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如何解决硅橡胶垫片出现发硬变脆现象?

作者:义兴胶粘科技 发布时间:2021-04-24 16:12:57点击:

  硅橡胶片材是目前电子行业使用为数较多的一类产品,它主要用于传感导热,是专门为利用缝隙传递热量而选择的最佳材料之一,在使用过程中它不仅能够取到填充缝隙,贯通发热部位与散热部位的通道,还能有效的提神传热系统的效率以及稳定性,并且采用硅胶材料尅取到一定的绝缘,减震,密封以及防护等作用,能够满足各种中小型电子设备有良好的导热系统,是目前比较传统的一类导热填充材料。

  

  然而在实际使用过程当中,也不同的产品质量问题出现,其中比较常见的则是导热传感失效以及产品出现老化寿命下降问题,而在这些问题当中老化寿命的问题占据主要因素,那么导热硅胶片材都有哪些影响使用寿命的现象呢?

  一、导热垫片的“老化变硬”指什么?

  有机硅导热垫片在使用过程中,由于长期处于高温环境下,硬度会出现增长的现象,这将严重影响垫片的使用效果和使用寿命,同时对电子电器设备也会造成损坏。

  因而使用者会对产品做一个老化测试,不同的厂家、不同应用会有不同的标准,常见的有150℃烘烤72小时,来对烘烤前后的硬度作对比。

  二、导热垫片后期变硬有什么危害?

  由于此类导热材料多用于精密复杂的电子电气产品,一旦出现此类问题,常见的危害如下:

  1、垫片变硬后,不仅不方便施工,还会使贴合度下降,严重增加热阻,散热效果下降。

  2、施工后变硬,垫片自身容易开裂、甚至粉化,垫片寿命变短,同时严重降低散热效果。

  3、后期变硬还会出现垫片和被保护元器件分离,致使元器件直接裸露,这样容易引起产品短路或热氧化、生锈等,影响元器件寿命。

  三、什么因素引起的后期变硬?

  有机硅导热垫片是复合材料,由提供高弹性的加成型有机硅弹性体和提供导热性能的导热填料两部分混合制备而成。所以影响因素主要有以下几点:

  1、交联剂过量太多(这个因数最大,也最容易出问题):

  一般来讲含氢硅油的添加时,含氢与乙烯基摩尔比需控制在(1.2-1.8):1,这里的含氢包括侧氢和端氢硅油。很多人误认为端氢多加一点,强度会高一点,硬度会降低,所以会过量的加入端氢硅油,结果就是胶体回弹性下降,表面粘性下降,老化后硬度上升很快。

  2、含氢硅油中的挥发分一般比较高,高的甚至会达到12%左右,这些挥发分中一部分是环硅氧烷单体(DMC),还有一部分是含氢小分子单体(直链或环状),这些含氢小分子的特性是中低温时活性不高,高温时会缓慢反应,从而引发的现象就是后期或老化后硬度变大。

  3、乙烯基硅油和含氢硅油中挥发分偏高时,在老化过程中这些小分子会跑出,相当于体系油的量降低,这不仅会引起垫片变硬,同时还会使导热率下降。挥发后垫片接触界面还会变干,表面粘性下降。

  4、粉料因素,原材料当中所添加的化合助剂不同,每种粉料的质量与提炼标准方法都不同,所以导致硅橡胶垫片出现质量问题的因素也占据其中之一。

  四、如何解决这个问题?

  1、控制好氢和乙烯基摩尔比

  计算好氢和乙烯基摩尔比,控制在(1.2-1.8) : 1,端氢硅油添加量不宜过高,一般相对于乙烯基低于0.9。这样既能保证硬度稳定,还能保持产品回弹性。

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