文/本刊編譯(素材來自Plastics Technology)
用于電子電氣行業(yè)的高性能材料
文/本刊編譯(素材來自Plastics Technology)
如今,塑料在電子電氣領(lǐng)域中的作用已經(jīng)得到了人們的普遍認(rèn)可。隨著技術(shù)的進(jìn)步,塑料的質(zhì)量和性能仍在不斷地提升和擴(kuò)展,其在電子電氣行業(yè)中將有更大的作為?;诖耍疚尼槍ψ钚碌囊恍┛蓱?yīng)用于電子電氣行業(yè)的高性能材料進(jìn)行了介紹。
由Lanxess公司推出的一款新型無鹵阻燃玻纖增強(qiáng)PA6——Durethan BKV FN27,在力學(xué)強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性方面超過了用于制造電氣開關(guān)(如斷路開關(guān))的礦物填充無鹵PA6品級。采用Durethan BKV FN27制造的零部件已被證明能有效抵抗短路過程中產(chǎn)生的巨大機(jī)械應(yīng)力和高溫峰值。
另外,該材料還滿足了高性能級別(額定電流)斷路開關(guān)的要求。Lanxess公司高性能材料業(yè)務(wù)部門阻燃熱塑性塑料專家Alexander Radeck表示,這可以使這些安全部件的制造商實現(xiàn)潛在的節(jié)省,他說:“對于制造各種部件,只需要一種材料。制造商們能獲益于更低的成本,如儲存和物流過程的低成本,以及質(zhì)量控制方面的低成本。”
該材料歸類為UL94V-2級別,測試試樣厚度達(dá)0.03 in.(1 in.=2.54 cm)。值得一提的是,在960 ℃和試樣厚度小于0.039 in.的條件下,此材料還達(dá)到了最佳的GWFI(灼熱絲可燃性指數(shù))值。與礦物填充的同類產(chǎn)品相比,Durethan BKV FN27還擁有較低的密度,各向同性收縮,能按照要求著色,且擁有良好的超聲焊接性,能達(dá)到高的焊接強(qiáng)度。
由Lanxess公司推出的一款新型無鹵阻燃玻纖增強(qiáng)PA6,可用于制造電氣開關(guān),且已被證明能有效抵抗短路過程中產(chǎn)生的巨大機(jī)械應(yīng)力和高溫峰值
需要LSR的性能以及纖維增強(qiáng)材料強(qiáng)度的應(yīng)用,如用于可穿戴電子元件裝置的腕帶,通過采用Silopren Matrix 70即可獲得這種組合性能
Momentive性能材料公司在NPE 2015展會中推出了纖維增強(qiáng)和低揮發(fā)性硅橡膠(LSR)。需要LSR的性能以及纖維增強(qiáng)材料強(qiáng)度的應(yīng)用,如用于可穿戴電子元件裝置的腕帶,通過采用Silopren Matrix 70纖維增強(qiáng)LSR新產(chǎn)品即可獲得這種組合性能。與具有相同邵氏硬度的標(biāo)準(zhǔn)LSR相比,該材料的抗扭性能高30%,模量高100%,這樣一來,可以使制造商節(jié)省在產(chǎn)品中嵌入一層織物層的成本。Silopren Matrix 70還擁有極佳的抗紫外線性能且易于著色。該產(chǎn)品可以考慮用于一些衛(wèi)生保健應(yīng)用中,如可穿戴的電子器件或隔板。
另外,Momentive公司的新型自潤滑Silopren LSR3376/50在不進(jìn)行后固化的情況下,具有非常低的揮發(fā)物水平。該材料是針對必須符合日益嚴(yán)格的安全規(guī)定的汽車電氣連接器密封而設(shè)計開發(fā)。這是低揮發(fā)性自潤滑LSR新系列中的首款產(chǎn)品,擁有3%的油含量,揮發(fā)物總量不超過350 ppm。
