1:1 силикон аддитивного отверждения против 10:1 силикона конденсационного отверждения: соотношение смешивания, производительность и выбор

Покупатели, сравнивающие предложения на силикон RTV-2, часто спрашивают, почему один поставщик предлагает систему 1:1, а другой — 10:1 по схожей цене. Соотношение не является произвольным стилем компании. Оно указывает, какая химия отверждения находится в емкости, и эта химия определяет скорость отверждения в толстых слоях, устойчивость к загрязнению подложки, какие побочные продукты выделяются, насколько точно оператор должен производить измерения и можно ли вообще использовать материал в герметичном электронном корпусе.

Понимание двух семейств — самый быстрый способ избежать дорогостоящей ошибки в спецификации.

Силикон RTV-2 (двухкомпонентный силикон, отверждаемый при комнатной температуре) поставляется в виде части А (основной полимер с наполнителем и, в некоторых системах, катализатором) и части В (сшивающий агент и пакет катализатора). Соотношение относится к весовому или объемному соотношению смешивания А к В.

• 1:1 аддиционное отверждение (платина): реакция гидросилилирования между винильными группами на полимере и сшивающим агентом Si–H, катализируемая платиновым комплексом. Мелкие молекулы не выделяются — отверждение является аддиционным, а не конденсационным. Поскольку обе части схожи по вязкости и удельному весу, соотношение 1:1 работает по весу или по объему, что идеально подходит для дозирования из картриджей и дозирующих смесителей.
• 10:1 конденсационное отверждение (олово или титанат): реакция конденсации, инициируемая влагой, где сшивающий агент реагирует с полимером с концевыми гидроксильными группами, выделяя спирт (алкоксидная система) или уксусную кислоту (ацетоксидная система) в качестве побочного продукта. Часть В представляет собой небольшой пакет с высокой концентрацией катализатора, отсюда и высокое соотношение.

Оба являются настоящими силиконами RTV-2 и оба используются в электронике, но они ведут себя очень по-разному в производстве.

• Заливка и герметизация электроники. Отсутствие побочных продуктов означает отсутствие коррозионных паров, атакующих медные дорожки, отсутствие пузырей внутри герметичного корпуса и отсутствие напряжений от усадки. Именно поэтому почти все серьезные компаунды для заливки печатных плат и гели являются платиновыми системами.
• Толстые слои. Залитый модуль глубиной 30 мм отверждается равномерно за несколько часов, а не за неделю.
• Оптические и сенсорные модули. Нет запотевания линз, окон или поверхностей светодиодов.
• Быстрое, воспроизводимое производство. Термическое отверждение при 80–120 °C сокращает время цикла до минут и обеспечивает стабильную твердость.
• Низкая остаточная деформация и стабильный модуль упругости на протяжении тысяч тепловых циклов — причина, по которой в автомобильных и электромобильных конструкциях используются платиновые марки 1:1.

• Загрязнение. Перчатки, отвержденные серой, конденсационный продукт с оловосодержащим катализатором, используемый поблизости, эпоксидные фиксаторы с аминным отверждением и некоторые остатки флюсов без промывки могут ингибировать отверждение. Изолируйте линию и используйте СИЗ без серы.
• Точность соотношения смешивания. 10% недостаток части В может привести к постоянной липкости поверхности.
• Время жизни в открытой емкости короче после смешивания; планируйте размеры партий соответственно.

• Склеивание и герметизация, а не глубокая заливка. Формование прокладок, герметизация швов, склеивание датчиков и герметизация тонких слоев, где материал подвергается воздействию воздуха.
• Трудные подложки. Адгезия без грунтовки к стеклу, керамике, анодированному алюминию и многим конструкционным пластикам в целом лучше.
• Экономичные, крупногабаритные, тонкие применения такие как формованные прокладки и герметизация от атмосферных воздействий.
• Ремонт на месте и ручное нанесение где картриджи 10:1 с ручным пистолетом удобны и имеют низкий уровень отходов.

• Управление побочными продуктами. Никогда не герметизируйте закрытый корпус системой с ацетоксидной системой; пары кислоты атакуют медь и могут создать избыточное давление в корпусе. Используйте алкоксидные (спиртовые) системы для электроники и обеспечьте вентиляцию во время отверждения.
• Глубина слоя. Не проектируйте заливку глубиной 20 мм с использованием конденсационного продукта и не ожидайте отверждения за 24 часа.
• Зависимость от влажности. Скорость отверждения варьируется в зависимости от климата цеха; сухая зимняя линия и влажная летняя линия будут вести себя по-разному.

1. Никогда не используйте одно и то же оборудование для смешивания. Следы конденсационного продукта с оловянным катализатором в платиновой системе будут ингибировать отверждение. Используйте выделенные статические смесители, емкости и инструменты.
2. Тестируйте на реальной подложке. Отвердите небольшой образец в фактическом корпусе, с фактическими компонентами и остатками флюса, прежде чем приступать к производственной партии.
3. Пересчитайте стоимость за литр отвержденного компаунда, а не за килограмм. Система 1:1 по более высокой цене за кг может оказаться дешевле за готовый компонент, если она отверждается за час вместо двух дней, или если она исключает грунтовку и переделку.
4. Проверьте соотношение по весу и объему. Маркировки 1:1 обычно формулируются как 1:1 как по весу, так и по объему, но проверьте в техническом описании — многие маркировки 10:1 являются 10:1 только по весу и будут иметь неправильное соотношение при объемном дозировании.
5. Проверьте срок годности и условия хранения. Платиновая часть В может деградировать при хранении в тепле; конденсационная часть В чувствительна к влаге и должна оставаться герметично закрытой.

Всегда ли 1:1 лучше, чем 10:1?
Для заливки электроники в герметичные корпуса — почти всегда да. Для формирования прокладок, склеивания и изготовления форм 10:1 часто является более экономичным и практичным выбором.

Могу ли я использовать продукт 10:1 для заливки печатных плат, если я обеспечу вентиляцию корпуса?
Только для тонких слоев и с алкоксидной (спиртовой) системой. Толстые слои не отвердятся полностью, а системы с кислотным отверждением никогда не следует использовать на меди.

Почему мой силикон 1:1 остался липким?
Ингибирование отверждения, неправильное соотношение смешивания или истекший срок годности части В. Сначала проверьте перчатки и находящиеся поблизости продукты с оловянным катализатором — ингибирование встречается гораздо чаще, чем бракованная партия.

Влияет ли соотношение смешивания на твердость?
Да, в пределах допустимого. Избыток части В в конденсационной системе может пластифицировать отвержденную резину; в аддиционной системе отклонение от соотношения обычно вызывает липкость или мягкую сердцевину, а не более твердый продукт.

Соотношение, напечатанное на этикетке, является наиболее четким показателем того, что силикон будет делать в вашем процессе. Выбирайте аддиционное отверждение 1:1, когда вам нужна глубокая, не содержащая побочных продуктов, воспроизводимая герметизация с долгосрочной термической стабильностью; выбирайте конденсационное отверждение 10:1, когда вам нужно экономичное склеивание, герметизация и защита тонких слоев на сложных подложках. Затем соответствующим образом контролируйте загрязнение и точность смешивания.

Мы поставляем оба типа химии — компаунды и гели с платиновым катализатором 1:1 для электроники и алкоксидные системы 10:1 для герметизации и склеивания — и можем провести тест отверждения на вашей подложке, прежде чем вы утвердите спецификацию.