou kompatibilitou se základním polymerem (jako je methylvinylsilikonový kaučuk).
Dva. Vinyl silikonový olej: Regulátor hustoty síťování
1. Mechanismus působení
Molekuly vinylového silikonového oleje obsahují vinylové skupiny (-CH=CH₂) na obou koncích nebo v postranních řetězcích, které mohou podstoupit hydrosilylační reakci se silikonovými oleji obsahujícími vodík- za působení platinového katalyzátoru za vzniku trojrozměrné-propojené sítě. Jeho hlavní funkcí je řídit hustotu síťování, nikoli přímo upravovat tvrdost.
2. Vztah mezi viskozitou a tvrdostí
Vinylové silikonové oleje s nízkou-viskitou (např. 20~55 mPa·s):
Může zlepšit tekutost a dispergovatelnost zalévací hmoty, ale tvrdost se může po zesítění zvýšit kvůli vysoké hustotě bodů zesítění. Když se například použije vinyl silikonový olej 1000 cSt v kombinaci se silikonovým olejem obsahujícím vodík-, hustota zesítění může dosáhnout 0,2 mol/cm³, což má za následek vyšší tvrdost.
Vinylové silikonové oleje s vysokou-viskozitou (např. 10 000~20 000 mPa·s):
Ty mají delší molekulární řetězce, což vede k pružnější síti po zesíťování-, což může snížit tvrdost. Například použití vinylových silikonových olejů s vysokou -viskozitou ve směsích pro zalévání baterií může řídit tvrdost na Shore A 40~60.
3. Aplikační scénáře
Základní polymer: Vinyl silikonový olej je hlavní surovinou pro přísady-typu zalévací hmoty a jeho molekulová hmotnost a obsah vinylu přímo ovlivňují konečné vlastnosti. Například koncový vinylový silikonový olej (Vi-PDMS) se běžně používá v elektronických zalévacích hmotách, zatímco vinylový silikonový olej s bočním-řetězcem (Vi-PMVS) je vhodný pro průmyslové aplikace vyžadující vysokou pevnost v roztržení.
Pomocné nastavení: Tvrdost lze nepřímo optimalizovat úpravou poměru vinylového silikonového oleje a silikonového oleje obsahujícího vodík-. Například snížení množství silikonového oleje obsahujícího vodík- může snížit hustotu síťování, a tím snížit tvrdost.
Tři. Komplexní doporučení
1. Snížení tvrdosti: Výhodný je dimethylsilikonový olej.
Použitelné scénáře: Vyžaduje výrazné změkčení zalévacích směsí, jako je odlehčení pnutí u elektronických součástek a flexibilní zapouzdření.
Provozní kroky:
① Vyberte dimethylsilikonový olej s tvrdostí 50~1000 cSt (doporučeno 200~500 cSt);
② Zpočátku přidejte 5%~10%, postupně testujte změnu tvrdosti;
③ Během míchání je nutné vakuové odplynění, aby se zabránilo zbytkovým vzduchovým bublinám ovlivňujícím výkon.
2. Jemné doladění-tvrdosti: V kombinaci s vinylovým silikonovým olejem
Použitelné scénáře: Vyžaduje přesnou kontrolu hustoty zesítění, jako jsou tepelně vodivé zalévací hmoty a aplikace při vysokých-teplotách.
Provozní kroky:
① Jako základní polymer vyberte vinylový silikonový olej s nízkou viskozitou (např. 1000~5000 mPa・s);
② Ovládejte hustotu síťování úpravou množství silikonového oleje obsahujícího vodík- (obvykle 3~5 phr);
③ Přidejte malé množství dimethylsilikonového oleje (<5%) to further optimize the hardness.
3. Vyváženost výkonu
Pevnost a tvrdost: Nadměrné přidávání dimethylsilikonového oleje může snížit pevnost v tahu a odolnost proti roztržení. Doporučuje se používat v kombinaci s výztužnými plnivy (např. pyrogenní oxid křemičitý).
Teplotní odolnost a izolace: Zesíťovaná-síť vinylového silikonového oleje může zlepšit teplotní odolnost (-50~200 stupňů) a izolační vlastnosti (objemový odpor > 1×10¹⁵ Ω・cm), takže je vhodná pro aplikace s vysokými požadavky na spolehlivost.
Shrnutí
Snížení tvrdosti: Upřednostňuje se nízkoviskózní dimethylsilikonový olej (50~1000 cSt). Změkčení je dosaženo fyzikálním ředěním s přídavkem typicky mezi 5 % a 15 %.
Řízení hustoty síťování: Vinyl silikonový olej se používá k vytvoření trojrozměrné sítě. Tvrdost lze nepřímo optimalizovat úpravou molekulové hmotnosti, obsahu vinylu a poměru se silikonovým olejem obsahujícím vodík-.
Praktické aplikace: Doporučuje se kombinovat vlastnosti obou. Například kromě-vytvrzování zalévací hmoty použijte jako základní polymer vinylový silikonový olej a přidejte malé množství dimethylsilikonového oleje pro jemné doladění-pro dosažení nejlepší rovnováhy výkonu.
