Por que compostos de encapsulamento com silicone são amplamente utilizados atualmente?

O papel do composto de encapsulamento é encapsular o adesivo no produto eletrônico após a cura, proporcionando proteção física ao produto. O composto de encapsulamento é semelhante à formação de âmbar e pode prevenir curtos-circuitos em produtos eletrônicos devido ao clima úmido; em montagens complexas, oferece proteção mais forte contra ataques químicos; em condições ambientais desafiadoras, proporciona resistência a choques mecânicos e vibrações; e circuitos de alta tecnologia ocultos contêm direitos de propriedade intelectual, entre outros. O desenvolvimento do sistema industrial moderno levou a uma variedade de materiais de selante, sendo que o mercado atual é dividido em três categorias principais: compostos de encapsulamento de resina epóxi, compostos de encapsulamento de poliuretano e compostos de encapsulamento de silicone. No entanto, por que começou a optar por usar selante de silicone em mais de uma ocasião?

O adesivo de encapsulamento de resina epóxi é adequado para uso em temperaturas não superiores a 180 °C e é menos flexível; o adesivo de encapsulamento de poliuretano para produtos eletrônicos, resina de uretano e adesivo de encapsulamento de poliuretano possuem resistência mecânica e flexibilidade, com uma temperatura de trabalho de 125 °C. A natureza desses produtos está entre a resina de silicone e o adesivo de encapsulamento de resina epóxi, sendo uma alternativa econômica.

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O composto de encapsulamento de silicone tem como base resina de polissiloxano orgânico, composto por cargas, catalisadores e outros aditivos funcionais, com excelente estabilidade, resistência à água, resistência às intempéries e resistência aos UV, além de ser fácil de moldar na cura subsequente, seguro e ecologicamente correto, sem poluição. A resina de silicone é também o adesivo de encapsulamento mais resistente à temperatura em um produto, com temperatura de trabalho de até 200 °C. Essas propriedades fazem com que os compostos de encapsulamento de silicone sejam amplamente utilizados em muitos campos.

1. Definição de encapsulamento

1.1 O que é encapsulamento

O encapsulamento é realizado à temperatura ambiente ou sob condições de aquecimento, por meio de métodos mecânicos ou artificiais, despejando o composto líquido no dispositivo com componentes eletrônicos e circuito, e curando para formar um material de isolamento polimérico com excelente desempenho.

1.2 Quantos tipos de encapsulamento existem

O encapsulamento é dividido em dois tipos: encapsulamento local e encapsulamento integral.

(1) O encapsulamento local refere-se ao encapsulamento de dispositivos de alta potência, para que eles sejam conectados ao dissipador de calor através de material de borracha de silicone termicamente condutivo, de modo que o calor gerado seja rapidamente transferido para o dissipador de calor.

(2) O encapsulamento integral é o encapsulamento de todos os componentes dentro de um produto eletrônico, de modo que o calor gerado seja rapidamente difundido e emitido diretamente para o ambiente externo. Quando usado, os dois componentes são misturados e desespumados, depois carregados nas partes necessárias e vulcanizados para formar um elastômero de borracha macio e flexível.

2. Compostos de encapsulamento de silicone

2.1 O que é composto de encapsulamento de silicone

O composto de encapsulamento de silicone (também conhecido como compostos de encapsulamento de silicone termicamente condutivo) refere-se a uma classe de compostos de encapsulamento eletrônico feitos de borracha de silicone macia e flexível, incluindo compostos de encapsulamento de silicone de um componente e compostos de encapsulamento de silicone de dois componentes.

A utilização de diferentes componentes do escopo do produto e o uso do campo apresentam uma grande diferença:

(1) A principal vantagem do composto de enchimento monocomponente é que pode ser usado diretamente, sem desespumação, sendo a operação mais conveniente;

(2) Composto de encapsulamento de silicone de dois componentes, devido à necessidade de misturar o adesivo base líquido e o catalisador ou agente de reticulação, geralmente é usado como material de encapsulamento isolante ou material de absorção de choque hermético.Óleo de silicone de baixo hidrogênio XJY-702/711 Copolímero de metilhidrogenossiloxano dimetilsiloxano terminado em hidrogênio pode ser usado como agente de reticulação para um composto de enchimento de organossilício de dois componentes.)

