西宁氟橡胶包金属胶水厂商
特殊环境下的应用挑战
航天领域要求胶水在-55℃至230℃极端温度循环(100次)后仍保持密封性;深海设备需耐受70MPa静水压且防微生物附着;核电站用胶水要抗γ射线辐照(累计剂量>100kGy)。这些场景推动特种配方发展:添加聚酰亚胺纤维可提高高温尺寸稳定性;含氟硅烷的配方能抵抗高压渗透;苯基氟橡胶基胶水具有最优的耐辐照性。此类特种胶水价格可达常规品10倍以上,但能解决关键设备的"卡脖子"密封问题。
fl-50是新一代的氟橡胶硫化剂。也是目前世界上发达国家Zui为流行、首先选用的氟橡胶硫化剂品种。当今上生产该型号助剂的其他公司有美国杜邦、意大利solvay、和日本nok。solvay和nok等公司生产的此类产品不对外出售、只与其生胶搭配出售。
产品特性:
fl-50号的主要成分为多种活化剂经过复杂的化学反应而成。比双酚和bpp粉剂更具有性,其特点表现在:
1、熔点低于100℃、在炼胶过程中分散性好、与各种牌号的氟橡胶以及填料的相溶性好。制件性能好、废品率低,避免了使用双酚、bpp粉剂是不熔而使炼出的胶质量不均匀的缺陷。
2、混炼胶的加工流动性,适合于形状复杂的氟胶制品。
3、制品的机械性能、手感和抗压变性能优于3号硫化剂以及双酚粉剂。
4、产品为颗粒状,减少了生产过程中的粉尘飞扬浪费。
5、用量比双酚+bpp略少,降低制品成本。
6、产品没有气味,性。克服了双酚体系中有机苯对人的毒害,是一种优良的产品。
7 实用于模压成型,转模及注射成型,产品拥有优良的流动性,脱模性和压缩变形性能,适于各类复杂形状的密封制品,
是“o”型圈类产品。
产品:
指 标
主要参数
含 量 ≥
99.8%
水分含量
VPt>Vc>VPb,所以,一般选用不锈钢或铂作为电材料。制作电容器的固体电解质时,可采用电化学法中的动电位扫描法。苯胺在120℃的真空中蒸馏,在0.5mol/lAn和0.5mol/lH2SO4的溶液中进行聚合。不锈钢电(SS)用金刚砂抛光,二次蒸馏水洗涤风干。SCE作参考电,用动电位扫描法(速度为200mV/s,电压为0.75V)来进行电化学沉积,沉积反复进行,直到每个电上有90mg聚苯胺。随着扫描速度的提高,沉积速率下降(大约要扫描1000次)。沉积好后,将PAnI/SS电在0.5mol/lH2SO4中洗3次,在1mol/lHClO4和3mol/lNaClO4中洗1次,在丙烯酸的容器中进行组装,这种电容器可获得450F的可循环电容。
三
可溶性聚苯胺的合成
在制作固体电解电容器的固体电解质时,聚苯胺的溶解性是很重要的参数。因为聚苯胺在大部分常用的有机溶剂中几乎不溶,高分子量的聚苯胺的加工性一直是个难题,因为在软化点或熔融温度以下PAn就已降解,所以,PAn熔融加工。近几年,人们在改善聚苯胺的加工性能方面做了大量工作,主要有PAn的复合改性;掺杂态PAn的改性;PAn的嵌段及接枝改性,使聚苯胺的溶解性、加工性得到了改善。可溶性聚苯胺的合成可以说是导电高分子材料领域的一个里程碑。据报道,目前解决导电聚苯胺可溶性的方法主要有四种:其一是采用功能质子酸掺杂制备可溶性的导电聚苯胺,用有机酸掺杂后的溶解性如表2所示,掺杂后聚苯胺的溶解性有了一定的提高;其二是制备聚苯胺的复合物;其三是制备聚苯胺的胶体微粒;其四是制备可溶性的导电聚苯胺烷基衍生物。
