矽膠原料加工
具備矽膠原料加工能力,可依客戶需求進行矽膠原料混煉,增加導電,抗靜電,耐燃,防火,或抗菌等功能。
導電矽膠是以矽膠為基膠,加入導電填料、交聯劑等配煉硫化而成。與一般導電矽膠相比,導電矽膠的優點是體積電阻率小,硬度低,耐高低溫(-70至200℃)、耐老化、加工製造工藝性能好,特別適合於製造導電性能好、形狀覆雜、結構細小的導電矽膠製品。具有普通矽膠的耐高低溫、耐老化、易成型加工等特性外,導電穩定性和熱穩定性良好。電阻率一般在3~10Ω·cm,相對密度1.15,硬度(邵氏A)60,拉伸強度5.7MPa,相對伸長率265%。可由甲基乙烯基矽膠(生膠)、白炭黑、導電填料、結構控製劑以及有機過氧化物等配合混煉而成。
由於導電矽膠具有體積小,接觸穩定可靠、防震性能好、調換方便等優點,用於印刷電路、無線電集成電路、顯示器等之間的連接,可以省去大量的焊接勞動,簡化了裝配,縮小體積,降低了成本,提高了可靠性。如可用於導電鍵鈕、導電矽膠輥、印刷電路和集成電路以及顯示器之間的連接。
導電矽膠的工作機理
一般矽膠均為良好的電絕緣體,覆合型導電矽膠的導電機理有兩種理論,即鏈鎖式導電通路和隧道效應。
鏈鎖式導電通路:
鏈鎖式導電通路的機理認為,填料粒子必須在零點幾納米以內的距離靠近,這樣就可產生壓差,使填料粒子的π電子依靠鏈鎖傳遞移動實現電流通過。矽膠中填料粒子的分散狀態形成鏈鎖必須有一定的填料用量,才能出現強的導電現象,因而支配矽膠導電性的最主要因素是填料的用量,這是最經典的一種解釋。
隧道效應:
鏈鎖式導電通路是建立在填料必須形成鏈鎖的前提下的。但是,用電子顯微鏡觀察拉伸狀態的矽膠並不存在炭黑鏈鎖,卻仍有導電現象,這就是隧道效應。當導電顆粒間不互相接觸時,顆粒間存在聚合物隔離層,使導電顆粒中自由電子的定向運動受到阻礙。這種阻礙可視為具有一定勢能的勢壘。對一種微觀粒子來說,其能量小於勢壘的能量時,它有被反彈的可能性,也有穿過勢壘的可能性。微觀粒子穿過勢壘的現象稱為貫穿效應, 也稱為隧道效應。
導電矽膠原料特性
矽膠是一種兼具無機和有機性質的高分子彈性材料,其分子主鏈由矽原子和氧原子交替組成(-Si-O-Si-),側鏈是與矽原子相連接的碳氫或取代碳氫有機基團,這種基團可以是甲基、不飽和乙烯基或其它有機基團,這種低不飽和度的分子結構使矽膠具有優良的耐熱老化性和耐候老化性,耐紫外線和臭氧侵蝕。
由於矽膠分子鏈的柔韌性大,分子鏈之間的相互作用力弱,這些結構特徵使硫化膠柔軟而富有彈性,這些特性使矽膠在電氣化需要導電的產品中得到廣泛應用。目前使用的導電矽膠基本是在甲基乙烯基矽膠中添加補強劑、導電助劑(導電顆粒)、結構抑製劑、硫化劑,來滿足電性能和機械性能要求。
導電矽膠是將乙炔炭黑、碳纖維、超導電炭黑、石墨、銅粉、銀粉、鋁粉和鋅粉等導電顆粒均勻分布在矽膠中,通過壓力使導電顆粒接觸,達到良好的導電性能。在軍事和商業上都有應用。其主要作用是密封和電磁屏蔽。產品可以模壓或擠出成形,有片裝或其他的沖切形狀可供選擇。屏蔽性能高達120 dB (10 GHz)。導電矽膠具有良好的電磁密封和水汽密封能力,在一定壓力下能夠提供良好的導電性(抑製頻率達到40GHz)。