Um dos adesivos de enchimento condutores térmicos comuns é geralmente de dois componentes. Os dois componentes são misturados e desespumados, depois depositados nas peças necessárias e vulcanizados em um elastômero de borracha macia e flexível. Além da função de dissipação de calor e isolamento, esses produtos também possuem a função de absorção de choque e proteção tripla. Atualmente, são amplamente utilizados em fontes de alimentação de LED, fonte de alimentação interna de lâmpadas, componentes de baterias de veículos elétricos e módulos de energia de pilhas de carregamento, bem como em alguns equipamentos eletrônicos de irrigação por adesão. Vedações, desempenhando um papel na dissipação de calor, vedação e absorção de choque.

2.2 Quais são as vantagens dos compostos de encapsulamento de silicone

O adesivo de encapsulamento de silicone não apenas possui capacidade de modificação e isolamento elétrico mais excelentes do que a resina epóxi, mas a resistência ao choque térmico também é bastante excelente, suportando choques térmicos de -60 °C a 200 °C sem rachar e mantendo a elasticidade. Também melhora o desempenho de resistência à umidade do componente eletrônico, pois, após a cura, o elastômero proporciona uma boa capacidade de resistência a impactos, e o desempenho de resistência aos UV externos e ao envelhecimento atmosférico também é muito bom.

(1) Após o enchimento, é fácil de limpar e desmontar, permitindo que os componentes eletrônicos sejam reparados e as peças reparadas sejam reinseridas com um novo composto de enchimento.

(2) O silicone pode manter as propriedades físicas e elétricas originais em uma variedade de ambientes de trabalho, resistência à degradação por ozônio e UV, e desempenhando um bom desempenho de estabilidade.

(3) O silicone possui propriedades isolantes estáveis, pode prevenir efetivamente a poluição ambiental, cura-se para formar um elastômero de borracha macia e flexível, em uma ampla faixa de temperaturas e umidade, e pode efetivamente eliminar a eficácia do impacto e vibração produzidos.

(4) O silicone pode proteger efetivamente alguns dispositivos eletrônicos ou circuitos sensíveis, no dispositivo de módulos eletrônicos, sua estrutura e forma desempenham um papel protetor.

3. Como fazer composto de encapsulamento de silicone

3.1 Qual é a fórmula para a preparação do composto de encapsulamento de silicone

De acordo com os diferentes mecanismos de cura, os compostos de enchimento de silicone são divididos em dois sistemas: condensação e adição.

(1) Tipo de condensação de dois componentes

Geralmente, em uma amassadeira a vácuo, uma certa proporção de borracha de silicone 107, alumina, hidróxido de magnésio e outros enchimentos funcionais a uma certa temperatura por um certo período de tempo, e depois uma certa quantidade de óleo de silicone de vinil de viscosidade, agitado por um dispersor de cisalhamento de alta velocidade por um certo período de tempo para preparar o componente A. Agente de reticulação, catalisadores e outros componentes residuais de acordo com uma certa quantidade de agitação para preparar o componente B.

(2) Moldagem de dois componentes

O componente de dois componentes é uma certa quantidade de óleo de silicone vinílico, catalisador de platina e cargas funcionais misturados completamente em uma amassadeira a vácuo para formar o componente A, e óleo de silicone vinílico e óleo de silicone contendo hidrogênio misturados com as cargas funcionais, inibidores e intensificadores de viscosidade uniformemente misturados em uma máquina de amassar a vácuo para fazer o componente B. (XJY-8206N resina de silicone VMQ pode ser adicionado como adesivo base para moldagem de dois componentes com aditivos.)

Em comparação com outros compostos de encapsulamento de silicone, o composto de encapsulamento de silicone adicionado de molde não possui subprodutos durante a cura, baixa contração, boa adesão, pode endurecer à temperatura ambiente ou curar rapidamente com calor, além de uma série de vantagens. Portanto, é amplamente utilizado em aplicações típicas de encapsulamento eletrônico de alto desempenho em diversos campos.

3.2 Qual é o processo de aplicação manual do agente de encapsulamento de silicone

A. Agitação: antes do uso, agite uniformemente A e B (a haste de agitação não pode ser compartilhada), para que as cargas ligeiramente precipitadas fiquem uniformemente dispersas no adesivo.

B. Pesagem: Agente A e agente B são tomados na proporção de 3:10 em peso, agente A e agente B são misturados e bem agitados após a mistura.