在NPE 2015展會中,Teknor Apex公司展示了一系列新型的多功能熱塑性彈性體(TPE),這些產(chǎn)品適用于生產(chǎn)彩色觸摸友好型個人電子設(shè)備,如耳塞、電腦鼠標(biāo)、健身追蹤器和智能手表。
這種消費電子系列復(fù)合物是Monprene TPEs系列的一部分,由苯乙烯類嵌段共聚物橡膠和熱塑性塑料的專利共混物組成。所有這些復(fù)合物具有耐油脂、耐著色劑和家用化學(xué)品,以及抗紫外線的功能,且沒有膠乳、鄰苯二甲酸鹽、BPA和重金屬。據(jù)稱,此系列TPE產(chǎn)品中專用于重疊注塑的牌號對PC、ABS和PC/ABS有極佳的粘附性。
在展會中,Teknor Apex公司重點介紹了以下牌號:
OM-13255和OM-13265:是邵氏硬度為55A和65A的重疊注塑復(fù)合物,用于可穿戴設(shè)備。它們提供了一種絲質(zhì)光滑的感覺,在腕帶等應(yīng)用中具有低的表面摩擦。光亮的自然色彩使其具有優(yōu)良的著色性。
OM-16277:是一種自然半透明、邵氏硬度為75A的重疊注塑復(fù)合物,可用于耳塞。其在耳朵中擁有一種柔軟舒適的匹配,且重量輕,比重為0.91。
OM-12268:是一種邵氏硬度為70A的重疊注塑復(fù)合物,適用于智能手機(jī)外殼。據(jù)介紹,此材料在硬質(zhì)外殼上提供了一層柔軟的減振保護(hù)層,其粘合強(qiáng)度測試顯示是內(nèi)聚破壞,而不是與該復(fù)合物的粘附破壞。這種復(fù)合物具有非常光滑的表面,使手機(jī)很容易塞進(jìn)口袋或從口袋中取出。
OM-12267和OM-12245:是邵氏硬度為65A和45A的重疊注塑復(fù)合物,適用于鼠標(biāo)或游戲控制器上的握把,能提供舒適、安全的抓握,具有防滑表面和啞光修飾,并配制成耐磨型。
柔性無鹵CE-1700系列:是邵氏硬度為65A、75A或85A的復(fù)合物,適用于耳機(jī)線護(hù)套,其懸垂性好,在低溫下保持了優(yōu)異的柔性且具有良好的撕裂強(qiáng)度。相比傳統(tǒng)的TPE,它們擁有卓越的耐油脂、防曬油和橄欖油性能,其可擠出性也被認(rèn)為優(yōu)于PVC、TPU與CoPE。
Teknor Apex公司展示的一系列新型多功能TPE適用于生產(chǎn)彩色觸摸友好型個人電子設(shè)備
Lehvoss北美公司(美國康涅狄格州)新一代的熱塑性塑料屏蔽復(fù)合物——Luvocom ES,擁有出色的抗電磁波性能和更薄的壁厚。這款導(dǎo)電復(fù)合物是專為電子電氣設(shè)備如電腦、收音機(jī)、手機(jī)和實驗室設(shè)備等的外殼而量身打造的產(chǎn)品。
據(jù)該公司業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理Robert Healy介紹,到目前為止,導(dǎo)電復(fù)合物的屏蔽效果不是很好,特別是在設(shè)備正變得越來越小的情況下,這導(dǎo)致了生產(chǎn)商不得不將電子電氣產(chǎn)品的外殼設(shè)計得更厚,或者使用額外的金屬涂層或鋼板,以防止電磁波的影響。Luvocom ES復(fù)合物以Lehvoss北美公司的尼龍(包括PARA、PA6和PA66)為基體,含有分布均勻的導(dǎo)電添加劑,確保了聚合物整體能夠提供高效率的屏蔽網(wǎng)絡(luò)。其結(jié)果是,無需進(jìn)行二次操作或安裝其他導(dǎo)電材料,為降低系統(tǒng)成本帶來了可能。