近报道的聚苯乙烯磺酸掺杂聚苯胺的合成中,以苯胺(An)为单体,过硫酸铵(APS)为氧化剂,在聚苯乙烯磺酸(PSSA)的水溶液中,合成了可溶于水的PSSA掺杂PAn,并且得到的掺杂PAn的电导率达0.156S/cm。可溶性聚苯胺的合成也大大提高了电解电容器的性能。Shin等人在制作卷绕式铝电解电容器固体电解质时,用化学法和电化学法反复合成聚苯胺,将合成好的聚苯胺溶解在特定的有机溶剂中,在铝金属薄膜上形成介质氧化层后,再浸入具有高电导率的聚苯胺溶液中,形成一层导电聚合膜,作为固体电解质的阴。浸透不仅可在常温和常压下进行,在高温或降低压力的情况下仍可进行。可溶性的聚苯胺包覆均匀,而且这样制得的电容器的体积小,阻抗低,使用频率和性得到提高,且生产工艺简单,降低了电容器的生产成本(聚苯胺的花费大约只有TCNQ复盐的1/50)。Hideo Yamamoto等人用Al-Zr合金箔片作为一个电,可溶性的聚苯胺掺杂羧基酸作为阴。用(NH4)2S2O8作为氧化剂,用NH4OH处理获得未掺杂的可溶性PAn,在N-甲基-2吡咯烷酮(NMP)中用羧酸溶解PAn。实验中,掺杂PAn时用不同的羧酸,如表3所示,其中,柠檬酸的温度稳定性好,故选用柠檬酸掺杂是比较合适的。
四
聚吡咯的合成
在诸多导电聚合物中,由于掺杂聚吡咯具有相对较高的电导率,导电能力又有良好的环境稳定性及易于采用化学或电化学的方法合成等特点,因而受到青睐。Diaz等人于1979年首次采用化学氧化的方法合成了具有电子导电性能的掺杂聚吡咯(PPY)。电容器要求小型、片式、大容量、低等效串联电阻、低损耗正切值和高频性能,传统的液体铝电解电容器及MnO2固体钽电解电容器已满足这些要求,因此,采用更高电导率的材料作为电解电容器的阴,已成为电解电容器的发展趋势。由于聚吡咯的电性能优良,电导率高达120S/cm,较MnO2(约0.1S/cm)、TCNQ(约1S/cm)高2个~3个数量级,较常用有机电解液高4个数量级,较聚苯胺也高了许多,因而,聚吡咯固体电解电容器就成了研究者关注的对象。1985年,日本特许公报(专利号为6037114)先公开了使用导电聚合物聚吡咯制作为电解质的方法,此后,聚吡咯固体电解质电容器开始得到应用。下面主要介绍聚吡咯的两种合成方法。化学氧化合成法化学氧化聚合即将吡咯单体和氧化剂按一定比例溶于有机溶剂中,慢慢滴入一定浓度的催化剂(乙醇溶液),反应在搅拌下进行2h,吡咯在氧化剂的作用下发生聚合反应形成吡咯的聚合物。反应完毕,将生成物真空抽滤、洗涤、真空干燥。合成的机理就是自身的加成和聚合反应。其中,催化剂可以选用路易士酸(Lewis),如FeCl3、CuCl、CuCl2等。在化学氧化合成聚吡咯的实验中,分别选用FeCl3、CuCl、CuCl2作为催化剂时,聚吡咯的收率及电导率如表4所示,可知FeCl3性能好。
在-20℃至室温下,聚合反应都可以得到导电性较好的聚合物(σ>10-2S/cm),用适当浓度的掺杂剂(I2、NaF、LiClO4)掺杂聚吡咯,可以提高导电性。但是,化学氧化法通常得到的是黑粉末(一般称为吡咯黑),由于吡咯黑的不溶/不熔特性,因而,用一般高分子加工方法加工成型,实际应用受到限制。用化学氧化法制备吡咯膜的报道还很少。近报道了通过界面化学氧化聚合的方法制备聚吡咯薄膜。实验选用不同的溶剂,如表5所示,可见三氯甲烷是比较合适的。当选择三氯甲烷和水作为两相溶剂、以过硫酸铵作为氧化剂时,能得到均匀、致密、导电性较高的聚吡咯薄膜。实验明,随着吡咯与氧化剂浓度比下降及反应温度的升高,过氧化作用增强,聚合膜的电导率下降。
由于这样制得的聚吡咯膜的电导率不够高,且聚吡咯不易附着在金属氧化膜的表面,依靠化学聚合的方法在氧化膜表面上形成的聚吡咯导电膜的密度和强度都不够高,不能满足电容器电性能方面的要求。所以,在制作电解质时,通常采用电化学法合成聚吡咯。但是,由于电容器的阳氧化膜是不导电的,只能首先在阳氧化膜上采用化学聚合的方法形成聚合物的导电层(用化学法在阳上合成一层PPy膜或包覆一层可溶性的PAn膜),或用硝酸锰热分解的方法形成MnO2导电层作为中间电,以便后面工艺顺利进行。用Al-Zr合金箔片作为一个电,可溶性的聚苯胺掺杂羧基酸作为阴。然后浸入0.2mol/l吡咯和0.1mol/lβ-萘磺酸中电解聚合包覆一层致密的PPy导电层。