有機(jī)硅塑料分類
2022-09-28 09:12:35 來源:互聯(lián)網(wǎng) 作者:未知
有機(jī)硅塑料是以硅樹脂為基本成分,與云母粉、石棉、玻璃絲纖維或玻璃布等填料,精壓塑或?qū)訅憾瞥?。下面隨小編去了解下有機(jī)硅塑料。
有機(jī)硅塑料按其成型方法不同,主要可分為層壓塑料、模壓塑料和泡沫塑料3種類型。
有機(jī)硅層壓塑料
有機(jī)硅層壓塑料可采用高壓和低壓兩種成型方法來制取,也可采用真空袋模法。高壓成型法的使用壓力約為6.86MPa;低壓成型法的使用壓力約為0.20MPa。兩者的主要區(qū)別在于使用的催化劑和聚合度不同:高壓法層壓塑料通常是用三乙醇胺作催化劑;低壓法層壓塑料是使用具有高活性的專用催化劑,如二丁基雙乙酸錫和2-乙基己酸鉛的混合物。高壓法層壓塑料一般具有優(yōu)秀的電氣性能,吸水率最低。
有機(jī)硅層壓塑料的成型過程如下:將玻璃布以一定速率通過已加入催化劑的硅樹脂液池,使玻璃布上面浸上一層約含45%固體樹脂的膠液,然后在過濾的循環(huán)空氣流中自行干燥30min,再在110℃的循環(huán)氣流中進(jìn)行5min的預(yù)固化,冷卻后可得到具有柔性、不粘連、可進(jìn)行成型加工和展平的布料。對高壓成型來說,可在6.86MPa的壓力,175℃的溫度下加壓成型75min;對于低壓成型來說,可在0.20MPa的壓力,175℃的溫度下加壓成型15-60min(視尺寸厚度而定)。為了提高材料的性能,壓制后的制件需在250℃下熱固化12-24h或更長時(shí)間。
如要制得具有優(yōu)異電性能的層壓塑料,重要的是必須降低玻璃布中的含堿量,此外含堿量高的玻璃布還會(huì)影響樹脂的固化和膠化時(shí)間。在成型前,所有玻璃布務(wù)必清洗干凈,把各種微量的有機(jī)漿料從玻璃布中除去,否則就會(huì)影響樹脂的粘接力并導(dǎo)致層壓塑料的色澤較差。
除漿的方法有兩種,一種是把玻璃布在350℃下進(jìn)行灼燒,另一種是把玻璃布放在洗滌劑中進(jìn)行精漂。第一種處理方法簡易,效果較好,缺點(diǎn)是會(huì)影響到玻璃纖維的拉伸強(qiáng)度和玻璃布的力學(xué)性能。但如果是用連續(xù)法生產(chǎn),可采用粗糙的玻璃布來改善層壓塑料的力學(xué)性能,但電性能有所下降。因此,一般是采用較細(xì)的玻璃布(厚度127-178μm),這樣可獲得既具有優(yōu)秀優(yōu)秀優(yōu)秀的電氣性能,又具有中等機(jī)械強(qiáng)度的層壓塑料。
有機(jī)硅模壓塑料
有機(jī)硅模壓塑料是由有機(jī)硅樹脂、填料、催化劑、染色劑、脫模劑以及固化劑經(jīng)過混煉而成的一種熱固化塑料。通常所用的填料有玻璃纖維、石棉、石英粉、滑石粉、云母等;催化劑為氧化鉛、三乙醇胺以及三乙醇胺與過氧化苯甲酰的混合物;常用的脫模劑是油酸鈣。
有機(jī)硅模壓塑料的基本組成如下(質(zhì)量分?jǐn)?shù)):硅樹脂25%;填料73%;顏料>1%;脫模劑>1%;催化劑為微量。
有機(jī)硅模壓塑料的成型工藝可分為混煉、成型和后固化等3個(gè)階段,現(xiàn)分別介紹如下:
(1)混煉。為制得具有優(yōu)良性能的有機(jī)硅模壓制品,必須使模壓塑料各種成分混合均勻??梢岳靡话銦峁绦阅K芰系募庸すに嚰霸O(shè)備,如用雙滾筒混煉機(jī),在80-90℃下將樹脂、填料、玻璃纖維、添加劑及催化劑充分混合均勻后,即可得模壓塑料。混煉后的模壓塑料具有良好的流動(dòng)性能。但由于雙滾筒混煉機(jī)剪切力大,容易把長玻璃纖維填料碾成粉末,降低了它的增強(qiáng)效果,因此用這種設(shè)備加工成的有機(jī)硅模壓塑料的沖擊強(qiáng)度較低。
采用高速攪拌混合機(jī)(攪拌轉(zhuǎn)速高達(dá)2000-4000r/min)來加工有機(jī)硅模壓塑料,只需2-4min即可保證將各種物料混勻,還能使玻璃纖維保持在一定的長度范圍內(nèi)。
