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【收藏版】各類有機硅密封膠操作工藝指南及常見問題解決方案

[ 時間:2018-09-05 點擊:1095 ]


  (一)單組分有機硅密封膠操作工藝指南及常見問題解決方案

  脫酮肟型產品在密閉的環境中,會對銅和硬PC有腐蝕,在選擇時需要注意。

  一、使用工藝

  1.在新材料粘接時,必須先做適用性實驗確定是否可粘接。

  2.施膠前,務必對所粘接底材進行污垢清理干凈。

  3.在使用機器自動點膠時,短時間停止點膠需對出膠口進行水汽隔絕。

  4.膠的固化速度與環境溫度有很大關系,如需加快固化速度,可根據自身條件適當加溫、加濕。

  二、注意事項

  1.一次性未使用完畢的膠,應擰緊尖嘴擠出適量膠液進行隔絕空氣保存。

  2.在膠液未完全固化前,不能進行高溫環境作業,還引起氣泡,無粘附性情況。

  3.在有必要稀釋膠液時,必須按照產品說明選用溶劑產品,并保證在良好的通風環境下作業。

  4.由于產品的儲存期有限,推薦先進先出的原則用膠。

  三、常見問題及解決方法

  1.單組分產品如何達到最佳固化性能?

  單組分縮合固化硅橡膠產品都是利用空氣中的濕氣進行固化的。固化時由表及里,通常在25℃和50%R.H.的條件下,縮合固化硅橡膠24h可固化3mm;需7天的時間達到固有的物理屬性。

  2.為什么冬夏季表干時間有差異?

  單組分縮合固化硅橡膠產品的表干及固化速度與環境溫度的關系很大,冬季濕度、溫度低,膠水表干、固化速度慢,夏季濕度大、溫度高,膠水表干、固化快。

  3.為什么黏度冬夏季有差異?

  膠液黏度會隨溫度變化而變化,夏季溫度高黏度有所降低,冬季正好相反,但會在合格范圍內。

  4.如何提高固化速度?

  大于6mm固化厚度時,建議采用2次灌膠;提高溫度和濕度均可加速產品固化速度,但溫度不宜超過50℃,增加濕度效果好于提高溫度。

  5.為什么白色硅膠易黃變?

  酮肟型硅膠含有的酮肟交聯劑、氨基硅烷類增粘劑以及催化劑,在長期紫外光照射下或80℃以上高溫環境下,由于氨基的氧化作用或催化劑的一些化學反應,都可能表面發生黃變。若要改善黃變現象,需要特殊的配方,如太陽能硅膠就有良好的抗黃變性。市場上常見的737、KE45W等,均有較嚴重的黃變現象。脫醇型硅膠在沒有完全固化的情況下,未參與反應的鈦酸酯催化劑因為其本身的黃色,在受熱條件下會顯示出來,使膠體變黃。

  6.硅膠的耐溫性如何?

  一般硅膠溫度使用范圍在-40℃--200℃,長期使用溫度不超過150℃,特殊耐高溫膠如鐵紅色硅膠溫度范圍在-40℃-250℃,長期的使用溫度不超過180℃。耐溫性與膠體是否完全固化有極大關聯,未固化完全時加溫會產生氣泡、開裂、冒煙等不良現象。

  7.脫酮肟型硅膠在封閉體系中的“氣霧”現象是如何產生的?

  脫酮肟硅膠使用于封閉體系,如燈飾、車燈等行業時,有時會在玻璃的內表面產生類似“氣霧”的現象,從而使玻璃的透明度大打折扣,影響了玻璃透光率和美觀度。這是由于在封閉體系施膠,脫肟型硅膠固化時釋放出來的丁酮肟不能及時排放到大氣中而聚集附著于玻璃表面造成的;采用脫醇型硅膠就能比較容易避免此類氣霧現象,因為其固化釋放的產物為醇類物質,常溫下為氣體,不會聚集附著于玻璃表面。

  8.怎樣清除硅膠?