先将硝酸锰溶解在适当的溶剂中,电容器的芯子在该溶剂中浸渍,然后在200℃~300℃下进行热分解,在铝箔的氧化铝表面形成导电的二氧化锰层作为阴,然后在MnO2层上包覆通过电解聚合所合成的聚吡咯制得电容器的固体电解质。直接采用化学氧化法一次性合成较厚的导电聚吡咯膜,取代MnO2层。用Fe+3十二烷基苯磺酸盐作为氧化剂(这种氧化剂是在甲醇中用十二烷基苯磺酸中和Fe(OH)3制备的),在-70℃条件下,将赋能后的钽电解电容器浸入有氧化剂的吡咯单体中。将浸渍好的电容器在空气中干燥30分钟,然后用甲醇清洗、烘干。这样,重复几次可形成较厚的导电聚吡咯阴层,导电率大可达80S/cm,与电化学合成的聚吡咯可以相媲美。但是,这种方法只适合制作片式电解电容器,而对于卷绕式电解电容器,在将卷绕式芯组浸入吡咯单体和氧化剂溶液中,用化学氧化法形成导电聚合层时,聚合反应会很快发生,固体电解质无法深入电容器芯组的内部,所期待的电性能达不到要求,使卷绕式电容器的应用受到限制。电化学聚合法这种制备导电聚吡咯的方法是借助于电化学聚合反应,同时伴随氧化反应合成的。大致方法是用恒电位法合成聚吡咯膜的形成电流与时间曲线,在阳上以4mA电流、对甲苯磺酸钠为电解质(室温时含单体浓度为0.1~0.3mol/l),支持电解质和水的电解液进行电化学聚合。40min~100min后取出,洗净溶剂干燥即可。电解质浓度、电解质阴离子种类和聚合时间对聚吡咯薄膜导电性能都有一定的影响。利用电化学沉积方法在腐蚀并赋能的铝箔试样表面合成了聚吡咯,并制备了聚吡咯铝电解电容器,在聚吡咯包覆的过程中,聚合溶液的毛细现象使电容器的阴和阳之间形成微小的电气通路。另外,聚合溶液对铝氧化膜有一定的腐蚀作用,导致氧化膜的缺陷增加,这两种情况使电解电容器漏电流增加。研究发现,采用合适的阻断材料和缩短聚合时间均可有效地降低它们的影响。通过电聚合导电聚吡咯的合成研究,认为电解质浓度为8mmol/l,聚合时间为80min时电性能达到大值,继续延长聚合时间,膜的电导率基本不变。可以分别用两种方法制得Ta电解电容器的电解质:一种方法是在Ta/Ta2O5上先用氧化聚合在阳上形成一层PPy膜作为中间电,然后用电化学聚合合成PPy作为阴;另一种方法是只用氧化聚合反复几次形成PPy阴。为了获得一定的稳定性,反复几次是很重要的。合成聚吡咯时,混合0.03mol/l吡咯单体和0.07mol/lFeCl3以及0.1mol/l芳香族磺酸盐,在去离子水中,反复浸入,包覆一层聚吡咯,随后用蒸馏水洗涤。在80℃下干燥15分钟,阳在室温下经1%H3PO4或0.1mol/l芳香族磺酸盐或无机酸处理,实验明,H2PO4-比芳香族或无机酸更适合作为掺杂剂。
导电高分子材料的制备
一
复合型导电高分子的制备方法
复合型导电高分子在制备中所用的复合方法主要有两种:一种是把亲水性聚合物或者结构型导电高分子和基体高分子放在一起进行共混;另一种是将各种导电填料,如金属粉末、铝纤维、碳纤维、不锈钢纤维及很多金属纤维填充到基体高分子里面,填充的纤维佳直径为7μm。纤维状填料的接触几率很大,因此金属纤维在填充量很少的情况下就可以获得较高的导电率。其中,金属纤维的长径比对材料的导电性能有很大的影响,长径比越大,其导电性和屏蔽效果越好。
二
结构型导电高分子的制备方法
