Comparaison entre le fluide de silicone hydrure et la résine vinyle MQ dans les composés d'enrobage à durcissement par addition

Un formulateur chargé de mettre au point un composé d’encapsulation électronique à deux composants peut demander, dans une même demande, du fluide de silicone vinylique, du fluide de silicone hydrure, un catalyseur au platine, un inhibiteur et de la résine de silicone. Ces matériaux font partie de la même formulation, mais ils ne remplissent pas la même fonction. Confondre un fluide silicone linéaire avec une résine MQ tridimensionnelle peut conduire à une comparaison erronée des qualités avant même que les essais en laboratoire ne commencent.

Quel est le rôle du fluide de silicone hydruré dans une formulation d'enrobage ?

Le durcissement par addition repose sur une hydrosilylation entre une silicone à fonction vinylique et un matériau à fonction Si-H, en présence d'un catalyseur au platine. Le composant hydrure fait donc partie intégrante du processus de durcissement, et non pas une charge inerte ou une résine à usage général.

Dans le cas d'un système à deux composants, les formulateurs évaluent généralement le matériau hydrure conjointement avec le polymère vinylique, le catalyseur, l'inhibiteur et l'ensemble des charges. La comparaison pertinente ne se résume pas à une simple comparaison de la viscosité d'un produit par rapport à celle d'un autre. La teneur en Si-H, la position des groupes Si-H, la fonctionnalité, la compatibilité et l'équilibre visé entre les groupes Si-H et vinyliques influencent tous le réseau obtenu.

Le Gamme de fluides silicones à base d'hydrogène XJY comprend plusieurs composés destinés aux applications de vulcanisation par addition et de modification réactive. Parmi les options pertinentes, on peut citer les XJY-702, XJY-707 et XJY-711, mais leurs structures les rendent adaptés à des rôles différents au sein des formulations.

Comment évaluer le XJY-702 ?

Étant donné que les groupes Si-H pendants peuvent former de multiples liaisons le long de la chaîne polymère, la gamme XJY-702 constitue le point de départ logique lorsqu'un projet nécessite spécifiquement un agent de réticulation conventionnel à hydrures latéraux. Les différentes qualités disponibles permettent aux formulateurs d'évaluer la teneur en hydrogène et la viscosité en fonction de la réponse de durcissement et du profil mécanique requis. Le choix de la qualité nécessite toutefois de connaître les spécifications du polymère vinylique et de calculer le rapport des groupes réactifs.

Dans quels cas le XJY-711 est-il pertinent ?

La fiche technique disponible du XJY-711 répertorie des grades de liquide transparent présentant des teneurs en hydrogène de 0,45%, 0,75% et 1,00%, associées à différentes plages de viscosité. Cette gamme peut être envisagée lorsqu'un formulateur a besoin d'une structure d'hydrure différente de celle d'un matériau purement pendulaire ou purement terminal. Elle doit être testée dans la formulation réelle plutôt que d'être considérée comme un substitut universel à un autre agent de réticulation.

En quoi le XJY-707 est-il différent ?

Le XJY-707 comporte des groupes hydrogène réactifs aux extrémités d'une chaîne linéaire de PDMS. Par rapport à un agent de réticulation multifonctionnel à groupes pendants Si-H, un fluide à hydrures terminaux contribue généralement de manière différente à la densité de réticulation. Son utilisation peut être envisagée lorsque l'équipe de formulation ajuste la souplesse, la ténacité, l'allongement ou la dureté, mais il ne doit pas automatiquement remplacer l'agent de réticulation principal à raison d'un pour un.

Quels sont les avantages de la résine MQ vinylique ?

La résine vinylique MQ n'est pas un autre nom pour désigner un fluide silicone à terminaisons vinyliques. Un fluide silicone vinylique est principalement un polymère linéaire et sert généralement de polymère de base dans une formulation à durcissement par addition. La résine MQ présente une structure siloxane tridimensionnelle ramifiée, constituée d'unités M et Q. En présence de groupements vinyliques, la résine peut également participer au réseau de durcissement.

Les principaux motifs de formulation justifiant l'évaluation de la résine vinylique MQ sont le renforcement et la modification du réseau. En fonction de la qualité, de la concentration et de la compatibilité, elle peut être utilisée pour obtenir une plus grande fermeté, un renforcement mécanique ou une meilleure stabilité dimensionnelle. Ces résultats doivent être confirmés dans le composé complet, car la résine ne détermine pas à elle seule la dureté finale, la conductivité thermique ou le comportement au feu.