C. Remoção de oxigênio: a mistura deve ser submetida a vácuo (≤ -0,1 Mpa) para remover as bolhas de ar (o equipamento do processo de aplicação do adesivo na tubulação da máquina deve estar completamente fechado; a mistura não precisa ser desoxigenada).

D. Vazamento: despeje o adesivo nas peças para completar a operação de encapsulamento (o encapsulamento deve ser mantido seco e a superfície das peças e os recipientes de mistura devem ser limpos antes; recomenda-se aquecer o dispositivo de vazamento a 70-80 °C por 1 a 2 horas).

E. Cura: Cure o produto encapsulado à temperatura ambiente.

Precautions

Quando o composto de encapsulamento de silicone de dois componentes está sendo aplicado, é necessário misturar os componentes AB separadamente, e então colocar o componente B no componente A e misturar completamente novamente. Se houver mistura irregular em qualquer processo, isso levará a uma má qualidade do produto endurecido, e até mesmo alterará o desempenho das camadas superior e inferior do produto endurecido.

3.3 Quais são as vantagens do método de adesão do agente de encapsulamento

O composto de encapsulamento de silicone pode alcançar cura rápida após selagem, colagem, impermeabilização, proteção contra choques, isolamento elétrico, resistência ao calor, retardância de chamas, etc., formando uma borracha macia e flexível para a proteção do componente sensível. Para alcançar esse desempenho de resistência mecânica, a qualidade e o processo de construção têm grandes requisitos. Ao usar compostos de encapsulamento de silicone, tanto a aplicação manual quanto a mecânica podem ser usadas. Usuários experientes escolherão a colagem manual, se não necessário, não usarão máquinas para colar.

(1) A vantagem da colagem manual é que a pressão é mais amplamente distribuída. No processo de fundição, a distribuição de tensão do adesivo de encapsulamento é ampla, o que é mais forte do que a colagem mecânica; ao mesmo tempo, a resistência e estabilidade da colagem são melhoradas, melhor desempenho é alcançado, e é mais econômico e econômico.

(2) Em comparação com métodos de colagem mecânica, a colagem manual é menos dispendiosa e não mais lenta. Pode colar uma grande variedade de materiais, resistir à corrosão e proteger dos elementos. Não se expande rapidamente mesmo em altas temperaturas e pode funcionar bem.

(3) Não existem requisitos rigorosos para materiais de ligação. Ao utilizar resina de encapsulamento, além de a superfície de base necessitar de ser preparada antecipadamente, também pode ser utilizada para colar materiais que não sejam tão fáceis de aderir.

3.4 Como resolver o problema do adesivo de encapsulamento não curar

3.4.1 Por que motivo a resina de encapsulamento não cura

(1) A balança eletrónica não é suficientemente precisa, resultando numa proporção incorreta dos componentes A e B. Quando há excesso do componente A e carência do componente B, a cura rápida não ocorre adequadamente.

(2). O tempo de cura não é suficientemente longo e o passo seguinte é apressado. Ou a temperatura de cura é demasiado baixa, impedindo que o adesivo cure completamente. Especialmente no inverno, a temperatura é baixa e o tempo de cura precisa de ser prolongado.

(3) O adesivo expirou; após o prazo de validade, pode sofrer alterações de qualidade e não pode ser utilizado normalmente. Verifique a data de validade antes de usar e não utilize produtos expirados.

(4) Durante o uso, pode entrar em contacto com compostos como azoto, fósforo ou enxofre, e também pode entrar em contacto com produtos de poliéster insaturado ou poliuretano, resultando em “envenenamento”.

3.4.2 Como resolver

(1) Calibrar regularmente a balança eletrónica, pesar com precisão os componentes A e B e, em seguida, misturar.

(2) No inverno, o adesivo pode ser pré-aquecido ou aquecido para curar.

(3) Manuseie o adesivo de acordo com o prazo de validade e utilize produtos com prazo de validade para evitar desperdícios.

(4) Mantenha o ambiente de trabalho seguro e afastado de produtos que reajam com compostos de encapsulamento de silicone.

(5) Armazene de acordo com as instruções do manual e mantenha boa ventilação.

3.5 Como evitar bolhas de ar

(1) Recomenda-se o uso de produtos com baixa viscosidade e longo tempo de operação para que o ar possa ser expelido antes da cura do material.

(2) Manter a temperatura de cura abaixo de 45 °C para evitar que a temperatura muito alta impeça a saída das bolhas de ar.

