Vysoce výkonné pryskyřice pro ochranu elektroniky

Pryskyřice se často používají v elektronickém a elektrotechnickém průmyslu k zalévání a zapouzdření. V závislosti na chemickém složení se rozdělují do třech hlavních kategorií: epoxidové, uretanové a silikonové. Společnost Electrolube vyvíjí a vyrábí širokou řadu pryskyřičných produktů, které spadají do těchto kategorií.

Epoxidové pryskyřice

Epoxidové pryskyřice se v odvětví elektroniky těší velké oblibě díky svým vynikajícím elektrickým a mechanickým vlastnostem a také díky své schopnosti poskytovat ochranu proti chemikáliím a vysokým teplotám. Při jejich využití jsou elektrické komponenty chráněny proti prachu, vlhkosti i zkratům, přičemž mají standardně lepší tepelnou vodivost než vzduch, a tak odvádějí teplo ze součástek efektivněji, čímž pomáhají prodloužit jejich životnost.

V současné době je k dispozici pestrá škála různých zalévacích hmot na bázi epoxidů, které nabízejí řadu rozmanitých vlastností. Proces vytvrzování epoxidových pryskyřic je obecně pomalý, ale pomocí aminů, polymerů upravených aminy nebo polyamidů lze dosáhnout různých rychlostí vytvrzování i výsledných vlastností vytvrzených materiálů. Ačkoliv tato reakce může být velmi rychlá, může být také značně exotermická, v důsledku čehož může dojít k neřízené reakci. Toto riziko lze snížit upravením aminové složky pryskyřice nebo použitím tmelu, který pomůže absorbovat teplo vzniklé při reakci a který se často používá jako samozhášecí přísada. Zde je třeba vědět, že teplota, při níž se pryskyřice vytvrzuje, ovlivní nejen rychlost jejího vytvrzení, ale také kvalitu konečného výsledku, proto je vhodné nejprve provést několik pokusů, než se rozhodnete pro určitou rychlost vytvrzování.

Obr. 1 Nová hmota UR5638 – tvrdá pryskyřice s nízkou exotermickou reakcí, která zajišťuje čirou, transparentní povrchovou úpravu

Jedna z nejnovějších pryskyřic od společnosti Electrolube je upravená tepelně vodivá zalévací hmota ER4001 přinášející zdokonalenou metodu vytvrzování a následně i pozitivní vliv na zdraví a bezpečnost uživatele. Tato pryskyřice je vhodná zejména k použití v automobilovém průmyslu (pro tradiční i elektrický pohon), kde je zpravidla vyžadována vysoká tepelná vodivost a výdrž v teplotním cyklu. Vylepšená pryskyřice ER4001 je rovněž ideální pro použití v LED jednotkách, kde pomáhá odvádět teplo a prodloužit životnost jednotky.

Obr. 2 Electrolube nabízí ucelený sortiment epoxidových a polyuretanových pryskyřic pro zalévání, zapouzdření a další aplikace

Společnost Electrolube má ve svém sortimentu epoxidových pryskyřic množství čirých, bílých i černých jedno- či dvousložkových produktů s řadou užitečných vlastností, včetně vynikajících elektrických a tepelných vlastností, zpomalování hoření nebo odolnosti vůči chemikáliím a pohonným hmotám. Jejich vlastnosti dokáží uspokojit většinu požadavků od zalévání a těsnění až po nanášení máčením.

Polyuretanové pryskyřice

Zatímco epoxidové pryskyřice po vytvrzení poskytují tvrdé a neohebné zapouzdření, polyuretanové pryskyřice jsou ve vytvrzeném stavu elastomerické nebo pryžovité, což je obzvláště užitečné, pokud zalévaný obvod zahrnuje jemné součástky. Podobně jako epoxidové pryskyřice také polyuretanové pryskyřice zajišťují odolnost vůči chemikáliím, prachu a vlhkosti a poskytují vynikající elektrickou izolaci a dobré přilnutí k většině podkladů, ať už kovových, či plastových. A na rozdíl od svých epoxidových protějšků polyuretany během vytvrzování uvolňují méně tepla, což platí i pro rychle vytvrditelné hmoty. Nicméně vytvrzené polyuretanové pryskyřice by neměly být trvale vystaveny provozní teplotě vyšší než 130 °C.