  在硅膠固化之前:用一個油灰刀刮除未固化的膏體,然后再用石油醚(120#汽油)清洗剩余物。硅膠固化之后:首先,用小刀或剃刀機械地刮除盡可能多的硅膠,然后用一種溶劑(120#汽油、甲苯、二甲苯或丙酮)去除各種油跡殘余物或硅膠,將硅膠浸泡于此種溶劑中一夜讓其溶脹后再清理。

  (二)雙組分縮合型灌封膠操作工藝及應用指南

  一、使用工藝

  1、混合過程

  (1)主劑及固化劑按該產品推薦重量比(見包裝)進行搭配使用:

  ①使用前將主劑及固化劑充分攪拌均勻,按照規定比例進行配膠。

  ②在轉速1500-2000轉/分的條件下攪拌2-5分鐘。攪拌器應置于液面中心稍偏下位置,攪拌器插入膠內深度為膠液高度1/2-2/3最好(以距液面高度為準)。

  ③攪拌均勻后將膠料真空脫泡(如果需要),以便將氣泡完全脫除,即可進行灌封。

  ④已打開包裝的A、B組分,均需要重新密封好,否則會影響固化性能。

  ⑤攪拌時應上下來回數次,使物料盡可能均勻。

  (2)注意事項

  使用前要檢查B劑包裝是否有破損,如有破損就要更換避免使用。

  ①使用前應將主劑攪拌均勻。

  ②在膠未固化前,應不能接觸雨水、溶劑等,盡量避免陽光直射。

  ③如果需要啞光效果,必須將模組置于通風良好的環境中。

  ④在使用相同的容器進行配膠前,必須將容器內部殘留物清洗干凈,未使用完的物料必須重新密封。

  ⑤當需要附著于(如PC、PCB等)某材料時,必須在事先進行應用實驗后使用,根據當時的情況,有時可能需要對材料進行清洗。

  ⑥大多數情況下,硅橡膠可以在零下40-200℃間正常使用,但是在較高或較低的溫度條件下,除附著或密封材料有更高的要求外,膠水本身固化性能也有改變,需要充分測試后方可使用。

  2、修復過程

  (1)LED及HID在密封完畢后,常因種種原因需要修復或返工。而大多數非硅膠類材料如環氧密封膠本身硬度過高,拆卸的過程中難免會損壞線路板或零部件,回天的LED、HID系列灌封膠可以較好的改善這一情況。

  (2)拆除硅橡膠時,可以使用堅硬的裁紙刀撕開膠面,粘合部分最好通過機械操作將其從線路板上拆動,殘余的密封膠可用溶劑(甲苯、溶劑油等)浸泡24h后刮除。修復時,需先使用砂紙或合適的洗液(乙醇、溶劑油)等擦拭待補膠表面,使其粗糙,這樣會加強粘附力度以使修復的部位達到更加完整的結合。

  二、常見問題分析及解決辦法

  (1)怎樣確定配比?

  固化劑的用量、環境溫濕度的變化等對固化速度影響較大。固化劑用量增加,會加速固化反應。因此,通常可以采用增減固化劑用量的方法來調整固化速度,一般推薦用量為10:0.8—10:1.2(質量比)之間。若需要改變比例,應對變更混合比例進行簡易實驗后應用。

  (2)還原是什么,為什么會還原?

  高級脂肪酸錫是此反應最常用的催化劑之一,在有水存在的情況下會水解成醇并催化該反應的迅速發生,然而此過程存在一個反應平衡,在特定的條件下:高溫、密閉,濕氣或醇的存在會發生固化反應的逆反應,即還原現象。從機理上來講,可以在三個方面避免還原現象的發生:

  A、膠固化后,盡量延長硅膠表面與空氣接觸時間(6小時以上),使反應生成的小分子盡可能脫除

  B、使用快速固化劑,加快固化速度,加快醇類小分子脫除速度

  C、避免固化劑添加量過多,即可避免催化劑含量過高。

  (3)主劑沉降怎么辦?

  如果放置時間過長(半個月以上)則填料可能會發生沉降,如A組分開桶,表面有一層無色透明硅油、如不攪拌均勻可能會有表面顏色偏灰、操作時間偏長表面發粘、固化產物顏色偏灰、固化產物偏脆等。所以使用前需對A組分進行攪拌,尤其要上下攪拌,充分混勻。

  (4)為什么同時灌膠會出現一部分固化,一部分不固?