结构型导电高分子的制备方法有以下几种:化学氧化聚合法、电化学聚合法以及热分解烧结新工艺等。化学氧化聚合法化学氧化聚合是在酸性的条件下用氧化剂制得电导率高、性质基本相同、稳定性好的聚合物,经常使用的氧化剂有(NH4)2S2O8,KIO3,K2Cr2O7等,它们往往同时也是催化剂。化学氧化聚合法制备聚合物主要受反应介质酸的种类及浓度、氧化剂的种类及浓度、反应温度及时间、单体浓度等因素的影响。研究较多的主要是溶液聚合、乳液聚合、微乳液聚合、界面聚合、定向聚合、液晶结合及中间转化法等。电化学聚合法电化学聚合法主要有恒电流法、恒电位法、脉冲化法以及动电位扫描法。以聚苯胺为例,电化学聚合法是在含苯胺的电解质溶液中采用适当的电化学条件,使苯胺发生氧化聚合反应,生成聚苯胺薄膜黏附于电表面,或者是聚苯胺粉末沉积在电表面,一般都是苯胺在酸性溶液中,在阳上进行聚合。影响聚苯胺电化学聚合法的因素主要有:苯胺单体的浓度、电解质溶液的酸度、电材料、电电位、溶液中阴离子种类、聚合反应温度等。电化学聚合法的优点是产物的纯度比较高,聚合时反应条件较简单而且容易控制;缺点是只适宜合成小批量的聚苯胺,很难进行工业化生产。采用化学氧化聚合法制备的聚合物不溶不熔,而且力学性能和加工性能比较差,直接进行加工应用;利用电化学聚合法虽然可以获得聚合物的导电膜,但是膜的面积会受到电面积的限制,不可能做成大面积的实用导电膜。此外,还有一种聚合方法对于导电高分子材料有很好的合成前景,就是酶促聚合。利用酶促聚合方法制备聚苯胺虽然十年之前就报道过,但对于聚吡咯直到近也没有成功地通过酶促聚合制备出来。有学者相信之所以这样是因为相比于苯胺,吡咯具有更高的氧化电势,由于氧化酶和漆酶的氧化电势比吡咯的低,所以这些酶上的活性位点不能够直接氧化吡咯单体。可以通过寻找合适的酶促反应催化剂来降低氧化电势,从而使反应顺利进行。
导电高分子材料的应用
导电高分子材料是具有导电功能的聚合物材料,随着科学技术以及化工技术的高速发展,导电高分子材料以其自身具有的易加工、质量轻、抗腐蚀、易成型等特性,实现了更大的商业价值以及价值,从而得到了人们越来越多的关注。
一
电材料中的应用
导电高分子材料作为电材料的应用是目前应用广泛的一种。实践明,在以高分子材料如,聚乙炔、聚苯胺、作为电材料的电池中,电池所具有的电功率、电容量和电能质量相对于传统电池而言具有强大的优势。例如,以聚苯胺为电材料、以Al-EMIC为电解质的电池中,电压可达到1.0V,以活性碳纤维为电的电池具有很强的电容量。从而可见,导电高分子材料作为电材料的应用具有广泛的发展前景和商业价值,但在实际发展中电解质仍存在不稳定性,这需要人们对此进行进一步的研究。
二
点解沉淀物中的应用
导电高分子材料在金属电解沉淀中的应用具有重要的意义。一般情况下,在印刷电路的工艺制造中,通常需要采用电解沉淀的方法进行金属沉淀过程,而传统的制作过程中,大都采用具有有毒性质的化学剂进行电解,具有一定的危害性且成本较高。采用导电高分子材料如,聚毗咯为基质进行电解沉淀,不仅实现了电解的性发展,也在一定程度上简化的制作流程,增强了金属吸附性。
三
电容器中的应用
导电高分子材料中的高分子电解质在充当电固体电解质的过程中时,会在电与电解质之间形成容量巨大的双电层,这种双电层在一定程度上,通过采用一些手段可制作成电容器。多数实践明,以混合物作为电容器电解质具有较强的电导率;以高分子材料混合物为电解质制成的电偶电容器,则具有很强的充电放电性,有时电容量能达到0.57F/cm2。
四
固体电池中的应用
在传统的电池中,一般采用液态物质为电解质,从而导致电池经常出现漏液、受潮、稳定性差的现象产生。而通过利用导电高分子材料中的高分子固态电解质并制成相应的电保护膜,则有效的取代了原有的液态电解质,并在减轻电池自身重量的基础上,提升了电池蓄电的能力。此外,有研究表明,通过利用聚吡咯、氧化乙烯固态电解质能制成电压为0.35的光电池,该电池在很大程度上具有绿性质。
五
电致变上的应用
所谓的电致变主要是指:通过对物质施加一定的电压,导致物质发生了一定化学反应,从而改变物质颜变化的过程。实践明,导电高分子材料在基于电致变原理的基础上,可有效的发生电致变过程,从而可将导电高分子材料应用于电致变领域中,如电致变智能玻璃、电致变板等。
六
传感器上的应用