炭黑、石墨與鎳包銅粉是導電矽膠目前最理想常用的導電填充料,優秀的導電性能和電磁波屏蔽性能,在導電矽膠高溫成形時具良好的抗氧化,各種環境抗腐蝕性強(鹽霧試驗)和具有相當長的使用壽命,保證產品的合格率的為百分百。成本上比鍍銀類產品如:目前的鍍銀玻璃微珠,鍍銀鋁粉,鍍銀銅粉和純銀粉等,具有成本上的強勁優勢。不因銀價上升而導致供價不穩定。炭黑、石墨與鎳包銅粉具有供價穩定性能相當。是末來導電矽膠的主導填充粉末。且因技術比較成熟,鍍層好,能夠在各種矽膠中完美的填充使用。
導電矽膠加工方式
根據基膠品種和加工方法不同,可以製成高溫硫化導電矽膠和室溫硫化導電矽膠,以及壓敏導電矽膠、各向異性導電矽膠和低溫導電矽膠等。
近年來,電子技術和儀表工業的迅速發展,促進了導電矽膠的改進和發展,出現了許多新的工藝和品種。例如在,在硫化工藝上,出現的導電矽膠的常壓熱空氣硫化,代替了傳統的高溫硫化,在產品的性能上,出現了高抗撕導電矽膠以及在矽膠中加入某種金屬粉末,是受壓部件導通,不受壓處仍絕緣的壓導矽膠等品種。
導電矽膠基本性能
導電矽膠必須受一定的壓縮力才能良好導電,所以結構設計必須保證合適的壓力又不過壓。板材最佳高度壓縮量在7~15%;實心圓形、D形最佳高度壓縮量在12~30%;管狀、P形最佳高度壓縮量在20~60% 。對於導電矽膠而言,最主要的性能,包括以下幾點:
1.體積電阻率:衡量導電矽膠的導電性能,做為導體,導電矽膠的體積電阻率需要小於10^5Ω•cm,體積電阻率越小,導電性能越好。
2.力學性能:導電矽膠的力學性能,主要包括拉伸強度、斷裂伸長率、撕裂強度、邵氏硬度以及壓縮永久變形。
3.耐老化性能:耐老化性能是導電矽膠非常重要的性能,直接關系到產品的穩定性及使用壽命。
4.屏蔽效能(dB):屏蔽效能是電磁屏蔽材料非常重要的指標,與導電性相關,導電性越強,屏蔽效能越高。一般而言,導電矽膠的屏蔽效能均大於60dB。
導電矽膠與抗靜電矽膠區別
電阻在10的6次方到10的12次方之間稱之為防靜電(也稱抗靜電),電阻在10的12次方以上稱之為絕緣,目前市面上的矽膠製品一般是絕緣的。
1.抗靜電矽膠製品表面電阻值達到10的5-12次方之間是抗靜電級。 10的9次方以內,10的6-8次方之間是永久的但是原料性能會變差,超過10的9次方是短暫的抗靜電。用抗靜電矽膠製成的矽膠製品表面電阻值為10的6次方-10的9次方Ω。
2.導電矽膠製品表面電阻值達到10的5次方以下就是導電級。體積電阻率一般在3~10Ω·cm,相對密度1.15,硬度(邵氏A)60,拉伸強度5.7MPa,相對伸長率265%。當體積電阻低於10歐姆厘米以下時,導電矽膠即具有電磁屏蔽功能。
導電矽膠型態分類
導電矽膠產品有模壓和擠出兩種型材。模壓型導電矽膠可製成各種厚度的板材、模製品、條狀產品和模切的平面襯墊。擠出型導電矽膠可製成各種常規橫截面的、連續的襯墊,矩形、形、D形、U形、P形、和各種薄壁結構,還可根據用戶要求定製各種橫截面。
導電矽膠製作工藝
