对固化速度的影响
一是瞬间胶、单组份聚氨酯胶、单组份硅胶、单组份改性硅烷等需要吸收空气中水份进行固化反应的胶粘剂。当空气中湿度越高,他们的固化速度就越快;空气越干燥,固化速度就越慢。
二是水剂型胶粘剂。水剂型胶粘剂是通过胶粘剂中的水份挥发来固化的,空气中的湿度越高,固化速度就越慢;空气越干燥,固化速度越快。
对保质期的影响
上面提到的对湿度比较敏感的胶粘剂如果储存环境中湿度超标,就会影响胶粘剂的保质期以及保质期内的胶粘剂质量。
对固化速度的影响
一是瞬间胶、单组份聚氨酯胶、单组份硅胶、单组份改性硅烷等需要吸收空气中水份进行固化反应的胶粘剂。当空气中湿度越高,他们的固化速度就越快;空气越干燥,固化速度就越慢。
二是水剂型胶粘剂。水剂型胶粘剂是通过胶粘剂中的水份挥发来固化的,空气中的湿度越高,固化速度就越慢;空气越干燥,固化速度越快。
对保质期的影响
上面提到的对湿度比较敏感的胶粘剂如果储存环境中湿度超标,就会影响胶粘剂的保质期以及保质期内的胶粘剂质量。
胶粘剂:胶粘剂是一类单组分或多组分的,具有粘结性能的,在一定条件下能使被胶接材料通过表面粘附作用紧密地胶合在一起的物质。
它通常是由基料、固化剂、促进剂、填料、增韧剂、稀释剂、偶联剂、稳定剂,防老剂、增粘剂等配合而成。
粘结:是借助胶粘剂通过表面作用将材料连接起来的一种方法。
粘合/粘附:两个表面依靠化学力、物理力或两者兼有的力使之结合在一起的状态。
固化剂: 是使液态基料通过化学反应,发生聚合、缩聚或交联反应,转变成高分子量固体,使胶接接头具有力学强度和稳定性的物质。
基料:是胶粘剂的主要成分,分为合成聚合物、天然聚合物、无机物。
填料:它是不参与反应的惰性物质,可提高胶接强度、耐热性、尺寸稳定性并可降低成本。
常用填料:石棉粉、铝粉、云母、石英粉、碳酸钙、钛白粉、滑石粉。
增韧剂:能提高胶粘剂的柔韧性,降低脆性,改善抗冲击性等。
稀释剂:降低胶粘剂的粘度,便于施工操作,有能参与固化反应的活性稀释剂和惰性稀释剂两种。
多为硅氧烷或聚对苯二甲酸酯化合物。
稳定剂:为防止胶粘剂长期受热分解或贮存时性能变化的成分。
固化:胶粘剂通过化学反应(聚合、交联等)获得并提高胶接强度等性能的过程。
硬化:胶粘剂通过化学反应或物理作用(如聚合、氧化反应、凝胶化作用、水合作用、冷却、挥发性组分的蒸发等),获得并提高胶接强度、内聚强度等性能的过程。
贮存期:在规定条件下,胶粘剂仍能保持其操作性能和规定强度的最长存放时间。
适用期/使用期:配制后的胶粘剂能维持其可用性能的时间。
固体含量/不挥发物含量:在规定的测试条件下,测得的胶粘剂中不挥发性物质的质量百分数。
内聚:单一物质内部各粒子靠主价力、次价力结合在一起的状态。
粘附破坏:胶粘剂和被粘物界面处发生的目视可见的破坏现象。
内聚破坏:胶粘剂或被粘物中发生的目视可见的破坏现象。
将同质或异质物体表面通过化学力或物理力连接在一起的技术称为胶接,胶接粘合所用的材料称为胶粘剂,也叫粘合剂、粘接剂,俗称胶。因为胶接可以适用于不同材质、厚度、规格和复杂构件的连接,有着应力分布连续,重量轻,操作简单,性能良好等优点,所以发展迅速,应用广泛,已经成为胶接、焊接、机械连接当代三大连接技术之一,和我们的生活息息相关。以下将对胶粘剂进行详细的介绍。