(3) Determinar a proporção de cura para regular a velocidade de cura. A quantidade de agente de cura, bem como as mudanças na temperatura e umidade ambiente, têm grande influência na velocidade de cura. Aumentar a quantidade de agente de cura acelerará a reação de cura. Portanto, a velocidade de cura geralmente pode ser regulada aumentando ou diminuindo a quantidade de agente de cura. A dosagem geralmente recomendada está entre 10:0,8 e 10:1,2 (proporção em massa). Se for necessário alterar a proporção, isso deve ser aplicado após um experimento simples de alteração da proporção de mistura.

4. Que fatores devem ser considerados ao usar compostos de encapsulamento de silicone orgânico

(1) A situação de pressão. Este parâmetro é muito importante, relacionado à capacidade de resistir a forças externas e à vida útil. A maioria dos selantes de silicone tem boa distribuição de tensão e pode suportar uma certa faixa de pressão sem problemas.

(2) O ambiente de uso. Se há corrosão, umidade, etc., todos esses fatores externos podem ser efetivamente resistidos, permitindo que o adesivo funcione corretamente.

(3) Além disso, o desempenho do material deve ser considerado para ver se o silicone macio e flexível e o substrato podem ser unidos. O substrato deve ser tratado efetivamente de antemão para remover impurezas ou polido para melhorar a resistência da união.

5. Quais são as aplicações típicas dos compostos de encapsulamento de silicone

5.1 Aplicações do composto de encapsulamento de silicone na energia elétrica

O composto de encapsulamento de silicone possui bom desempenho de isolamento térmico, baixo coeficiente de expansão térmica; o desempenho à prova d'água pode tornar o gel de cura, impedir a entrada de água de condensação; a resistência à corrosão garante operação de longo prazo em ambiente ácido e salino; excelente resistência ao envelhecimento para proporcionar uma vida útil de cinquenta anos. Portanto, amplamente utilizado. em acessórios de cabos: isolamento, vedação contra umidade, proteção ambiental, anticorrosão, encapsulamento e adesão.

5.2 Aplicações do composto de encapsulamento de silicone em eletrônicos automotivos

O composto de encapsulamento de silicone é utilizado em uma variedade de módulos de controle e equipamentos eletrônicos em geral para encapsulamento, atendendo aos requisitos básicos de resistência à umidade, sujeira e corrosão. As aplicações típicas do silicone na eletrônica automotiva incluem agentes de colagem e selagem, adesivos de encapsulamento, géis, revestimentos isolantes, adesivos termicamente condutores e outros materiais. Esses materiais são utilizados para proteção de módulos de controle do motor, bobinas de ignição e módulos de ignição, módulos de trem de força, módulos de sistema de freio, módulos de controle de emissões de escape, sistemas elétricos, sistemas de iluminação, vários sensores, conectores, fontes de alimentação e muito mais. Os materiais de encapsulamento de silicone são utilizados em vários módulos de controle para encapsulamento geral e generalizado de dispositivos em aplicações típicas que precisam atender aos requisitos básicos de resistência à umidade, sujeira e corrosão.

5.2.1 Como o silicone termicamente condutor mantém a temperatura da bateria do carro estável e segura

O campo das baterias de potência do encapsulamento de condutividade térmica força o sistema de bateria a transferir calor para o exterior de três formas: condução de calor, transferência de calor por convecção e transferência de calor por radiação. Ou seja, em um ambiente limitado, a principal forma de transferência de calor entre a célula da bateria e o mundo exterior é a condução de calor. Atualmente, existem quatro métodos principais de resfriamento para a maioria dos veículos de nova energia: resfriamento direto, resfriamento misto ar/água, resfriamento por radiador de baixa temperatura, resfriamento direto por ar, etc. Os métodos de resfriamento acima utilizam condução de calor para transferir calor da célula da bateria para o mundo exterior.

Os métodos de resfriamento acima utilizam condução de calor para transferir calor do núcleo elétrico para a região de resfriamento de forma rápida e eficiente e, finalmente, alcançar o resfriamento na temperatura operacional de resfriamento. Neste processo de dissipação de calor, o silicone termicamente condutor é a ponte para a transferência de calor entre o sistema de bateria de potência e a área de resfriamento. A maior parte do calor da bateria é transferida para a área de resfriamento através do silicone termicamente condutor. Portanto, a transferência eficiente de calor do gel de silicone termicamente condutor é muito importante.

