Was ist der Unterschied zwischen Additionsvernetzung und Kondensationssilicone-Vergussmasse?

Beim Verguss empfindlicher elektronischer Bauteile mit Silikon-Vergussmaterial und Vergussmassen-Klebstoffen in elektronischen Anwendungen und Gussanwendungen gibt es zwei Arten: Kondensationstyp und Additionsvernetzungstyp. Was ist der Unterschied zwischen den beiden?

Allgemein gesagt ist die Haftung von Kondensations-Vergussmassen besser, bis zu IP68, daher werden sie meist für elektronische Bauteile mit hohen Anforderungen an die Wasserfestigkeit verwendet; Die additiv vernetzenden Vergussklebstoffe haben eine bessere Wärmeleitfähigkeit und bieten elektrische Isolierung, hohe Festigkeit, keine Korrosion, geringe Schrumpfung und Umweltfreundlichkeit.

 

Allerdings war die Wasserfestigkeit von additiv vernetzenden Vergussmassen stets eine schwierige Herausforderung. Gleichzeitig sind sie anfällig für Vergiftung und bleiben unvernetzt. Sie reagieren sehr leicht mit Stickstoff, Schwefel, Phosphor, Arsen, Organozinn-Härtern, Stabilisatoren, Epoxidharz-Härtern und anderen Verbindungen. Derzeit kann dies nur durch das Aufsprühen von Primer und Schutzlacken gelöst werden.

Verfestigung

Kondensations-Silikon-Vergussklebstoff ist eine Art Klebstoffkombination, die Silikon und einen Härter verwendet, um in Anwesenheit von Luftfeuchtigkeit zu kondensieren und kleine Moleküle abzuspalten. Dabei schrumpft er und es werden Nebenprodukte freigesetzt.

 

Der additiv vernetzende Silikon-Vergussklebstoff wird durch die Additionsreaktion von Silizium-Wasserstoff-Bindung und Ethylen-Doppelbindung gebunden. Nach dem Mischen von AB härtet er von selbst aus. Selbst in einem geschlossenen Behälter muss er nicht der Atmosphäre ausgesetzt werden. Es entstehen keine kleinen Moleküle während der Reaktion, was den Unterschied in ihren Eigenschaften bestimmt.

 

Der additiv vernetzende Silikon-Vergussklebstoff kann tief und schnell vulkanisiert werden, was besonders bei transparenten Farben auffällt. Kondensations-Transparent mit einer Dicke über 3mm wird nur schwer aushärten, während additive Vernetzungstransparent von der Dicke unbeeinflusst bleibt.

Anwendungen von Silikon-Vergussmassen

Additionsvernetzende Vergussmassen

Die Leistungsparameter von Additionssilikon-Vergussharzen, wie Härte, Zugfestigkeit, Scherfestigkeit, spezifischer Durchgangswiderstand und Viskosität, können eingestellt oder nach unterschiedlichen Anwendungen und Gegebenheiten kundenspezifisch angepasst werden. Die Hauptanwendungsgebiete sind: Es eignet sich für die Beschichtung, das Gießen und Verguss von Produkten mit allgemeinem Schutz gegen Wasser, Feuchtigkeit und Gasverschmutzung; Abdichtung und Schutz von elektronischen Schaltkreisen, Abdichtung und Schutz von Kleinstmaschinen, das Verguss und der Schutz von Modul-Stromversorgungen und Leiterplatten. Zum Beispiel: Verguss von HID-Lampen-Stromversorgungen, Verguss von LED-Modulen, Verguss von wasserdichten LED-Stromversorgungen, Verguss von elektronischen Modul-Stromversorgungen, elektronischer Verguss von Überspannungsschutzmodulen, Verguss von Ionengeneratoren, elektronischer Verguss von Vorschaltgeräten, Verguss von Modul-Stromversorgungen für Automobil-Zündsysteme, etc. Verguss von PTC-Heizelementen und Sensoren; Thyristoren, Halbleiterelektronik.