胶粘剂是一种具有很好粘合性能的物质,固化后具有足够的强度,能够将同种、两种或两种以上的材料及制件通过表面黏附作用使其相互紧密粘结在一起,同时也能够添补缝隙。胶粘剂是通用术语,包括其他一些胶水、胶泥、胶浆、胶膏等。胶粘剂也可表述为使两种或两种以上的制件(或材料)连接在一起的天然的或合成的、有机的或无机的二类物质。
我们常见的胶粘剂大多是合成胶粘剂,由主剂和助剂组成,主剂又称为主料、基料或粘料,是一种多组分材料,起基本粘附作用,为了满足特定的物理化学性能,还需要加入各种助剂。助剂有固化剂、稀释剂、增塑剂、填料、偶联剂、引发剂、增稠剂、防老剂、阻聚剂、稳定剂、络合剂、乳化剂等,根据要求与用途还可以包括阻燃剂、发泡剂、消泡剂、着色剂和防霉剂等成分。比如,为了使主剂形成网型或体型结构,以增加胶层的内聚强度需加入硬化剂或是硫化剂;为了加速硬化或硫化需加入催化剂或硫化剂;为了降低胶层刚度增加韧性需加入增塑剂等。
不是任何一种物质都能作胶粘剂,胶粘剂必须满足以下要求:
1. 不论是何种形态,在涂布时应呈现液态。
2. 保证被粘物表面能充分被浸润。
3. 必须能使其从液态向固态进行转变,形成坚韧的胶层。
4. 固化后有一定强度,可以传递应力,抵抗破坏。
5. 能够经受一定的时间考验。
胶粘剂可以直接将几种材料牢固地粘结在一起,随着合成化学工业的发展,种类非常多,按照化学成分来分的话,可以分为以下几种:
1. 丙烯酸胶粘剂,多重固化方式,多种部件粘合,更加快速的定位和固化,更加优异的的粘合强度。
高性能丙烯酸胶粘剂。性能独特且应用广泛,针对结构粘结、电子排线补强、电子元器件固定密封而设计。具有附着力好、坚韧、耐候性好等特点。多种不同粘度、硬度、颜色选择,施胶方便,快速固化,提升装配效率。
2. 聚氨酯胶粘剂,在多种表面上拥有强大的粘合力,相同或不同的材料粘接更加牢固可靠。
Ancham聚氨酯系列胶粘剂粘接性和韧性都可调节,并有着优异的粘接强度、耐温性、耐化学腐蚀性和耐老化性。 涵盖热熔胶、反应型结构胶、溶剂型三防胶等产品类型。对金属、橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、木材、织物、皮革等多种材料都有优良的胶粘性能。
3. 环氧胶粘剂,粘接强度和机械强度尤其优秀,耐温性和耐化学腐蚀性也不落俗套,基材适用性同样广泛。
根据产品类型的差异,不同的产品可室温固化可加热快速固化,固化后具有极高的粘结强度与机械强度、优异的耐温、耐化学性能。可用于电子产品零部件及结构件的粘结固定、密封防护、器件保护等。
4. 有机硅胶粘剂具有良好的密封粘接性能,宽容的耐候性,低温至-60℃,高温至200℃,它都能游刃有余。
根据产品类型的不同,分别具有优异的耐温性、绝缘性等核心性能,还具有良好的密封粘接性能。广泛用于电子元器件的固定补强、腔体密封、防水保护等,也适用于高温应用中的密封、填充、粘合、封装,如高温厨电、热电、空气净化器。
胶粘剂可用于日常生活和生产中的各个方面,如环氧结构胶可用于电子产品零部件及紧固件粘接固定、RTV硅胶可用于电子元器件的固定补强、PUR热熔胶可用于手机外壳粘接等。
PCB电路板上设计了许多电子元器件,而这些元器件遇到酸碱盐值过高时,容易影响其性能:如绝缘劣化,自发短路,伤失功率等。经过均匀涂覆三防漆后,元器件表面能够形成一层保护膜,可提高线路板的稳定性,增加其安全系数,并延长其使用寿命。那三防漆涂覆后如何进行检验呢?
