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灌封胶属于什么材料?

时间:2019-11-12来源:宏图浏览次数:

    灌封胶属于什么材料?灌封简单说就是把构成电子元器件的各部分按要求进行合理的布置、组装、键合、连接与环境隔离和保护等操作工艺。它的作用是强化电子器件的整体性,提高对外来冲击、震动的抵抗力;提高内部元件、线路间的绝缘;有利于器件小型化、轻量化;避免元件、线路直接暴露,改善器件的防水、防潮性能。
    灌封胶材料品种很多,常用的主要有三大类:环氧树脂,有机硅和聚氨酯。环氧树脂灌封胶材料的特点是收缩率小、无副产物、优良的电绝缘性能,但由于分子结构本身的限制,耐热性不高,一般只用于常温条件下电子元器件的灌封,其使用环境对机械力学性能没有特殊的要求。聚氨酷灌封材料常用于汽车干式点火线圈和摩托车无触点点火装置的封装,这就要求封装后点火线圈的环境适应能力强、抗震性能和耐冷热循环性能要好。但聚氨酷在应用中存在着难以解决的问题,例如:灌封胶表面过软、易起泡;固化不充分且高温固化时易发脆;灌封胶表面出现花纹现象,对环境的污染大等。由于这些缺陷的存在,聚氨酷灌封材料也仅用于普通电器元件的灌封。在条件苛刻的工作环境中聚氨酷灌封料往往难以满足要求。

灌封胶种类

    在航空、航天、船舶等高技术领域里工作环境条件更加苛刻,灌封元件必须能在-55~180℃的温度范围内工作,灌封工件固化后需经过机械加工,在加工过程中不应出现形变、回粘等现象,且还必须在高速旋转的状态下工作,所以对灌封材料各方面的性能要求都很高。
基于以上实际情况,工作环境对灌封材料提出以下性能方面的要求:
    (1) 电性能:要求绝缘强度和绝缘电阻高,介质损耗和介质常数要小,电参数随温度和频率的变化要小;
    (2) 物理机械性能:扩张强度要大,冲击强度和热学性能要高,线膨胀系数和收缩率要小;
    (3) 工艺性能:和其它两类树脂一样要求粘度小,适用期长,固化温度尽可能低,灌封材料最好无毒或低毒。
    国内目前很少有满足这些苛刻工作条件的环氧树脂和聚氨酯类的灌封材料。有机硅灌封材料因其特殊的硅氧键主链结构而具有耐高低温、机械力学、耐候、耐久和耐寒等一系列优良性能,在高技术领域具有显著的研究潜力和极大的发展应用前景。
从交联机理的角度把有机硅灌封材料分为缩合型与加成型两种。
    缩合型有机硅灌封料系以端轻基聚二有机基硅氧烷为基础聚合物,多官能硅烷或硅氧烷为交联剂,在催化剂作用下,室温下遇湿气或混匀即可发生缩合反应,形成网络状弹性体。固化过程中有水、二氧化碳、甲醇和乙醇等小分子化合物放出。根据产品包装方式,缩合型有机硅灌封体系又可分为单包装及双包装两种。单包装系将基础聚合物、填料、交联剂及硫化剂等在干燥条件下混成均有的胶料,并将其分装、密封、保存。使用时,挤出胶料,接触大气湿气即可发生缩合反应交联成弹性体;双包装系将有关组分根据它们的化学性质,分成两个包装密封存放。使用时按一定比例混合,即可发生缩合反应交联成弹性体。
    加成型有机硅灌封料是司贝尔氢硅化反应在硅橡胶硫化中的一个重要发展与应用。其原理是由含乙烯基的硅氧烷与含Si-H键硅氧烷,在第八族过渡金属化合物(如Pt)催化下进行氢硅化加成反应,形成新的Si-C键,使线型硅氧烷交联成为网络结构。其反应方程式示意如下:

 

线型硅氧烷