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有机硅在电子行业未来的发展方向

     有机硅RTV-1电子胶,即单组份电子硅胶,由聚硅氧烷、硅烷、填料、硅油、锡/钛化合物等物质混合组成。平时封装在一支密封的管子里,使用时打开管口挤出,胶料遇空气自然硫化形成弹性体,达到密封粘接固定等功效。

有机硅RTV-1电子胶主要用于消费电子、照明、汽车电子等领域,相对于RTV-1建筑胶,其功能、应用、体系显得复杂多样,我们具体举例分析介绍。

本文电子胶篇以硅胶释放小分子类型展开,介绍市场常见常用的各类单组份电子硅胶。目前国内市场常见RTV-1电子硅胶,主要是肟型胶、乙醇胶、甲醇胶3大类(由于酸胶对金属腐蚀较大,因此几乎不应用于电子行业),下面分步介绍。

 

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                                                   肟型胶

肟型胶,因胶料硫化释放小分子丁酮肟( CH3(CH2CH3)C=NOH)而得名,对黄铜有腐蚀,有一定的气味。基础配方组成:107硅橡胶、酮肟类硅烷交联剂、填料、氨基硅烷偶联剂、月桂酸锡/螯合锡。

肟型电子胶从外观主要有透明和杂色两类。

透明肟型胶,膏状的主要用来粘接密封,如灯壳、灯罩、仪表的粘接密封等(主要是一些需要透明封装的场所)典型牌号如信越KE-45、迈图TSE382等;流淌的主要用于小电子元器件的灌封粘接,如手机连接器的灌封等。

杂色肟型胶,一般以膏状为主,用于粘接,如各种仪表、光伏接线盒的粘接等。

备注:肟型胶因有一定腐蚀,在电子胶应用领域中比例稍微偏少。

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                                    乙醇胶

乙醇胶,硫化时释放小分子乙醇(CH3CH2OH)而得名。国内常用的乙醇胶又称南大胶,因由南京大学周庆立教授开发的α-硅烷作为该胶的主要成分,故得此名。基础配方组成:107硅橡胶、填料、氨基硅烷偶联剂、α-硅烷交联剂。

乙醇胶不含有锡/钛/铋等金属催化剂,是因α-硅烷交联剂具有较高的反应活性,其本身发挥交联剂+催化剂双重功效。具有工艺简单、表干固化快等较明显的优点,同时也存在表干难控、挥发分高、易黄变、耐高温高湿(双85)较差等明显弱点。对比其优弱点,我们可以发现,乙醇胶适合线路板固定、小家电、灯管堵头等需要快速固化的应用场所,不适合灯泡照明、T8灯管、汽车电子等需要低挥发、耐双85条件的场所。

乙醇胶几乎占据整个华南、华东电子胶企业,也是国内几乎所有电子胶企业成立发展之初最主要的电子胶品种,如卡夫特、兴宏、安品、希顺、佳迪、嘉多宝、兴永为、拓利、皓明、钧泰丰等企业,至今仍发挥重要作用。

透明乙醇胶比例较少,主要以粘结密封为主,如卡夫特5905等;主要以杂色为主,下面我们具体介绍:

1、阻燃乙醇胶     主要用于线路板电子元件固定、T8

                             灯管堵头密封     其优势是表干快

                             可以提升产线效率;

2、导热乙醇胶     发热器件的粘接散热   其优势是相

                             对于甲醇胶工艺简单;

3、通用乙醇胶     一般粘接密封,小家电、电子元件

                            密封粘接等,如常见的704等;

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                                       甲醇胶             

甲醇胶,硫化时释放小分子甲醇(CH3OH)而得名;其基本配方:107硅橡胶/封端107、填料、硅烷、甲基硅油、锡/钛催化剂等。甲醇胶不仅具备乙醇胶无腐蚀的特点,还具有气味低、挥发低、不含卤素、耐高温高湿(双85)等优良性能,必将成为今后市场中的主流RTV-1电子胶产品。

甲醇胶根据催化剂不同,又分为有机锡甲醇胶和有机钛甲醇胶两大类,我们分开介绍:

有机锡甲醇胶,顾名思义就是催化剂使用的为有机锡化合物、而且硫化过程释放甲醇小分子的RTV-1硅橡胶;有机锡化合物包含常规的月桂酸锡和各种螯合锡等。

透明的有机锡甲醇胶占据主要市场,因外观透明性,常用于一些需要透明场所的粘接密封,代表产品有瓦克GM、迈图TSE-392、回天9662等,该类型胶(有机锡甲醇胶)最大技术难点就是稳定性差、储存期短(在前面瓦克GM篇有介绍)。

备注:瓦克GM技术最为过硬,能保存15-18个月,但严格来说它是建筑应用胶,其对应的电子胶尚未查到牌号;迈图392通过添加硅氮烷来提高储存性,使得气味大,同时有碱性腐蚀的风险;回天9662的实际保存期稍短些。

杂色的有机锡甲醇胶市场上还比较少见,也多少受储存稳定性的因素影响。

有机钛甲醇胶,指以有机钛化合物为催化剂、硫化过程释放甲醇小分子的RTV-1硅橡胶。由于欧洲对有机锡的一定限制(1000ppm以下含量),有机钛化合物相对于有机锡化合物更环保、无污染、更有通用性的特点,因此使得其有更广的市场应用。我们熟知的道康宁产品如:7091、3-1953、3140、3145、9187L、9186L、4485、4486、9189、9184等等产品均属于有机钛甲醇胶类型。

透明:3-1953      粘度非常低,用于涂敷、灌封类;

            9187L      1100左右粘度 ,涂敷,LCM、

                             LCD模组灌封;

            9186L       27000粘度、半流淌, 粘接密封;

            3140        半流淌,表干长、强度大;


杂色:通用   DC7091   粘接力好、耐黄变、低挥发;

                                     挤出率较低;

           阻燃  EA-9189   V0阻燃,耐黄变,低挥发,

                                     0.8w低导热;

           导热    4485      半流淌、高导热、低密度、优

                                    异粘接力;

小结:甲醇胶因其气味低、环保无腐蚀等优点必将使之成为未来RTV-1电子胶主力型产品,市场广大、未来可期。我们也发现,目前有机锡类以瓦克为主、有机钛类以道康宁为主,国内没有什么突出亮点产品。目前国内的有机钛甲醇胶多应用于线路板固定、照明等低端板块,部分华南企业为了满足客户不合理极端需求,把产品的重心放在稀稠度、原料成本上,忽略了产品储存稳定性、粘接力、耐黄变、低挥发等其它胶的本质性能,恶意做坏市场、搞乱市场,影响较坏。


总结:肟型胶技术难度较小,有一定腐蚀,在电子领域应用受限;乙醇胶工艺简单、表干快,适用于线路板固定等消费电子场所,也存在挥发分高、耐双85较差的特点,不适合照明、汽车电子领域应用;甲醇胶气味低、无腐蚀、优异的耐双85性能,使其应用领域较广,是未来市场的大方向,值得深入研究。
       以上原创是我非常崇拜的搬小砖所写,受益匪浅。
  东莞永田化学有限公司致力于有机硅脱甲醇体系产品开发,自主研发生产。未来携手可期!
现有产品有:有机硅甲醇型粘接密封硅胶、加成型甲醇硅胶、甲醇型元件固定胶、甲醇型导热硅胶、甲醇型涂覆胶、甲醇型导热硅脂等产品。
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