在涂用三防漆之前线路板先要清洗干净,然后等烘烤干后,再涂上三防漆。涂在板上的三防漆,用肉眼可以看出附着力是否强,透明度是否行。刷涂是否均匀,会不会起泡或者泛白。等三防漆完全固化后,可以洒少许水在板的表面,检测是否能起到防水防潮的效果。另外防腐蚀和防盐雾是不能马上看到效果的,得经过一定的时间之后,板在常期的污染中所受到的伤害。三防漆才能体现它的保护价值。
三防漆涂覆后的检测标准具体如下:
1. 附着力(参考GB/T9286-1998标准:划格实验法,0级最高)
2. 盐雾试验(参考GB/T1771-2007,GJB150,标准:验证产品的耐腐蚀性能。标准72h,极限实验达1000h)
3. 吸水率(参考GB/T1738-1979标准:验证产品的防护、安全性能)
4. 潮湿环境下的绝缘电阻(参考IPC-TM-6502.6.3.4A标准:验证产品的绝缘安全性)
5. 防霉性(参考IPC-TM-6502.6.1,GJB150,标准:28天霉菌测试,0级最高)
6. 耐候性/冷热冲击试验(参考IPC-TM-6502.6.7.1A,GJB150,标准:IPC标准100次循环,极限实验达600次循环)
7. 耐酸碱性测试(参考GB1763-1986标准:漆膜无异常)
8. 击穿强度(参考GB1981.2-2003标准:验证产品的绝缘性能)
9. 耐腐蚀性(参考IPC-TM-6502.6.15标准:试验样件无腐蚀)
10. 气味要求(企业自订标准:气味小,无刺激性不愉快的气味;对气体探测器件无干扰)
有很多客户在使用三防漆时出现气泡的现象,产生这种现象的原因一般都是由于线路板没有清洗,没有烘干,线路板上面有灰尘,潮湿等原因引起的。如果材料从喷头出来就有气泡,需要考虑涂敷制程压力、材料粘度、喷头型号、湿度等因素。如果是过炉后出现气泡,请仔细调节炉温曲线和喷头行进的路线。
如果我们在使用三防漆时注意下面五点,可以降低产生气泡的机率。
1. 在使用三防漆之前,先要把被涂覆三防漆的物体表面上的灰尘、潮气和油污去除干净,确保没有任何腐蚀性的残余物留在物体表面,从而使得PCB线路板三防漆能够很好的粘着在线路板上面,有利于充分发挥线路板三防漆的三防(防潮、防盐雾、防霉菌)性能。
2. 在用刷涂的方法进行涂覆的时候,PCB线路板三防漆刷涂的面积应该要比器件所占的面积大,这样才能保证能够全部覆盖器件。
3. 在刷涂PCB线路板三防漆的时候,尽量保证被刷涂物体能平放,刷涂完成后不要有滴露,保证刷涂的平整,更不能有裸露的地方,刷涂的厚度根据不同的要求,大概在25~50微米左右即可,如果有更高要求的,可以进行二次涂覆。
4. 如果采用沉浸的方式进行涂覆的话,则要保证被涂覆物体垂直浸入涂料槽中(注意,连接器除非经过仔细覆盖,否则不能浸入),浸入1分钟左右,然后缓慢拿出,浸入速度不要太快,以免产生过多的气泡。
5. 在涂覆完成之后,使用加热的方法可以对PCB线路板三防漆进行加速固化,加热温度不宜过高,80℃以内就好。
环氧胶粘剂通常是指以环氧树脂为主体制成的胶粘剂。环氧树脂胶粘剂通常还包括环氧树脂固化剂,否则胶粘剂将不会固化。在操作中固化后,会出现起泡现象,可能是以下两种原因导致的:
一是混胶或灌胶过程中产生气泡。由于胶水的粘度或搅拌方法不简单,空气被带入胶液中。胶液粘度大,气泡难以消除。如果胶水粘度小,胶水凝固缓慢,气泡会逐渐上升到表面,并自动消除。
二是固化过程中的气泡。固化过程中产生气泡的原因还有:固化速度过快、放热温度高、胶固化缩短率大、胶中溶剂和增塑剂过多等,只会在固化过程中产生气泡。为了解决固化过程中出现的这些问题,需要调整全胶配方。为了消除调整和填充过程中的气泡,可以使用真空泵、加热、稀释剂或消泡剂。
普通硅胶的导热性能较差,导热率通常只有0.2W/m·K左右。但是在普通硅胶中混合导热填料可提高其导热性能。常用的导热填料有金属粉末(如Al、Ag、Cu等)、金属氧化物(如Al2O3、MgO、BeO等)、金属氮化物(如SiN、AlN、BN等)及非金属材料(如SiC、石墨、炭黑等)。跟金属粉末填料相比,金属氧化物及金属氮化物的导热性虽然差一些,但能保证导热灌封胶的电绝缘性能。
决定灌封硅胶导热性的另一个主要因素是制作加工工艺。液体灌封胶在生产过程中的温度控制、压力、填料及各种助剂的加料顺序也会对其导热性能也是起决定性作用的。例如:抽真空压力达不到要求会导致原料内部过多气泡产生,直接影响灌封胶的使用性能。导热填料过多不但不能是导热系数提高,还直接影响灌封胶的粘连性及流淌性。因此,通过对填料的种类、加入量及填料与其它助剂比例的优化可获得导热性高且综合性能优越的灌封硅胶。
由于灌封胶应用最多的领域为电源、电子元器件、户外电气设备等高温高压的环境,因此对灌封胶的绝缘强度及耐温性要求极高。另外许多电子行业对灌封胶都有UL阻燃等级的要求,要求为V0等级,一般导热灌封胶其工作温度为-50℃~+240℃,而耐高温灌封硅胶,可以耐1200℃甚至更高的温度。