Fluido de silicona hidruro frente a resina de vinilo MQ en compuestos de encapsulado de curado por adición

Un formulador que esté desarrollando un compuesto de encapsulado electrónico de dos componentes puede solicitar, en una misma consulta, fluido de silicona vinílica, fluido de silicona hidruro, catalizador de platino, inhibidor y resina de silicona. Estos materiales forman parte de la misma formulación, pero no cumplen la misma función. Confundir un fluido de silicona lineal con una resina MQ tridimensional puede dar lugar a una comparación errónea de los grados antes incluso de que comiencen las pruebas de laboratorio.

¿Qué función desempeña el fluido de silicona hidruro en una formulación de encapsulado?

El curado por adición se basa en la hidrosililación entre la silicona con grupos vinílicos y el material con grupos Si-H, en presencia de un catalizador de platino. Por lo tanto, el componente de hidruro forma parte del proceso químico de curado, en lugar de ser un relleno inerte o una resina de uso general.

En el caso de un sistema de dos componentes, los formuladores suelen evaluar el material de hidruro junto con el polímero de vinilo, el catalizador, el inhibidor y el paquete de cargas. La comparación útil no consiste simplemente en comparar la viscosidad de un producto con la de otro. El contenido de Si-H, la posición de los grupos Si-H, la funcionalidad, la compatibilidad y el equilibrio deseado entre Si-H y vinilo influyen en la red resultante.

The Gama de fluidos de silicona con hidrógeno XJY Incluye varias estructuras para aplicaciones de curado por adición y modificación reactiva. Entre las opciones relevantes se encuentran el XJY-702, el XJY-707 y el XJY-711, aunque sus estructuras hacen que sean adecuadas para diferentes funciones en las formulaciones.

¿Cómo se debe evaluar el XJY-702?

Dado que los grupos Si-H colgantes pueden crear múltiples enlaces a lo largo de la cadena polimérica, la familia XJY-702 es el punto de partida lógico cuando un proyecto requiere específicamente un reticulante convencional con hidruros laterales. Los diferentes grados permiten a los formuladores evaluar el contenido de hidrógeno y la viscosidad en función de la respuesta de curado y el perfil mecánico requeridos. La selección del grado sigue requiriendo la especificación del polímero vinílico y un cálculo de la proporción de grupos reactivos.

¿En qué casos resulta pertinente el XJY-711?

La especificación disponible del XJY-711 incluye grados de líquido transparente con contenidos de hidrógeno de 0,45%, 0,75% y 1,00%, asociados a diferentes rangos de viscosidad. Esta familia puede tenerse en cuenta cuando un formulador necesite una estructura de hidruro diferente a la de un material puramente colgante o puramente terminal. Debe evaluarse en la formulación concreta, en lugar de considerarse un sustituto universal de otro reticulante.

¿En qué se diferencia el XJY-707?

El XJY-707 contiene hidrógeno reactivo en los extremos de una cadena lineal de PDMS. En comparación con un reticulante multifuncional de Si-H colgante, un fluido de hidruro terminal suele contribuir de forma diferente a la densidad de reticulación. Su uso puede evaluarse cuando el equipo de formulación está ajustando la flexibilidad, la tenacidad, la elongación o la dureza, pero no debe sustituir automáticamente al reticulante principal en una proporción de uno por uno.

¿Qué aporta la resina de vinilo MQ?

La resina de vinilo MQ no es otro nombre para el fluido de silicona con terminaciones de vinilo. Un fluido de silicona vinílica es principalmente un polímero lineal y suele servir como polímero base en una formulación de curado por adición. La resina MQ tiene una estructura de siloxano tridimensional y ramificada, formada por unidades M y Q. Cuando hay funcionalidad vinílica, la resina también puede participar en la red de curado.

El principal motivo para evaluar la resina de vinilo MQ es el refuerzo y la modificación de la red. Dependiendo del tipo, la concentración y la compatibilidad, puede utilizarse para conseguir una mayor firmeza, un refuerzo mecánico o una mayor estabilidad dimensional. Estos resultados deben confirmarse en el compuesto completo, ya que la resina no determina por sí sola la dureza final, la conductividad térmica ni el comportamiento frente al fuego.