導電矽膠它與普通的矽膠按鍵、矽膠製品在生產工藝上面其實大抵相同,都是需要備料、成型、印刷、噴塗、拆邊等工藝,而且操作方法,工藝技藝上面也是與矽膠按鍵製品萬全相同的,只是導電矽膠多了一道工序,就是加入導電材質,而且這些導電材質在成型或者拆邊的時候可能會出現些許狀況,因為導電矽膠的在製作工序上面還是比普通矽膠製品製作要繁雜些的。
導電矽膠市場應用
當導電矽膠體積電阻低於10歐姆厘米以下時,導電矽膠即具有電磁屏蔽功能。即是體積電阻在10歐姆厘米以下,主要用於電磁屏蔽場合,也用於機箱、機櫃、方艙、輸變電工程等電子和微波波導系統,連接器襯墊等。由於導電矽膠具有體積小,接觸穩定可靠、防震性能好、調換方便等優點,用於印刷電路、無線電集成電路、顯示器等之間的連接,可以省去大量的焊接勞動,簡化了裝配,縮小體積,降低了成本,提高了可靠性。如可用於導電鍵鈕、導電矽膠輥、印刷電路和集成電路以及顯示器之間的連接。
導電矽膠未來發展
新開發的導電矽膠技術,勢必會給未來的市場發展格局帶來深遠的影響。從全球的導電矽膠市場來看,未來其發展趨勢主要有以下幾個方面:
(1)提高導電性,同時降低填料填充量;
(2)在提高導電性的前提下,維持和改善導電矽膠的成型加工性能、力學性能及其它性能;
(3)開發導電材料新品種,拓寬應用領域。
技術上來講高分子材料代替金屬材料是今後材料學科領域的發展趨勢。由此帶來導電性聚合物即導電矽膠的市場需求日益增長,其應用領域逐步擴大,這就必然對導電性聚合物提出更高的要求。
一.靜電產生的原理
物體是由分子或原子構成的,原子由原子核和電子構成。當一物體靠近或接觸另一物體時,可能會帶來或帶走電子,這就造成了原物體表面電荷的不平衡。無論原物體上產生的是正電荷還是負電荷(電子),如是不能傳導出去,就會發生積聚,這就產生了靜電。帶有靜電的物體靠近其它不同電位的物體時,會吸引對方,並發生放電。對於靜電放電,我們大多數人都感受過,冬天時開車門,常被靜電電擊一下。在乾冷的天氣如果脫下化纖類套頭的衣服,有時會看到火花,那也是靜電放電。
對於普通矽膠,它是絕緣體,因而和其它物品發生摩擦後在表面的電荷不能導出,發生積聚就會產生靜電。矽膠存在靜電很容易證明,取一片矽膠,再取些紙屑,使矽膠片慢慢靠近紙屑,紙屑會被吸起來,這就證明矽膠帶有靜電。同樣的我們使用的手機殼,放在口袋是久了,經常會發現吸灰塵在上面,這也是矽膠產生了靜電的表現。矽膠靜電在生產中常產生危害,如矽膠墊片上有靜電,就有可能擊穿放在上面的電子晶片。對於這種情況,建議使用抗靜電矽膠材料。
二.抗靜電矽膠與導電矽膠區別
電阻在10的6次方到10的12次方之間稱之為防靜電,電阻在10的12次方以上稱之為絕緣,目前市面上的矽膠製品一般是絕緣的。
1.抗靜電矽膠(防靜電矽膠)製品表面電阻值達到10的6-12次方之間是抗靜電級。 10的10次方以內,10的6-8次方之間是永久的但是原料性能會變差,超過10的10次方是短暫的抗靜電。用抗靜電矽膠製成的矽膠製品表面電阻值為10的6次方至10的10次方Ω。
2.導電矽膠製品表面電阻值達到10的5次方以下就是導電級。體積電阻率一般在3~10Ω·cm,相對密度1.15,硬度(邵氏A)60,拉伸強度5.7MPa,相對伸長率265%。可由甲基乙烯基矽膠(生膠)、白炭黑、導電填料、結構控製劑以及有機過氧化物等配合混煉而成。當體積電阻低於10歐姆厘米以下時,導電矽膠即具有電磁屏蔽功能。
