Fluido de silicone hidreto vs. resina de vinil MQ em compostos de encapsulamento de cura por adição

Um formulador que esteja a desenvolver um composto de encapsulamento eletrónico de dois componentes pode solicitar, numa mesma consulta, fluido de silicone vinílico, fluido de silicone hidreto, catalisador de platina, inibidor e resina de silicone. Estes materiais fazem parte da mesma formulação, mas não desempenham a mesma função. Confundir um fluido de silicone linear com uma resina MQ tridimensional pode levar a uma comparação errada entre os tipos de produto antes mesmo de os ensaios laboratoriais terem início.

Qual é a função do fluido de silicone hidreto numa formulação de encapsulamento?

A cura por adição baseia-se na hidrossililação entre silicone com grupos vinílicos e material com grupos Si-H, na presença de um catalisador de platina. O componente de hidreto faz, portanto, parte da reação química de cura, em vez de ser um enchimento inerte ou uma resina de uso geral.

No caso de um sistema de dois componentes, os formuladores avaliam normalmente o material hidreto em conjunto com o polímero de vinilo, o catalisador, o inibidor e o pacote de cargas. A comparação útil não se resume simplesmente à viscosidade de um produto em relação a outro. O teor de Si-H, a posição do Si-H, a funcionalidade, a compatibilidade e o equilíbrio pretendido entre Si-H e vinilo influenciam, todos eles, a rede resultante.

The Gama de fluidos de silicone à base de hidrogénio XJY inclui várias estruturas destinadas a aplicações de cura por adição e modificação reativa. Entre as opções relevantes contam-se o XJY-702, o XJY-707 e o XJY-711, mas as suas estruturas tornam-nas adequadas para diferentes funções nas formulações.

Como se deve avaliar o XJY-702?

Uma vez que os grupos Si-H pendentes podem criar múltiplas ligações ao longo da cadeia polimérica, o XJY-702 constitui a família de partida lógica quando um projeto requer especificamente um reticulante convencional com hidreto lateral. As diferentes classes permitem aos formuladores avaliar o teor de hidrogénio e a viscosidade em função da resposta de cura e do perfil mecânico exigidos. A seleção da classe continua a exigir a especificação do polímero vinílico e um cálculo da proporção de grupos reativos.

Em que situações o XJY-711 é relevante?

A especificação disponível do XJY-711 enumera graus de líquido transparente com teores de hidrogénio de 0,45%, 0,75% e 1,00%, associados a diferentes intervalos de viscosidade. Esta família pode ser considerada quando um formulador necessita de uma estrutura de hidreto diferente de um material puramente pendente ou puramente terminal. Deve ser testada na formulação concreta, em vez de ser tratada como um substituto universal de outro reticulante.

Em que é que o XJY-707 é diferente?

O XJY-707 contém hidrogénio reativo nas extremidades de uma cadeia linear de PDMS. Em comparação com um reticulante multifuncional com grupos pendentes Si-H, um fluido com hidreto terminal contribui geralmente de forma diferente para a densidade de reticulação. Pode ser avaliado quando a equipa de formulação está a ajustar a flexibilidade, a tenacidade, o alongamento ou a dureza, mas não deve substituir automaticamente o reticulante principal numa proporção de um por um.

O que é que a resina de vinilo MQ contribui?

A resina de vinil MQ não é sinónimo de fluido de silicone com terminações vinílicas. Um fluido de silicone vinílico é predominantemente um polímero linear e serve habitualmente como polímero de base numa formulação de cura por adição. A resina MQ possui uma estrutura de siloxano tridimensional e ramificada, constituída por unidades M e Q. Quando existe funcionalidade vinílica, a resina também pode participar na rede de cura.

A principal razão para avaliar a resina de vinil MQ na formulação é o reforço e a modificação da rede. Dependendo do tipo, da dosagem e da compatibilidade, pode ser utilizada para obter maior firmeza, reforço mecânico ou estabilidade dimensional. Estes resultados devem ser confirmados no composto completo, uma vez que a resina não determina, por si só, a dureza final, a condutividade térmica ou o comportamento à chama.