Le Gamme de résines de silicone XJY méthylvinyle MQ offre aux formulateurs deux méthodes pratiques d'incorporation :

• Nuances de poudre XJY-8206 permettent de contrôler directement le rapport entre la résine et le fluide de silicone. Résine MQ vinylique XJY-8206 est bien placé pour renforcer son développement dans le domaine des silicones à durcissement additionnel.
• Grades liquides XJY-8206N Combiner la résine MQ (méthylvinyle) avec du polydiméthylsiloxane vinylique. Cette forme liquide fournie permet d'éviter l'étape distincte de dissolution de la poudre lorsqu'elle correspond au procédé de formulation prévu. Voir le Mélange résine-fluide XJY-8206N.

Pourquoi les informations complémentaires doivent-elles précéder le choix de la classe ?

Une demande relative à l'encapsulation électronique commence souvent par la définition d'objectifs en termes de viscosité, de temps de gélification, de programme de durcissement et de dureté Shore. Ces objectifs sont utiles, mais ils ne suffisent pas pour choisir les matériaux en silicone réactifs lorsque la composition des charges n'est pas connue.

L'équipe chargée de la formulation doit tout d'abord consigner par écrit :

1. Composition chimique des charges, taux de charge, distribution granulométrique et traitement de surface.
2. Si le pourcentage de charge indiqué s'applique à un seul composant ou au mélange A/B final.
3. Teneur en vinyle et viscosité du polymère de silicone de base.
4. Durée de travail requise, température de durcissement et profondeur de durcissement.
5. Dureté, souplesse et capacité de retouche souhaitées.
6. Conductivité thermique et propriétés électriques requises, y compris les méthodes d'essai applicables.
7. Exigence en matière de résistance au feu et applicabilité de la certification au composé final.

Le choix de la charge peut avoir une influence déterminante sur l'écoulement, la sédimentation, le transfert thermique et le comportement à la flamme. Par exemple, une formulation décrite simplement comme “ chargée en 60% ” ne précise pas si la charge est du carbonate de calcium, de l'alumine, de l'hydroxyde d'aluminium ou un autre minéral fonctionnel. Une même nuance d'hydrure peut présenter un comportement différent en fonction des variations de viscosité, de la composition chimique de surface et du taux d'humidité de la charge.

Une matière première peut-elle garantir la conformité à la norme UL 94 V-0 ou une certaine conductivité thermique ?

Le résultat final dépend du polymère de base, du rapport entre les groupes réactifs, des concentrations en catalyseur et en inhibiteur, de la composition chimique des charges, des additifs, de la dispersion, de l'épaisseur de l'éprouvette, du conditionnement et de la méthode d'essai. Un fournisseur de matières premières peut recommander des produits candidats et fournir des spécifications, mais le composé formulé doit être testé et, le cas échéant, certifié dans sa configuration finale.

Une séquence de dépistage pratique

1. Définissez la composition du polymère vinylique et de la charge.
2. Calculez le rapport initial Si-H/vinyle.
3. Choisissez un agent de réticulation à hydrure de type « pendant » ou à fonctions mixtes, tel qu’un produit XJY-702 ou XJY-711 adapté.
4. Évaluez le modèle XJY-707 séparément si un allongement de la chaîne ou un assouplissement du réseau s'avère nécessaire.
5. N'ajoutez de la résine MQ vinylique que lorsque le renforcement ou la rigidité constituent un objectif de développement explicite.
6. Ajustez les dosages du catalyseur et de l'inhibiteur en fonction de la durée de vie en pot et du programme de durcissement requis.
7. Tester la viscosité, le temps de gélification, la dureté, les propriétés thermiques, les propriétés électriques et le comportement au feu de la formulation complète.

Sélectionnez le matériau en fonction de son utilisation

Le fluide silicone hydrure et la résine vinyle MQ peuvent être utilisés dans la même formulation d'enrobage à durcissement par addition, mais ils ne sont pas interchangeables. Les produits XJY-702 et XJY-711 offrent des options d'agents de réticulation, le XJY-707 propose une voie d'hydrure terminal pour l'ajustement des chaînes et du réseau, et la gamme XJY-8206 offre des options de résine vinylique MQ pour le développement de renforts.