三.去除矽膠製品靜電的方法
1.先從源頭入手,即矽膠原料入手,在原料中加入抗靜電劑,可有效地控製靜電的產生,在生產時,可在矽膠原料的噴射成型機的進料處安裝靜電消除裝置,在車間安裝空氣加濕器,同樣可防止矽膠產品產生靜電!產生靜電時,可用靜電消除器、離子風消除棒等工具消除矽膠製品上的靜電,這些設備能產生大量的正、負離子,達到消除靜電的效果!同時我們也可以對矽膠成品產品進行靜電預防,同樣可以在不損壞矽膠產品的前提下預防靜電。
2.使用離子風、靜電消除器能有效消除膠片材在高速拉拔時產生的靜電防止片材因靜電吸附空氣中的灰塵或片材間因靜電而相互粘連有效提高生產加工後塑料片材的產品檔次和質量。將環形靜電消除裝安裝在膠射出成型機矽膠進料口,可以消除進料流動過程中產生的高壓靜電,防止電於靜電原因,進料成團成堆堵塞而影響生產。
3.使用防靜電劑,在產品表面塗防靜電塗料而不損害產品性能和透明度。可以在覆合時加入防靜電液,使其塗內外兩層,液體與酒精相似!
4.噴油,給矽膠產品表層噴油既可以消除靜電困擾,也可以增加產品表面光滑度和色澤。但是這一方法有局限性,母嬰用品和醫療類產品不能噴油,因為這對嬰幼兒身體健康有影響。
5.使用抗靜電矽膠,源頭入手,即在原料中加入抗電劑,可有效地控製電的產生。
四.抗靜電矽膠用途
抗靜電矽膠(即防靜電矽膠)除具有一般的有機矽膠的特征外,還賦予了抗靜電的功用,並且具有之前缺乏的耐熱性。具有過去技術上很難實現的優異的耐熱性能。具有靜電防止效果,基本物性和一般有機矽膠相同。
抗靜電矽膠既要起到除靜電的作用,又可防止低壓線路泄露所造成的電擊事故,如果有條件可以在生產過程中添加和矽膠同性質的防靜電液或者把防靜電液擦在表面,也可以在生產過程中加入防靜電劑,效果會更好,如果已經生產好的成品,可以用防靜電液擦在成品表面,時間能維持半年左右才會衰退。
抗靜電矽膠(防靜電矽膠)用途
1.抗靜電矽膠(防靜電矽膠)既要可以起到除靜電的作用,同時可以防止低壓線路泄露所造成的電擊事故;
2.如容易積聚靜電的路面及交通工具的輪子都需要使用抗靜電矽膠來對付。抗靜電矽膠(防靜電矽膠)與金屬或混凝土鋪面材料相比,更能保證工作場所的安全與衛生,且防止靜電的效果也良好;
3.抗靜電矽膠(防靜電矽膠)具有電絕緣性能好的特點,大家知道一般的輸油非常容易起火,輸油主要是通過軟管連接,採用抗靜電矽膠的輸油管能抗靜電,便可確保油品運輸安全;
4.抗靜電矽膠(防靜電矽膠)為你的產品提供低成本的靜電防護;
5.抗靜電矽膠(防靜電矽膠)可以應用在醫院手術室,可製作成抗靜電矽膠鞋,以導除有地板、移動擔架、工具車輪子所產生的靜電
6.抗靜電矽膠(防靜電矽膠)用於工廠的電子元件車間及電工室。在易爆、易燃場所使用抗靜電矽膠輸送帶,也可解除由火花引發的事故。
7.抗靜電矽膠(防靜電矽膠)用於製造移印膠頭。移印膠頭就是將鋼板上的圖案通過膠頭做載體,再把鋼板上的圖案轉印在玩具產品上印刷不規則的圖案,主要用於塑膠玩具,電鍍產品,電子玩具,商標,通訊設備,電子產品,工藝禮品文具等不規則圖案的印刷等。