Kondensations-Vergussmassen

Kondensationssilikon-Vergussmasse ist eine Art Silikonkautschuk, der durch Feuchtigkeit in der Luft und einen gemischten Katalysator ausgehärtet wird. Die Aushärtezeit hängt hauptsächlich von der Menge des Katalysators ab. Je größer die Menge des Katalysators, desto schneller die Aushärtegeschwindigkeit. Während des Aushärtens erfolgt jedoch ein Schrumpfen und es werden Nebenprodukte freigesetzt. Das einkomponentige Kondensationssilikon RTV ist nicht für Anwendungen geeignet, die dicker als 10 mm sind, da es zu einer wasserdichten Membran aushärtet und die Aushärtung des Silikons am Boden des Gehäuses verhindert. Einkomponentige RTV-Silikone werden mit einer Vielzahl von Vernetzungsmitteln zu Elastomeren ausgehärtet, bei denen Nebenprodukte entstehen, von denen einige für empfindliche Komponenten im fertigen elektronischen Baugruppenaufbau gefährlich sein können. Daher wird empfohlen, entalkoholisierte und ketonbasierte einkomponentige Silikone als Einkapselungsmaterialien zu verwenden. Kondensationssilikon-Vergussmasse kann zum Kleben, Abdichten, für eine gute Feuchtigkeitsbeständigkeit und zum Einkapseln und Schützen elektronischer Komponenten verwendet werden. Nach dem Aushärten kann es die Rollen von Wasserschutz, Feuchtigkeitsschutz, Staubschutz, Isolierung, Wärmeleitung, Abdichtung, Korrosionsschutz, Temperaturbeständigkeit sowie Widerstand gegen äußere Stöße und Vibrationen übernehmen. Es kann die Leistung von empfindlichen elektronischen und elektrischen Komponenten verbessern, die Integrität der elektronischen Baugruppen verstärken und die Isolierung zwischen internen Komponenten und Leitungen erhöhen.

Wie wirken Silikon-Vergussmaterialien in Vergussmassen?

Die Rolle von Vinylsilikonöl in Vergussmassen

Vinylsilikonöl ist der Hauptbestandteil des zweikomponentigen Vergussmaterials, und die technischen Parameter des Vinylsilikonöls beeinflussen direkt die Leistung und den Anwendungsprozess des Vergussmaterials.


 

Die Haupttechnikparameter von Vinylsilikonöl sind Viskosität und Vinylgehalt.

 

Üblicherweise wird für die Anwendung von Vergussharz eine niedrigere Viskosität des Harzes verlangt, und Vinylsilikonöl ist die Komponente mit dem höchsten Anteil im Rohmaterial des Silikon-Vergussharzes. Die Viskosität des Vinylsilikonöls kann die Viskosität des Vergussharzes am stärksten beeinflussen, und beeinflusst auch maßgeblich die Anpassung des Vergusses. Wenn die Viskosität des Silikonöls zu hoch ist, kann das Vergussmaterial möglicherweise nicht eng an den Komponenten anliegen und somit Sauerstoff und Feuchtigkeit nicht isolieren.

 

Daher sollte bei der Wahl der Viskosität des Silikonöls die Viskosität auf der Grundlage, dass das Silikonöl eng an den Komponenten anliegen kann, nicht zu hoch sein.

 

Die Viskosität von Vinylsilikonöl steht jedoch in direktem Zusammenhang mit der endgültigen Vernetzungsdichte. Eine niedrige Viskosität bedeutet, dass das Molekulargewicht des Vinylsilikonöls kleiner ist. Üblicherweise gilt bei Silikonkautschuk: Je höher die Viskosität des Hauptsilikonöls ist, desto stärker sind die entsprechenden mechanischen Eigenschaften.

Die Rolle von Silikonharz in Vergussmassen

Silikonharze sind in der Regel teurer als Epoxid- oder Urethanharze, finden aber dort Anwendung, wo eine hohe und/oder niedrige Dauerbetriebstemperatur-Beständigkeit (-50 bis 200°C) erforderlich ist. Ihre inhärente hohe Flexibilität macht diese Harze besonders geeignet für Anwendungen mit einem hohen Maß an thermischem Schock oder einer hohen Frequenz von Temperaturzyklen. Die während des Aushärtens von Silikonharzen abgegebene Wärmemenge ist sehr gering, was sie besonders für den Verguss empfindlicher, temperaturabhängiger elektronischer Bauteile geeignet macht. Silikone haben eine hervorragende Haftung auf einer breiten Palette von Substraten, einschließlich der gängigsten Metalle und Kunststoffe. Im Allgemeinen sind Silikone weich, was bedeutet, dass sie nicht so widerstandsfähig sind wie Epoxid-Vergussharze oder Polyurethanharze.

 

Silikonharze basieren auf Silikonpolymeren verschiedener Molekulargewichte, mit unterschiedlichen Endgruppen, um die erforderliche Funktionalität zu bieten. Wie bei Polyurethanen kann die Härte des Harzes durch die Verwendung verzweigter Polymere eingestellt werden, um die Vernetzungsdichte des ausgehärteten Harzes zu erhöhen. Silikone verwenden eine Reihe verschiedener Katalysatoren, um den Aushärtungsprozess zu starten. In vielen Fällen basieren diese auf Platin-Komplexen, die leicht durch Spuren anderer Vergussmaterialien verunreinigt werden können; Amine sind besonders wirksam bei der Reduzierung der Aktivität dieser Katalysatoren. Es wird nicht empfohlen, Epoxidharze und Silikone im selben Ofen auszuhärten. Auch je nach Art der Endgruppen (Vinyl oder Hydroxyl) wird die Aushärtungsreaktion bestimmt und ob Feuchtigkeit erforderlich ist. Im Gegensatz zu Epoxidharzen, Polyestern und Polyurethanen härten Silikone im Allgemeinen von der exponierten Oberfläche aus durch den Harzkörper hindurch. Dies bedeutet, dass das Silikon eine schnelle Oberflächenschichtzeit (manchmal auch als Klebezeit bezeichnet) hat, die Aushärtungsreaktion dann aber fortschreitend durch den Harzkörper erfolgt; dies bedeutet, dass die Tiefe des Harzes die Aushärtezeit bestimmt.