  混膠不均勻,會造成局部固化偏慢或不固化。如:同一次調配出來的膠,固化時間不一致,有的較快固化,有的要很長時間才能固化;固化后,膠表面有溝槽,溝槽內膠不固化;局部出現完全不固化的現象。必須要加強攪拌,攪拌時間在2~5min左右,使膠完全混合均勻,使用攪拌時須注意攪拌是否能帶動所有的膠料。

  (5)固化劑變黃怎么辦?

  為保證LED膠水對PC外殼、LED燈管及PCB線路板有較好的粘附性,一般采用氨類偶聯劑提高粘接性,因而放置2個月左右,固化劑顏色會變黃,不影響固化時間及產品性能。

  (6)能否加熱固化?

  縮合型產品固化過程中,有小分子產生,因此不適宜加熱固化。一般產品完全固化需要12h以上,期間內不適宜進行加熱老化,否則會受熱使得小分子揮發速度加快,產生膨脹現象;另外,固化溫度不得超過45℃,加溫會加速反應,引起較短時間內產生大量的乙醇氣體,從而產生大量的氣泡或氣孔。

  (7)怎樣清除硅膠?

  在膠固化之前,用一鋒利小刀(或干凈棉質擦布)即可刮除未固化的膠體,然后再使用異丙醇等溶劑清洗剩余物。膠固化后,可先用小刀刮除盡可能多的硅膠,然后使用溶劑(120#溶劑油、酒精、二甲苯和丙酮等)去除各種殘余物,浸泡并使其分解。

  (8)怎樣判斷電性能異常?

  縮合型產品固化后有小分子產生,會影響產品電性能;主要表現在:

  A、固化之后,外殼和電源正負極之間存在感應電壓,初期電壓較高,超過12V,6h左右恢復到1V以下。

  B、固化2天以內,可能存在點燈不亮的情況;(固化之后,會有微量的乙醇分子產生,約2天可以完全脫出)

  C、攪拌不均勻,也會影響電性能。

  膠固化后需盡量延長硅膠與空氣接觸時間,或使用快速固化劑,加快乙醇分子的脫出速度,6h以內電壓降到正常要求;增大固化劑使用量,可以縮短固化時間,加快小分子脫出速度;另外,使用加成型產品可以解決此問題。

  (三)雙組分縮合型結構膠工藝指南及常見問題解決方法

  一、使用工藝

  按照A:B=10:1(質量)的比例進行機器點膠施工:

  ①使用前檢查清洗液刻度線,建議添加至刻度線的1/2至2/3之間。

  ②檢查屏幕數據,如果設置不對或者清零需要重新根據要求進行設置。

  ③根據10/1的比例進行點膠。

  ④混合情況與轉速、出膠速度緊密相關,根據實際情況加以調節。

  ⑤生產結束后,對設備進行清洗。同時關閉A、B桶的氣閥防止翻膠。

  如果是靜態混合,則繼續排A膠,直至排出的完全為A膠為止。

  二、注意事項

  ①長時間存放后,B膠可能會出現輕微析油和結殼,使用前除去這部分方可正常使用,尤其是防止硬殼堵塞管路。

  ②設備長時間未開啟會出現設置重置,需要記下原先調好的數據,重新設置即可。

  ③混合閥處開始會溫度較高,使用一段時間后溫度會減至室溫,因此溫度大可不必擔心。

  ④設備在調試期間或者客戶需要時,需要稱量A/B的質量,確定其質量比為10/1。

  ⑤出膠如果偏灰色或者出現花紋,可以確定為混合問題。將混合速度按5%往上遞加,直至出膠外觀正常。

  ⑥使用結束及時清洗,否則快速固化的膠堵塞出膠管道。

  三、常見問題分析及解決辦法

  (1)怎樣判斷是否混合均勻?

  首先,看外觀是否偏灰和出現花紋;

  其次,蝴蝶實驗:混合后的膠水打在紙上稍微用力折疊后攤開,看內部是否顏色均勻;

  最后,進一步的判斷依據為整體固化時間,在2h內整固可視為混合情況正常。

  出現上述情況后的解決方法為:首先檢查屏幕上壓力數據設置是否正常,保證補膠壓力稍小于出膠壓力;然后將混合速度按5%往上遞加,直至出膠外觀正常。

  (2)為什么配比測試結果不是10/1?

