RTV | Characteristics and common types of thermal conductive potting adhesive

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  • 2019/10/15

康達科技集團(Qanta Group)是全球領先的有機矽解決方案供應商之一,致力於提供個性化的有機矽解決方案。其擁有從金屬矽到特種有機矽材料的全方位產品供應鏈。主要業務為特用化學品技術及特殊SILICONE與復合材料相關應用製程技術材料開發、設計、銷售。目前已有18年以上歷史,與全球500強企業有合作銷售經驗,是一家集科研,開發,生產及銷售為一體的國家級高新技術企業,擁有國際化品質,技術和管理及提供一條龍Silicone材料應用整合。公司擁有廣泛的銷售和研發網絡,可提供有利於未來可持續發展的創新技術和基於市場需求的解決方案。

 

隨著電子通訊行業的迅猛發展,人們越來越注重產品的穩定性和使用體驗,對電子產品的耐候性和可靠性有了有更苛刻的要求,所以現在越來越多的電子產品需要使用灌封,導熱灌封膠能增強電子產品防水能力、抗震能力以及散熱性能,保護其免受自然環境的侵蝕,延長其使用壽命。 

導熱灌封膠在未固化前屬於液體狀,具有流動性,膠液黏度根據產品的性能、材質、生產工藝的不同而有所區別。導熱電子灌封膠完全固化後才能實現它的使用價值,固化後可以起到防水防潮、導熱、保密、防腐蝕、防塵、絕緣、耐溫、防震的作用。導熱灌封膠在未固化前屬於液體狀,具有流動性,膠液黏度根據產品的性能、材質、生產工藝的不同而有所區別。導熱電子灌封膠完全固化後才能實現它的使用價值,固化後可以起到防水防潮、導熱、保密、防腐蝕、防塵、絕緣、耐溫、防震的作用。 

 

一、導熱灌封矽橡膠 

有機矽導熱灌封膠是以有機矽材料為基體製備的複合材料,可以室溫固化,也可以加熱固化,具有溫度越高固化越快的特點。在普通灌封矽膠或粘接用矽膠基礎上添加導熱物而成的,在固化反應中不會產生任何副產物,可以應用於PC(Poly-carbonate) PP ABS PVC 等材料及金屬類的表面,適用於電子配件導熱、絕緣、防水及阻燃,其阻燃性要達到UL94-V0 級,符合歐盟RoHS 指令要求,主要應用領域是電子、電器元器件及電器組件的灌封,也有用於類似溫度傳感器灌封等場合。


最常見的導熱灌封矽膠是雙組份(A B 組份)構成的,其中包括加成型或縮合型兩類矽橡膠,加成型的可以深層灌封並且固化過程中沒有低分子物質的產生,收縮率極低,對元件或灌封腔體壁的附著良好結合,縮合型的收縮率較高對腔體元器件的附著力較低。

單組分導熱灌封矽橡膠也包括縮合型的和加成型的兩種,縮合型的一般對基材的附著力很好但只適合淺層灌封,單組分導熱矽橡膠一般需要低溫(冰箱保存),灌封以後需要加溫固化。

導熱灌封矽橡膠依據添加不同的導熱物可以得到不同的導熱係數,普通的可以達到0.6~2.0W/mK ,高導熱率的可以達到4.0W/mK 以上,一般生產廠家都可以根據需要專門調配。

 

二、環氧導熱灌封膠

環氧灌封膠是指以環氧樹脂為主要成份,添加各類功能性助劑,配合合適的固化劑製作的一類環氧樹脂液體封裝或灌封材料。

最常見的是雙組分的,也有單組分加溫固化的。雙組份灌封膠其主劑和固化劑分開分裝及存放,用前須按特定的比例進行AB 混合配比,攪拌均勻後便可進行灌封作業,為其品質更好可在灌封前對膠體進行抽真空處理,脫泡。雙組份因其固化劑的不同也分為中高溫固化型和常溫固化型,也有特殊的其它固化方式。

導熱灌封環氧膠裡面又細分若干品種,其中包括普通導熱的,高導熱的,耐高溫的等,不同的導熱灌封環氧膠對不同的腔體附著力的差異很大。導熱率也相差很大,一般廠家可以根據需要專門定制。

 

三、聚氨酯導熱灌封膠

聚氨酯導熱灌封膠又稱PU 導熱灌封膠,主要成分是多本二異氰酸酯和聚醚多元醇在催化劑(三乙烯二胺)存在的情況下交聯固化,形成高聚物,聚氨酯膠具有較好的粘結性能,絕緣性能和好的耐候性能,硬度可以通過調整二異氰酸酯和聚醚多元醇的含量而改變,能夠應運到各種電子電器設備的封裝上。

 

四、聚氨酯、有機矽、環氧樹酯灌封膠的區別

環氧灌封膠:多為硬性,也有少部分軟性。最大優點,對硬質材料粘接力好,灌封後無法打開,硬度高,絕緣性能佳,普通的耐溫在100 ,加溫固化的耐溫在150 度左右。返修性不好。

有機矽矽灌封膠:固化後多為軟性,粘接力差,耐高低溫,可長期在200 度使用,加溫固化型耐溫更高,絕緣性能較環氧樹脂好,可耐壓10000V 以上,價格適中,修復性好。因為其擁有很好的耐高低溫能力,能承受-60 ℃~200 ℃之間的冷熱變化不開裂且保持彈性,使用導熱材料填充改性後還有較好的導熱能力,灌封後能有效的提高電子元器件的散熱能力和防潮性能,而且有機矽材質的電子灌封膠固化後為軟性,方便電子設備的維修。有機矽灌封膠的顏色一般都可以根據需要任意調整。或透明或非透明或有顏色。有機矽灌封膠在防震性能、耐高低溫性能、防老化性能等方面表現非常好。

聚氨酯灌封膠:粘接性介於環氧與有機矽之間,耐高溫性一般,一般不超過100 度,氣泡多,一定要真空澆注,優點是耐低溫性能好。聚氨酯灌封膠具有優異的電絕緣性、尤其適用於惡劣環境中(如潮濕、震動和腐蝕性等場所)使用的電子線路板及元器件的密封,如洗衣機控制板、脈衝點火器、電動自行車驅動控制器等。聚氨酯灌封膠克服了常用的環氧樹脂發脆以及有機矽樹脂強度低、粘合性差的弊端,具有優異的耐水性,耐熱、抗寒,抗紫外線,耐酸鹼,耐高低溫衝擊,防潮,環保,性價比高等特點,是較理想的電子元器件灌封保護材料。綜合滿足V0 阻燃等級(UL )、環保認證(RoHS )等認證。特別針對鋰離子電池漏液問題,聚氨酯灌封膠表現出較強的耐電解液腐蝕的特性。

這三種灌封膠主要參考指標比較如下:

 

成本

   有機矽樹脂>環氧樹脂>聚氨酯

工藝性

   環氧樹脂>有機矽樹脂>聚氨酯;

電氣性能

   環氧樹脂樹脂>有機矽樹脂>聚氨酯

耐熱性

   有機矽樹脂>環氧樹脂>聚氨酯

耐寒性

   有機矽樹脂>聚氨酯>環氧樹脂


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