Die Rolle von Hydridsilikonflüssigkeit in Vergussmassen

Die Spannung der Silikon-Vergussmasse entsteht aus der Additionsreaktion des Wasserstoffs aus dem wasserstoffhaltigen Silikonöl und der Doppelbindung des Vinyl silikonöls, um eine gesättigte Struktur zu bilden. Je geringer der Gehalt an wasserstoffhaltigem Silikonöl, desto kleiner die Spannung des Silikon-Vergussmaterials. Zweitens, da die Strukturoberfläche von Siliciumdioxid viele -OH hydrophile Strukturen aufweist, kann das Füllstoff-Behandlungsmittel mit der -OH hydrophilen Struktur auf der Siliciumdioxid-Oberfläche reagieren, um eine lipophile Struktur zu bilden, was die Vermischung von Füllstoffen und Silikonöl begünstigt. Schließlich besitzt der Silanhaftvermittler mit der Epoxygruppe und der Vinylgruppe im Vergleich zu gewöhnlichen Haftvermittlern mehr Vinylgruppen, sodass er mit dem Silikonsystem selbst polymerisieren kann und somit die Viskosität des Silikon-Einkapselungsharzes verbessert.

Welche Beziehung besteht zwischen wasserstoffhaltigem Silikonöl und Vergussmaterial-Verbindungen?

Die mechanischen Eigenschaften des Vergussmaterials reagieren sehr empfindlich auf die Zugabe von wasserstoffhaltigem Silikonöl. Mit steigender Menge des wasserstoffhaltigen Silikonöls nimmt die Härte des Vergussmaterials allmählich zu, die Zugfestigkeit steigt zunächst an und nimmt dann ab, und die Bruchdehnung nimmt kontinuierlich ab. 

Wie wählt man wasserstoffhaltiges Silikonöl für Vergussmassen aus?

Es gibt zwei Arten von wasserstoffhaltigem Silikonöl, die für Vergussharz verwendet werden müssen.

 

XJY-702 Methylhydrosiloxan-Dimethylsiloxan-Copolymer

Seitenwasserstoff-Silikonöl ist das am häufigsten verwendete Vernetzungsmittel für Additionssilikon. Im Allgemeinen ist die Verwendung eines zentralisierten Vernetzungsmodus vorteilhaft für die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Vergussmasse. Silikonöl mit Seiten-Silicium-Wasserstoff-Bindungen wird als Vernetzungsmittel für Vinylkleber verwendet, wodurch die Silikon-Vergussmasse besser wird. Je nach Wasserstoffgehalt verändert sich die Leistung bis zu einem gewissen Grad. Üblicherweise ist ein seitlicher Wasserstoffgehalt von 0,5-1,2% am gebräuchlichsten, und seine Leistung ist ebenfalls relativ gut.

 

XJY-707 Hydrid-terminiertes Polydimethylsiloxan

Terminales wasserstoffhaltiges Silikonöl wird hauptsächlich als Kettenverlängerer im Additionssilikonsystem eingesetzt, was die Flexibilität des Silikons verbessert und eine signifikante Wirkung auf die Dehnung und Zugfestigkeit hat. Das häufiger verwendete endständige wasserstoffhaltige Silikonöl (ohne Seitenwasserstoff) hat einen Wasserstoffgehalt von etwa 0,05-0,1%, eine niedrige Viskosität und wird nur in geringen Mengen zugesetzt. Wasserstoffterminiertes Silikonöl hat einen besseren Effekt auf die thermischen Eigenschaften der Vergussmasse.

XJY Silicones – Erstwahl silicone Rohstofflieferant von Vergussmassen

XJY Silicones, one of China’s leading silicone MQ resin manufacturers, has 30+ years of R&D and manufacturing experience and 15+ related patents in the silicone industry, also can customize the products according to your potting and encapsulating requirements.

XJY-Produkte für Silikon-Vergussmasse

  1. XJY-8206 VMQ SILikonharz-Serie
  2. XJY Wasserstoff-Serie
  3. XJY Silikonprodukte für Elektronik

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