混煉后的有機(jī)硅模塑料應(yīng)密封保存在非金屬容器內(nèi),以防吸潮或混入金屬雜質(zhì),否則在模壓過程中易造成制件開裂、起泡或流動(dòng)性變差。
(2)成型。有機(jī)硅模壓塑料可采用熱固性塑料常用的成型方法,如模壓,成型方法的選擇取決于模壓塑料的性能、對成型物件性能的要求以及它的外形幾何尺寸。
注射模塑或傳遞模塑適用于制件外形復(fù)雜、尺寸較小、產(chǎn)量大的產(chǎn)品,要求模壓塑料具有良好的流動(dòng)性和快速固化的特點(diǎn)。成型溫度較高、壓力小、時(shí)間短。
模壓成型法適用于制造外形尺寸較大、塑料制件成型收縮率小、機(jī)械強(qiáng)度高的產(chǎn)品。由于模壓塑料組分中纖維狀填料的比例較大,因此這種塑料的流動(dòng)性比注射模塑用塑料差、固化速度慢、成型壓力高、時(shí)間長。有機(jī)硅模壓塑料的成型溫度在160-180℃,壓力和時(shí)間與制件的外形尺寸及厚度有關(guān)。
(3)后固化。為提高有機(jī)硅模塑制品的物理力學(xué)性能和耐高溫性能,必須經(jīng)過后固化處理。后固化工藝的確定應(yīng)根據(jù)塑料的類型及制件的大小、厚薄程度而定。縮合型有機(jī)硅模壓塑料應(yīng)在200℃固化2h以上,固化時(shí)間隨著制件厚度的增加而延長。聚合型及加成型有機(jī)硅模壓塑料可在150℃下固化一定時(shí)間即可達(dá)到完全交聯(lián)。
根據(jù)用途不同,有機(jī)硅模塑料可分為結(jié)構(gòu)材料用的有機(jī)硅模壓塑料和半導(dǎo)體封裝用的有機(jī)硅模壓塑料兩種類型。作結(jié)構(gòu)材料用的有機(jī)硅模壓塑料的特點(diǎn)是耐熱性好、機(jī)械強(qiáng)度和電絕緣性能隨溫度變化小,廣泛用于火箭、宇航、飛機(jī)制造工業(yè)、無線電、電工及其他工業(yè),也可用來制作大功率直流電的接觸器、接線板、各種耐熱的絕緣材料以及能在大于或等于200℃下長期使用的儀器殼體和電氣裝置的零部件,如刷架環(huán)、線圈架等。用于封裝電子元件、半導(dǎo)體晶體管、集成電路等的有機(jī)硅模壓塑料,具有耐熱、不燃、吸水率低、防潮性好和無腐蝕等特性,在寬闊的溫度、濕度和頻率范圍內(nèi)仍能保持穩(wěn)定的電絕緣及力學(xué)性能,從而使封裝的半導(dǎo)體元件免受潮氣、塵埃、沖擊、振動(dòng)及溫度等因素的影響。
有機(jī)硅泡沫塑料
有機(jī)硅泡沫塑料是一種低密度的海綿狀材料,它可經(jīng)受360℃的高溫并且耐燃,是用作隔熱、隔音、阻燃和電絕緣的優(yōu)良材料。
有機(jī)硅泡沫塑料可分為兩類:一類是粉狀的,加熱到160℃左右即行發(fā)泡;另一類是液態(tài)雙組分的,室溫下即可發(fā)泡。粉狀泡沫塑料是由含有硅醇基的低熔點(diǎn)(熔點(diǎn)60-70℃)、低分子量的無溶劑硅樹脂,加入填料(硅藻土、石英粉等)、發(fā)泡劑、催化劑混合熔融粉碎而成。
使用時(shí),將粉末塑料加熱到160℃開始發(fā)泡,直至發(fā)泡完畢,然后把泡沫放在250℃的烘爐內(nèi)熱固化約70h。所用的發(fā)泡劑為偶氮二異丁腈、N,N′-二亞硝基亞甲基四胺或4,4′-氧化雙苯磺酰肼等;催化劑用辛酸鹽、環(huán)烷酸鹽或胺類。
雙組分室溫有機(jī)硅泡沫塑料是由含硅醇基和硅氫鍵的兩種有機(jī)硅液體相混組成,以季銨堿(或鉑的化合物)作催化劑,利用反應(yīng)時(shí)放出氫氣而發(fā)泡交聯(lián)。
有機(jī)硅泡沫塑料廣泛用于建筑和機(jī)械工業(yè)中的絕熱及電絕緣材料,以及用做航空器、火箭等的質(zhì)輕、耐高溫、抗?jié)癫牧?,也可為推進(jìn)器、機(jī)翼、機(jī)艙的填充料和火壁的絕緣材料等。
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