這些隨時可用的復(fù)合物其流變性已被優(yōu)化成易于加工并適合薄壁生產(chǎn)。由于其固有的高導(dǎo)電性,這些復(fù)合物通過小的接觸區(qū)域即可滿足必要的電氣接地要求。另外,這些復(fù)合物的整體收縮、流動和力學(xué)性能被認(rèn)為接近于含有20%玻璃纖維的PC/ABS。
Luvocom ES是專為電子電氣設(shè)備如電腦、收音機(jī)、手機(jī)和實驗室設(shè)備等的外殼而量身打造的產(chǎn)品
RTP公司的PermaStat復(fù)合物以一種專有的聚合物添加劑為基礎(chǔ),能提供不受環(huán)境濕度影響的永久性靜電耗散性能,現(xiàn)在該材料有以片材形式供應(yīng)的產(chǎn)品,可用于電子元件包裝等應(yīng)用中。
PermaStat片材具有一致的表面電阻系數(shù)(109~1010ohm/sq)。據(jù)稱,它適合于卓越的ESD(靜電耗散)保護(hù)和塵??刂啤τ诟叩膶?dǎo)電率和更低的表面電阻(107~108ohm/sq),可以選用PermaStat Plus片材。
由于全部采用熱塑性塑料制成,整個片材的抗靜電性能都是內(nèi)在的,能在擦刮、磨損、加工或成型中保持ESD保護(hù)性。
RTP公司的PermaStat復(fù)合物能提供不受環(huán)境濕度影響的永久性靜電耗散性能,現(xiàn)在該材料能以片材形式供應(yīng)
Solvay特種聚合物公司推出了一款改進(jìn)型Lavanta高性能HPP用于電視和背光設(shè)備LED的生產(chǎn)
Solvay特種聚合物公司推出了一款改進(jìn)型Lavanta高性能聚酯(HPP)——Lavanta 5115 WH 224,用于電視和背光設(shè)備(BLU)LED的生產(chǎn)。據(jù)稱,這款第二代HPP注塑級樹脂極大地改善了工藝性能,可實現(xiàn)更高的產(chǎn)量和更短的周期時間,并保持其較高的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性。Lavanta 5115 WH 224是一種15%玻纖增強(qiáng)聚對苯二甲酸環(huán)己烷二甲醇酯(PCT)的復(fù)合物,專門為使用表面安裝技術(shù)的LED電子包裝應(yīng)用而開發(fā)。與競爭的PCT產(chǎn)品相比,它可以在更低的溫度(125 ℃)下成型,但仍然保持其100%的最大結(jié)晶度。據(jù)該公司全球業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理Glenn Cupta介紹,這款材料是一項重要的成果,因為它超越了LED行業(yè)的加工要求。根據(jù)他的介紹,現(xiàn)在電視制造商正盡可能少地使用LED以降低成本,這需要LED能傳送更高的電流強(qiáng)度,但與此同時會產(chǎn)生約100 ℃的結(jié)點溫度和更大的亮度,而之前使用的材料不能承受這種較高的熱量和光輸出,致使應(yīng)用中的器件如反光杯過早變色。
Lavanta 5115 WH 224擁有超過95%的反射率和極佳的白度保留率,甚至在經(jīng)過熱老化和光老化后也能保持。這為在高達(dá)150 ℃的高結(jié)點溫度下進(jìn)行操作的LED提供了卓越的可靠性。該材料取代了競爭材料如聚鄰苯二甲酰胺(PPA)。據(jù)稱,與PPA相比,Lavanta 5115 WH 224還擁有更低的吸濕性和極佳的尺寸穩(wěn)定性,以及較高的力學(xué)性能,其拉伸強(qiáng)度達(dá)11 312 psi(78 MPa),伸長率為1.6%。