O gel de silicone termicamente condutor possui propriedades isolantes enquanto conduz calor. Como a matéria-prima do silicone termicamente condutor é composta inteiramente de materiais isolantes, ele adiciona inofensivamente uma vantagem muito boa, ou seja, seu próprio isolamento, que pode efetivamente impedir que o monômero da bateria no sistema de bateria automotiva gere uma tensão forte devido ao excesso de corrente, o que pode danificar o uso normal do sistema de bateria de potência e evitar falhas como curtos-circuitos. Dissipação de calor e resfriamento através da transferência de calor significam maior vida útil da bateria. Quando a célula de potência está sob transferência de calor e resfriamento eficazes, ela mantém sempre uma temperatura constante e adequada. A vida útil do diafragma e do eletrólito dentro da bateria será bastante estendida, e a bateria durará mais.

5.3 Aplicação de materiais de silicone na indústria de fontes de alimentação

Com o contínuo desenvolvimento socioeconômico, para garantir o desempenho dos equipamentos de fontes de alimentação nas aplicações típicas, garantindo a estabilidade e durabilidade das principais indústrias, para eliminar os fatores ambientais naturais (clima úmido, névoa salina, poeira, vibração, calor, etc.) nos equipamentos de fonte de alimentação, resultando na redução da confiabilidade dos equipamentos, a indústria de fontes de alimentação impôs requisitos mais rigorosos. A silicone é um produto típico de alta tecnologia e alto valor agregado, devido às suas propriedades únicas de resistência ao clima úmido, hidrofobicidade, isolamento elétrico, resistência a altas e baixas temperaturas e outros excelentes desempenhos, sendo amplamente desenvolvida e aplicada no campo da indústria de fontes de alimentação.

5.4 Aplicações na fabricação de ferramentas de transporte

O composto de silicone para encapsulamento não apenas possui boa resistência à água, mas também resistência a lubrificantes. Pode ser usado em sistemas que utilizam água como meio, bem como em sistemas de lubrificação. Especialmente em campo de fabricação de ferramentas de transporte, pode ser frequentemente utilizado, e o equipamento de transporte possui uma vedação de ligação muito boa.

Utilizado principalmente em motores automotivos, para-brisas, molduras de portas e janelas, refletores, tubos de escape, faróis, instrumentos, contêineres, porta-malas e outros equipamentos suscetíveis à moldagem por pulverização de água para juntas e vedações adesivas. O selante de silicone possui excelente resistência à água e resistência a lubrificantes, podendo ser utilizado em bombas, tanques de água e outros sistemas à base de água, bem como em motores, caixas de câmbio, caixas de cames, transformadores, sistemas hidráulicos e outros sistemas que utilizam óleo lubrificante como meio.

5.5 Economia de energia em edifícios

O selante de silicone para encapsulamento em aplicações típicas de portas, janelas e fachadas de edifícios inclui principalmente a vedação secundária de vidros isolantes, vedação estrutural de fachadas, vedação contra intempéries e impermeabilização de portas e janelas. A qualidade do selante de silicone não afeta apenas a segurança de toda a estrutura de portas, janelas e fachadas do edifício, mas também influencia se o edifício atende aos requisitos de economia de energia e proteção ambiental.

6. XJY Silicone – os fornecedores preferidos de matérias-primas para composto de silicone

O composto de silicone para encapsulamento não só possui resistência ao frio, resistência ao choque térmico e resistência à radiação ultravioleta, como também apresenta alta transmitância de luz, baixa absorção de umidade e propriedades isolantes. Com o desenvolvimento contínuo da sociedade, o composto de silicone para encapsulamento está gradualmente sendo amplamente utilizado. Como fazer com que seus produtos ocupem o mercado mais rapidamente?

XJY Silicones é um dos principais fabricantes de silicone Resina MQ e Silicone VMQ fabricantes na China, com mais de 30 anos de experiência em P&D e fabricação na indústria de silicone, bem como mais de 15 patentes relacionadas e suporte técnico. Nossos óleos de silicone hidrogenados e óleos de silicone vinílicos estão disponíveis em soluções de baixa viscosidade ou viscosidade personalizada de acordo com as especificações de requisitos de suas aplicações típicas (adesivos/compostos de encapsulamento/selantes).