The Gama de resinas de silicona XJY metilvinil MQ ofrece a los formuladores dos formas prácticas de incorporación:

• Grados de polvo XJY-8206 permite controlar directamente la proporción entre la resina y el fluido de silicona. Resina MQ de vinilo XJY-8206 está bien posicionada para reforzar el desarrollo de siliconas de curado aditivo.
• Grados de líquido XJY-8206N Combinar la resina de metilvinil (MQ) con polidimetilsiloxano vinílico. Esta forma líquida suministrada puede eliminar el paso de disolución del polvo cuando se ajusta a la vía de formulación prevista. Véase el Mezcla de resina y fluido XJY-8206N.

¿Por qué debe aparecer la información complementaria antes de la selección de la calificación?

Una consulta sobre encapsulados electrónicos suele comenzar con unos valores objetivo de viscosidad, tiempo de gelificación, programa de curado y dureza Shore. Estos valores son útiles, pero no bastan para seleccionar los materiales de silicona reactiva cuando se desconoce la composición de los rellenos.

El equipo de formulación debería documentar en primer lugar:

1. Composición química de los rellenos, carga, distribución del tamaño de las partículas y tratamiento superficial.
2. Si el porcentaje de relleno indicado se refiere a un solo componente o a la mezcla final A/B.
3. Contenido en vinilo y viscosidad del polímero de silicona base.
4. Tiempo de trabajo necesario, temperatura de curado y profundidad de curado.
5. Dureza, flexibilidad y capacidad de reelaboración deseadas.
6. Conductividad térmica y propiedades eléctricas requeridas, incluidos los métodos de ensayo aplicables.
7. Requisitos de resistencia al fuego y si la certificación se aplica al compuesto final.

La elección del relleno puede influir de manera determinante en el flujo, la sedimentación, la transferencia térmica y el comportamiento de la llama. Por ejemplo, una formulación descrita únicamente como “con relleno 60%” no revela si el relleno es carbonato cálcico, alúmina, hidróxido de aluminio u otro mineral funcional. Un mismo grado de hidruro puede comportarse de forma diferente a medida que varían la viscosidad, la química superficial y la humedad del relleno.

¿Puede una materia prima garantizar la clasificación UL 94 V-0 o la conductividad térmica?

El resultado final depende del polímero base, la proporción de grupos reactivos, los niveles de catalizador e inhibidor, la composición química del relleno, los aditivos, la dispersión, el espesor de la probeta, el acondicionamiento y el método de ensayo. Un proveedor de materias primas puede recomendar opciones y facilitar especificaciones, pero el compuesto formulado debe someterse a ensayo y, cuando sea necesario, certificarse en su configuración final.

Una secuencia práctica de cribado

1. Define la composición del polímero de vinilo y el relleno.
2. Calcula la relación inicial entre Si-H y vinilo.
3. Selecciona un reticulante de hidruro de tipo colgante o de funcionalidad mixta, como, por ejemplo, un candidato adecuado del tipo XJY-702 o XJY-711.
4. Evalúa el XJY-707 por separado si es necesario alargar la cadena o suavizar la red.
5. Añade resina de vinilo MQ únicamente cuando el refuerzo o la firmeza sean un objetivo explícito del proyecto.
6. Ajuste los niveles de catalizador e inhibidor en función del tiempo de vida útil y del programa de curado requeridos.
7. Analizar la viscosidad, el tiempo de gelificación, la dureza, las propiedades térmicas, las propiedades eléctricas y el comportamiento frente al fuego de la formulación completa.

Selecciona el material según su función

El fluido de silicona hidruro y la resina de vinilo MQ pueden utilizarse en la misma formulación de encapsulado de curado por adición, pero no son intercambiables. Los productos XJY-702 y XJY-711 ofrecen opciones de reticulantes; el XJY-707 proporciona una vía de hidruro terminal para el ajuste de cadenas y redes; y la familia XJY-8206 ofrece opciones de resina de vinilo MQ para el desarrollo de refuerzos.