在导电高分子材料中的高分子固态电解质中,在基于不同离子所具有的性质的基础上,采用一定的技术手段进行有效测定可制造出电动势,从而将导电高分子材料中的高分子固态电解质制成传感材料,并应用于传感器中。
七
其他方面的应用
导电高分子材料除上述介绍到的应用外,在其他领域、其他方面同样具有一定的应用价值。例如,微波吸收材料中的应用、半导体元器中的应用、超导体材料中的应用、电子设备仪器防干扰中的应用等。目前,有关于导电高分子材料如何减小热力学、动力学等外界因素的影响,实现在日常生活中的广泛应用以及在新材料中的研究应用,已成为人们研究的重点。
导电银浆
导电银浆由导电相银粉、粘合剂、溶剂及改善性能的微量添加剂组成,可分为聚合物导电银浆和烧结型导电银浆,二者的区别在于粘结相不同。烧结型导电银浆使用低熔点玻璃粉作为粘结相,在500℃以上烧结成膜。
导电银浆产品集冶金、化工、电子技术于一体,是一种高技术的电子功能材料,主要用于制作厚膜集成电路、电阻器、电阻网络、电容器、MLCC、导电油墨、太阳能电池电、LED、印刷及高分辨率导电体、薄膜开关/柔性电路、导电胶、敏感元器件及其他电子元器件。
金属银粉是导电银浆的主要成分,其导电特性主要靠银粉来实现。银粉在浆料中的含量直接影响导电性能。从某种意义上讲,银的含量高,对提高它的导电性是有益的,但当它的含量超过临界体积浓度时,其导电性并不能提高。银浆中的银的含量一般在60~70% 是适宜的。
银微粒的大小与银浆的导电性能有关。在相同的体积下,微粒大,微粒间的接触几率偏低,并留有较大的空间,被非导体的树脂所占据,从而对导体微粒形成阻隔,导电性能下降。反之,细小微粒的接触几率提高,导电性能得到改善。一般粒度能控制在3~5μm,这样的粒度仅相当于250目普通丝网网径的1/10~1/5,能使导电微粒顺利通过网孔,密集地沉积在承印物上,构成饱满的导电图形。银微粒的形状与导电性能的关系十分密切。用于制作导电印料的导电微粒以呈片状、扁平状、针状的为好,其中尤以片状微粒更为。圆形的微粒相互间是点的接触,而片状微粒就可以形成面与面的接触,印刷后,片状的微粒在一定的厚度时相互呈鱼鳞状重叠,从而显示了的导电性能。在同一配比、同一体积的情况下,球状微粒电阻为10-2,而片状微粒可达10-4。
由于银是贵金属,易被还原而回到单质状态,因此液相还原法是目前制备银粉的主要方法。
粘合剂是导电银浆中的成膜物质。在导电银浆中,导电银的微粒分散在粘合剂中。在印刷图形前,依靠被溶剂溶解了的粘合剂使银浆构成有一定粘度的印料,完成以丝网印刷方式的图形转移;印刷后,经过固化过程,使导电银浆的微粒与微粒之间、微粒与基材之间形成稳定的结合。烧结型导电银浆主要采用低熔点玻璃粉作为粘结剂,通过有机树脂和溶剂作为中间载体,印刷图形在基材上,在烧结过程中,有机树脂和溶剂挥发分解,低熔点玻璃粉熔融成膜,与导电银粉形成牢固可导电的涂层。
当低熔点玻璃粉含量不变时,电阻率在一定范围内随着银粉的含量逐渐增加而降低。当银粉含量过大时,电阻率反而升高。因为银粉含量过大,低熔点玻璃粉含量不变,即浆料的固体含量过大,有机载体含量过低,那么浆料的黏度过大,流平性差,丝网印刷时,不易形成连续致密的银膜,故电阻率过大。
当银粉含量不变时,电阻率在一定范围内随着低熔点玻璃粉含量的逐渐增加,电阻率逐渐升高,导电性能越差。在浆料烧结过程中,随着温度升高,低熔点玻璃粉熔融,由于毛细作用浸润并包裹银颗粒,银粉以银离子的形式溶解在熔融的玻璃相。当浆料中的低熔点玻璃粉含量很少时,银粉由于缺少液相而不能铺展在基板上,银粒子倾向于沿垂直方向生长,导致银粒子之间的接触变差。当低熔点玻璃粉含量增加到某一值时,低熔点玻璃粉能够有效润湿银粉,使银粉充分铺展在基板上,银粒子沿水平方向生长,银粒子的接触更加紧密,能够有效形成导电网络。
半导体芯片封装高导热の导电胶水
一
概述
二
特性
三
技术参数及固化条件
四
注意事项