專注於膠粘劑的研發製造
聚氨酯灌(guàn)封膠作為一種(zhǒng)高性能的封裝材料,在(zài)電子行業中(zhōng)有著廣泛的應(yīng)用。聚氨酯(zhǐ)(Polyrethane,PU)是指一種由重複的氨基甲酸酯(-NHCOO-)基團構成的高分子(zǐ)化合物。其化學結構使得聚氨酯(zhǐ)具備良好的彈性耐磨性及粘附性,因此被廣泛應用(yòng)於塗料、密封劑、泡沫材料等多個領域。然而,聚氨酯灌封膠在某些情況下可能會導致電容量衰(shuāi)減,同時其(qí)耐濕熱性能也是用戶關注(zhù)的焦點。
一、PU造成電容器電容量衰減原因
在濕熱環境下,聚氨(ān)酯會發生老化,導致電容器電容量的衰減。主要原因包括:
水解反應:聚氨酯在水分的作用下,尤(yóu)其是在高溫高濕條件下,會發生(shēng)水解,導(dǎo)致其(qí)性能下降。
熱降解(jiě):聚氨酯在高溫(wēn)下會發生熱降解,產生異氰(qíng)酸酯和其他小(xiǎo)分(fèn)子化合物,進一步影響其電性能。
聚氨酯的水解、熱降解的反應(yīng)機理
▎PU的水解主要發生(shēng)在酯(zhǐ)基上
▎PU的熱降解通常在氨基甲酸酯基上(shàng)產生
PU水解
水解是指與水發生反應而引(yǐn)起的降解(jiě)
酯基水解生成羧酸和(hé)醇,而羧酸又作為催(cuī)化劑進一步促進(jìn)酯基的水(shuǐ)解(jiě),所以酯水解反應為自催化反應。
為了改善聚(jù)酯型PU彈性體的水解穩定性,聚碳化二亞胺(PCD)水解穩定劑,PCD含有不飽和鍵和空間受阻的芳香族化合物,與端羧基反(fǎn)應生成(chéng)不穩定的中間體,而(ér)後重(chóng)排為穩定目中性的N-酰基脲
PU的熱(rè)降解
PU的熱降解途徑主要有三(sān)種方(fāng)式
1、隨機斷裂:聚氨酯鏈段斷裂生成(chéng)伯胺,烯烴(tīng)和(hé)CO。
2、鏈(liàn)端斷裂:聚氨酯中的氨基甲酸酯在高溫下解聚生成相(xiàng)應的異氰酸酯和醇(chún)
3、2次(cì)交(jiāo)聯再分解:原(yuán)始聚氨酯分子鏈斷裂,產生小分子鏈段,同時部分(fèn)鏈段也可以(yǐ)發生2次交聯,形成次級聚合物。

二、提高PU耐濕熱的幾種途徑
1)提高聚氨(ān)酯膠的交聯密度
提高聚氨酯的交聯密度可以明顯降低高溫、高濕(shī)對聚氨酯膠力學性能的破壞,延長(zhǎng)聚氨酯膠的使用壽命:三官能度多、增塑劑少的聚氨酯膠固化交聯密度大(dà),可(kě)以阻(zǔ)止或緩解濕氣對聚氨酯分子(zǐ)的(de)水解(jiě)作用,反之,低交聯密度的聚氨酯分子更易受到水分子的侵(qīn)蝕導致水解或溶脹。
2)添加聚碳化(huà)二亞胺(PCD)水(shuǐ)解穩(wěn)定劑
添加聚碳化二亞(yà)胺(PCD)水解穩定(dìng)劑,可以中和(hé)或抑(yì)製羧基與水發生降解反應,提高PU的耐(nài)濕熱老化性能(néng)。
3)調整異氰酸酯的組成比例及異氰酸酯的指數
調(diào)整異氰酸酯的組成(chéng)比例及異氰酸酯(zhǐ)的指數,高TDI比例所製PU濕熱老化後變形較高,考慮到PAPI用量大會使(shǐ)PU性能(néng)下降,因此采用(yòng)部分的MDI取代TDI;異(yì)氰酸酯指數在1.00-1.05之間時,PU的濕熱老(lǎo)化性能(néng)最佳,指數過高或過低對(duì)PU的濕熱老化都不利,
4)添加(jiā)適當的防黴劑、抗氧化(huà)劑
添加適當的防黴劑、抗氧化劑。加(jiā)入酚類的抗氧(yǎng)化劑或受阻(zǔ)氨以抑製自由基氧化還原(yuán)的進行;加入適當量的防黴(méi)劑可提高PU的耐濕熱性能。
5)引入(rù)或生成(chéng)耐熱基團
引入或生成耐熱基團(tuán)。可通過改變聚氨酯(zhǐ)鏈段結構,引入芳環或者形成異氰脲酸酯等耐熱基團(tuán),可提高PU的熱穩定性。
6)選擇合適的(de)交聯劑
交聯劑對濕熱(rè)老化的(de)影(yǐng)響,可以從交聯劑的種類和(hé)用量進行(háng)試驗,目前常用的交聯劑主要有胺類和(hé)醇類二種,交聯劑選擇得當,對耐濕(shī)熱(rè)老化有很大幫助。

綜上所述,聚氨酯灌封膠造成電容量衰減的原因多種多樣,但通過合理的原料選擇、分子結構優化(huà)、添加納(nà)米材料(liào)、後(hòu)處理工藝控製以及嚴(yán)格(gé)的生產(chǎn)條件(jiàn)控製(zhì)等方法,可以有效提高聚氨酯的耐濕熱性能,從而延長電子產品的使用壽命(mìng)和可靠性。如何選擇適合的聚(jù)氨(ān)酯灌封材料,以提升電子產品的(de)性能和可靠性,可以持續關注研泰化學官(guān)網。聚氨酯灌封膠的相關問題研(yán)泰化學敬候您的垂詢。