Nejnovější polyuretanové pryskyřice od společnosti Electrolube jsou speciálně určené pro výrobce LED svítidel k ochraně jejich produktů před vlivy okolního prostředí. Pryskyřice UR3638 je tužší a méně exotermní verze produktu 3634, která poskytuje čirou, transparentní povrchovou úpravu. Díky nízké exotermické reakci je tato pryskyřice obzvláště vhodná pro aplikace zahrnující pouzdření větších světelných LED jednotek. Jedná se o alifatický polymer poskytující lepší UV stabilitu, jakož i vynikající přenos viditelného světla, což z ní činí ideální pryskyřici pro bílé LED diody.

Druhá nová polyuretanová pryskyřice se vyznačuje nízkou exotermickou reakcí, nízkou viskozitou a nízkou tvrdostí, je pružná, čirá, transparentní a je určena k zapouzdření různých elektrických součástek, hlavně LED diod. Díky dosažené úrovni pružnosti vytvrzené pryskyřice nejsou připojovací vývody součástek během vytvrzování vystaveny vysoké míře namáhání. Polyuretanové pryskyřice se dodávají jako bílé, černé, modré, jasně slámově žluté, mlhavé/kalné a opticky čiré přípravky, které stejně jako epoxidové produkty poskytují celou řadu vlastností, díky nimž vyhovují potřebám použití v prostředích s vysokou teplotou a chemickým znečištěním a vykazují odolnost proti mechanickým namáháním nebo rázům či pronikání vlhkosti.

Silikonové pryskyřice

Tak jako některé typy polyuretanových pryskyřic mají i opticky čiré silikonové pryskyřice (např. produkt SC3001 od společnosti Electrolube) vynikající odolnost vůči UV záření a bylo prokázáno, že si zachovávají svoji čirost i během přísných laboratorních zkoušek, při nichž jsou vystavovány různým vlivům.

Díky této dobře doložené odolnosti vůči UV záření jsou ideální pro použití u LED diod, kde je barevná stálost pryskyřice důležitá, aby u samotné světelné LED jednotky docházelo jen k minimálnímu posunu teploty barvy.

Obr. 3 SC3001 je nová, opticky čirá zalévací hmota na silikonové bázi

Přestože silikonové pryskyřice nejsou tak oblíbené jako epoxidové a polyuretanové, při použití k zapouzdření nabízejí některé nesporné výhody, protože vytvrzené produkty jsou vysoce pružné, vykazují vynikající odolnost vůči chemikáliím, prachu i vlhkosti a mají dobré elektroizolační vlastnosti. Silikonové pryskyřice jsou často dražší než epoxidové a polyuretanové, zato se však ideálně hodí k použití v prostředích, kde jsou trvale vyžadovány vysoké provozní teploty (nad 180 °C). Navíc při práci se silikonovými hmotami je exotermní teplota skutečně velmi nízká, takže je zajištěna kompatibilita se součástkami citlivými na teplo.

Na rozdíl od vytvrzování polyuretanů vyžaduje silikon k zahájení procesu vytvrzení přítomnost vody. Reakce probíhá při pokojové teplotě – často je označována jako „vulkanizace při pokojové teplotě“ (RTV) – avšak v závislosti na hloubce zalití nebo tloušťce vzorku může úplné vytvrzení pryskyřice trvat 24 až 48 hodin. Silikonové pryskyřice rovněž vykazují vynikající přilnavost k většině podkladů včetně kovů a plastů.

Kromě opticky čiré, dvousložkové silikonové zalévací pryskyřice SC3001 dodává společnost Electrolube i univerzální tmavošedou hmotu SC2001 (spolu s rychleji vytvrditelnou verzí SC2001FD) a také vysoce tixotropní a samozhášecí dvousložkovou zalévací hmotu SC3003 určenou pro aplikace vyžadující vysokou tepelnou vodivost.

Pryskyřice společnosti Electrolube jsou většinou dvousložkové hmoty, které spolu po smísení ve správném poměru reagují a vytvářejí polymerní materiály. Při pečlivé přípravě lze vlastnosti vytvrzené pryskyřice upravit tak, aby splňovaly požadavky jednotlivých zákazníků.

www.electrolube.com