The Gama de resinas de silicone XJY metil-vinil MQ oferece aos formuladores duas formas práticas de incorporação:

• Tipos de pó XJY-8206 proporcionam um controlo direto sobre a proporção entre a resina e o fluido de silicone. XJY-8206 resina vinílica MQ está posicionada para reforçar o desenvolvimento de silicone de cura adicional.
• Tipos de líquido XJY-8206N combinar resina de metilvinil (MQ) com polidimetilsiloxano vinílico. Esta forma líquida fornecida pode eliminar a etapa separada de dissolução do pó, quando se adequar ao processo de formulação pretendido. Consulte o Mistura de resina e fluido XJY-8206N.

Por que razão as informações complementares têm de vir antes da seleção do nível?

Um pedido de informação sobre encapsulamento eletrónico começa frequentemente com uma viscosidade mista alvo, tempo de gelificação, programa de cura e dureza Shore. Esses valores-alvo são úteis, mas não são suficientes para selecionar os materiais de silicone reativos quando a composição do enchimento é desconhecida.

A equipa de formulação deve, em primeiro lugar, documentar:

1. Composição química do enchimento, carga, distribuição granulométrica e tratamento de superfície.
2. Se a percentagem de enchimento indicada se aplica a um único componente ou à mistura final A/B.
3. Teor de vinilo e viscosidade do polímero de silicone de base.
4. Tempo de trabalho necessário, temperatura de cura e profundidade de cura.
5. Dureza, flexibilidade e capacidade de retrabalho pretendidas.
6. Condutividade térmica e propriedades elétricas exigidas, incluindo os métodos de ensaio aplicáveis.
7. Requisito de resistência ao fogo e se a certificação se aplica ao composto final.

A escolha do enchimento pode influenciar significativamente o fluxo, a sedimentação, a transferência térmica e o comportamento da chama. Por exemplo, uma formulação descrita apenas como “com enchimento 60%” não revela se o enchimento é carbonato de cálcio, alumina, hidróxido de alumínio ou outro mineral funcional. O mesmo tipo de hidreto pode apresentar um comportamento diferente à medida que a viscosidade, a composição química da superfície e a humidade do enchimento variam.

Uma matéria-prima pode garantir a classificação UL 94 V-0 ou a condutividade térmica?

O resultado final depende do polímero de base, da proporção de grupos reativos, dos níveis de catalisador e inibidor, da composição química do enchimento, dos aditivos, da dispersão, da espessura da amostra, do condicionamento e do método de ensaio. Um fornecedor de matérias-primas pode recomendar opções e fornecer especificações, mas o composto formulado deve ser testado e, quando necessário, certificado na sua configuração final.

Uma sequência prática de triagem

1. Defina a composição do polímero de vinilo e do agente de enchimento.
2. Calcular a razão inicial Si-H/vinilo.
3. Selecione um reticulante de hidreto do tipo pendente ou de funcionalidade mista, como, por exemplo, um candidato adequado do tipo XJY-702 ou XJY-711.
4. Avalie o XJY-707 separadamente, caso seja necessário prolongar a cadeia ou amaciar a rede.
5. Adicione resina MQ de vinil apenas quando o reforço ou a firmeza constituírem um objetivo explícito do projeto.
6. Ajuste os níveis de catalisador e inibidor de acordo com o tempo de vida útil e o plano de cura necessários.
7. Testar a viscosidade, o tempo de gelificação, a dureza, as propriedades térmicas, as propriedades elétricas e o comportamento em caso de incêndio da formulação completa.

Selecione o material por função

O fluido de silicone hidreto e a resina vinílica MQ podem ser utilizados na mesma formulação de encapsulamento com cura por adição, mas não são intercambiáveis. O XJY-702 e o XJY-711 oferecem opções de reticulantes, o XJY-707 proporciona uma via de hidreto terminal para o ajuste da cadeia e da rede, e a família XJY-8206 oferece opções de resina vinílica MQ para o desenvolvimento de reforços.