五.抗靜電矽膠有幾種規格
工業產品常常受到靜電困擾,而靜電有時候帶來的可不僅僅困擾,在一些本安場所或是精密電子儀器中,它可能會帶來巨大的損害,所以市場面出現了各種的應對它的器件,抗靜電矽膠便是其中非常有效的一種。那麼抗靜電矽膠製品和普通製品的不同點在哪呢?它們的主要區別在於電阻值不同。普通矽膠製品是絕緣的,它的電阻值在10的12次方Ω以上。而抗靜電矽膠製品的電阻值在10的6次方到10的10次方Ω之間,它是通過在矽膠原料中添加特殊抗靜電劑而精製而成。
抗靜電矽膠在實際使用中又因各類產品的使用環境和要求特別研製了以下幾種類型:
1.乳白色通用抗靜電矽膠:該型號抗靜電矽膠具有優異的防靜電性能,電阻值在10的6次方到10的10次方Ω之間,廣泛應用於工業、醫療、電子、電器、安防等各領域製品。
2.彩色不掉粉抗靜電矽膠:根據產品顏色要求,可以配製黑色、灰色、鐵紅、深藍等顏色,在製品應用上更加多樣,並且摩擦不掉粉的重要特性,脫模容易,同時還具有優良的回彈性能。
3.阻燃抗靜電矽膠:該型號抗靜電矽膠具有特殊的阻燃性能,可以達到美國UL-94V0防火等級,不燃燒、不起火,具有使用安全,防火阻燃的優異性能。
4.耐低溫抗靜電矽膠:耐低溫抗靜電矽膠是指工作溫度在-70℃的矽膠,可以耐受極限溫度,在極端的應力條件及苛刻的環境下保持穩定,不影響使用,因而也廣泛應用於製造飛機或航天器內外部的門窗及面板密封膠、機體空穴密封件、墊圈墊片、密封開關、發動機和液壓裝置的密封圈、電纜絕緣層等多種部件。是宇航工業、尖端技術和國民經濟其它部門的重要材料之一,可供製做各種模壓和擠出製品用作航空工業的耐寒矽膠。
5.耐高溫抗靜電矽膠:防靜電阻燃耐高溫矽膠的耐高溫功能具有優異的耐熱性,可耐300-350℃高溫。該產品可模壓、擠出,用於製造吸盤、電子器件托盤、雜件、管材、烤箱密封條、耐高溫防護套等耐高溫矽膠製品。
6.耐高溫阻燃防靜電多功能矽膠:是同時具有耐高溫、阻燃及防靜電多功能於一體的特種矽膠,為獨家研發特有型號。
7.耐低溫高回彈防靜電多功能矽膠:是同時具有耐低溫、高回彈及防靜電性能的特種矽膠,也是獨家研發方案。
8.發泡阻燃防靜電多功能矽膠:是同時具有發泡、阻燃及防靜電多性能一體的特種矽膠,為獨立研發的產品。
導電矽膠是以矽膠為基膠,加入導電填料、交聯劑等配煉硫化而成。與一般導電矽膠相比,導電矽膠的優點是體積電阻率小,硬度低,耐高低溫(-70至200℃)、耐老化、加工製造工藝性能好,特別適合於製造導電性能好、形狀覆雜、結構細小的導電矽膠製品。具有普通矽膠的耐高低溫、耐老化、易成型加工等特性外,導電穩定性和熱穩定性良好。電阻率一般在3~10Ω·cm,相對密度1.15,硬度(邵氏A)60,拉伸強度5.7MPa,相對伸長率265%。可由甲基乙烯基矽膠(生膠)、白炭黑、導電填料、結構控製劑以及有機過氧化物等配合混煉而成。
由於導電矽膠具有體積小,接觸穩定可靠、防震性能好、調換方便等優點,用於印刷電路、無線電集成電路、顯示器等之間的連接,可以省去大量的焊接勞動,簡化了裝配,縮小體積,降低了成本,提高了可靠性。如可用於導電鍵鈕、導電矽膠輥、印刷電路和集成電路以及顯示器之間的連接。