  配比測試可以作為一個參考依據,但是需要注意條件。

  正常使用時管路出膠壓力會很大,因此調節的補膠壓力也會很大。在測試配比時去掉出膠的一段管路,出膠壓力會明顯降低。此時如果沒有重新調節壓力,會導致補膠壓力顯著大于出膠壓力。計量是靠氣壓驅動而非齒輪泵,因此配比測試結果會偏差很大。在重新調節補膠壓力稍小于出膠壓力后,測試的結果才具有參考價值。

  在工作狀態和測試狀態,設備的壓力設備不一樣,因此說配比測試只可以作為一個參考。

  (3)為什么膠閥在關閉后還會陸續出膠?

  正常使用下,膠閥的壽命在百萬次以上。但是壓力過大或導致里面的墊片損壞,以至無法收膠。這種情況只需要將氣閥拆下,檢查各個部位的墊片,找到損壞的配件進行更換。裝上時,最好在桿上抹上凡士林或者硅油潤滑。

  (四)雙組分加成型產品使用指南

  一、使用工藝

  按照A:B=1:1(體積比或質量比均可)的比例進行配膠:

  ①使用前分別將A、B組分充分攪拌均勻。

  ②按照規定比例進行配膠,在干凈的容器內混合均勻(可采用手動攪拌,也可采用機械攪拌)。

  ③將混合好的膠料灌注于需灌封的器件內,一般可不抽真空脫泡,若需得到高導熱性,建議真空脫泡后再灌注(也可以根據客戶需求先灌封再進行脫泡)。

  ④膠的固化速度與環境溫度有很大關系,如需加快固化速度,可根據自身條件適當提高溫度。

  二、注意事項

  ①長時間存放后,膠中的填料會有所沉降。使用前應將A、B組分分別攪拌均勻。

  ②N、P、S有機化合物;Sn、Pb、Hg、As等元素的離子性化合物;含炔烴及多乙烯基化合物會引起加成型硅膠催化劑中毒而影響固化效果,為了避免上述現象,在線路板上使用時應盡量擦干凈上面殘留的松香,盡量使用低鉛含量的焊錫。

  ③加成型硅膠允許的操作時間與環境溫度有關,環境溫度越高,允許的操作時間越短。

  ④在使用相同的容器進行配膠前,必須將容器內部殘留物清洗干凈,未使用完的物料必須重新密封。

  ⑤混合好的膠料應一次性用完;已打開包裝的A、B組分,均需要重新密封好,否則會影響固化性能。

  ⑥儲存于陰涼通風處,遠離熱源,同時應避免雨水及其他雜質污染膠水。

  三、常見問題分析及解決

  (1)膠體固化后體積膨脹?

  加成型硅膠固化后膨脹是A、B混合過程中帶入氣泡的在固化時來不及排出導致。建議灌膠之前抽真空排泡,沒有抽真空設備的時候,灌膠后放置一到二個小時再加熱固化也可緩解。

  (2)為什么膠水在冬天固化很慢?

  膠水的固化速度與環境溫度的關系很大,冬季氣溫低,膠水固化速度慢,可通過加熱解決。

  從圖中可以看出,當室溫為10℃時,操作時間為9h;當室溫上升到35℃時,操作時間僅為0.5h。

  (3)何為中毒?

  加成型硅膠接觸含有N、P、S有機化合物,Sn、Pb、Hg、As等元素的離子性化合物,含炔烴及多乙烯基化合物時出現的不能固化或者固化不完全的現象即為"中毒"。線路板上的焊錫點及殘留的松香等都含有上述的化合物成分,在于線路板使用時,應盡量洗凈線路板上殘留的松香,盡量使用低含鉛焊錫,并采用加熱固化的方式進行固化。

  常見易引起中毒的材料及物件:含鉛焊錫、助焊劑、熱熔膠、縮合型硅膠(含單、雙組分縮合型硅膠)、硫化橡膠等。(來源:深圳嘉信科技)



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