U elektronskoj industriji koja se brzo razvija, dobavljači materijala i formulatori neprestano traže smole koje mogu poboljšati prianjanje, obradivost, otpornost na okoliš i dugoročnu pouzdanost.
Kao dobavljač C9Hidrogenizirana naftna smola, često nas pitaju da li se ova vrsta ugljovodonične smole može koristiti u elektronskim materijalima.
Odgovor je da – ali njegovu ulogu treba pravilno razumjeti.
C9 Hidrogenizovana naftna smola se generalno ne koristi kao primarna strukturna smola ili samostalni elektronski enkapsulant. Umjesto toga, može poslužiti kao sredstvo za povećanje ljepljivosti, hidrofobni modifikator, pomoćno sredstvo za obradu ili funkcionalna komponenta smole u odabranim formulacijama elektroničkog ljepila, zaptivanja, kapsuliranja i tinte.
Ovaj članak objašnjava njegova relevantna svojstva, potencijalne primjene, prednosti i ključna tehnička razmatranja za formulacije vezane za elektroniku.
Razumijevanje C9 hidrogenirane naftne smole
C9 Hidrogenizirana naftna smolaje termoplastična ugljovodonična smola niske molekularne težine proizvedena od polimerizabilnih komponenti C9 frakcije nastalih tokom krekinga nafte ili nafte.
C9 sirovina obično sadrži aromatične i nezasićene komponente kao što su viniltoluen, inden, derivati stirena i srodni ugljovodonici. Nakon polimerizacije, rezultirajuća C9 naftna smola može se podvrgnuti katalitičkoj hidrogenaciji.
U zavisnosti od uslova hidrogenacije i ciljanog kvaliteta, hidrogenacija smanjuje olefinsku nezasićenost i takođe može delimično ili ekstenzivno hidrogenisati aromatične strukture. Ovo općenito poboljšava svojstva kao što su: početna boja i stabilnost boje; miris; otpornost na termičku promjenu boje; stabilnost na svjetlo i vremenske uvjete; kompatibilnost s odabranim elastomerima i termoplastima.
Visoko hidrogenirani tipovi mogu postići vrlo lagan ili vodenobijeli izgled i slab miris, što ih čini posebno korisnim kada je važan optički izgled, stabilnost formulacije ili mala promjena boje.
Međutim, važno je razlikovati hidrogenaciju od pročišćavanja. Hidrogenacija poboljšava molekularnu zasićenost i stabilnost, ali nizak sadržaj jona, nizak nivo zaostalih katalizatora, nizak sadržaj teških metala i nizak sadržaj isparljivih zavise od kompletnog procesa proizvodnje i prečišćavanja i moraju biti verifikovani za određenu vrstu proizvoda.
Za aplikacije vezane za elektroniku, ne postoji jedinstvena međunarodno priznata specifikacija koja definira "elektronsku C9 hidrogeniziranu naftnu smolu". Stoga, električnu čistoću i dielektrične performanse treba procijeniti korištenjem analitičkih podataka specifičnih za proizvod.
Potencijalne primjene u elektronskoj industriji
Ljepila i brtvila
C9 Hidrogenizirana naftna smoladjeluje kao sredstvo za povećanje ljepljivosti ili funkcionalni modifikator u odabranim adhezivnim sistemima, a ne kao primarni strukturni polimer. Pokazuje kompatibilnost sa SIS, SBS, SEBS, EVA i poliolefinskim sistemima, pomažući u prilagođavanju ljepljivosti, adhezije, vlaženja podloge, reologije i termičkog starenja.
Patentna literatura posebno opisuje upotrebu hidrogenizovanih C5, C5/C9 i C9 ugljovodoničnih smola u elektronskim lepkovima za inkapsulaciju i formulacijama za zaptivanje barijera.
Ugljovodonična struktura smole doprinosi niskom afinitetu prema vlazi, iako propusnost vodene pare zavisi i od rastvorljivosti vlage i od difuzije. Performanse treba vrednovati u kompletnoj formulaciji, a ne zaključivati iz same smole.
Potting and Encapsulation
U sistemima za zalivanje i inkapsulaciju – kao što su epoksidne mase za kalupljenje ili silikonski materijali za zalivanje – C9 hidrogenizovana naftna smola nije direktna zamena za primarne strukturne matrice. Njegova realna uloga je kao pomoćna komponenta u odabranim formulacijama lepka za inkapsulaciju ili barijere.
Patentna literatura potvrđuje hidrogenizovane ugljovodonične smole kao komponente za povećanje lepljivosti u formulacijama koje sadrže polimerna veziva i reaktivne sisteme smole. U ovim formulacijama, smola može doprinijeti prilagođavanju adhezije, poboljšanju protoka, kompatibilnosti sa segmentima hidrofobnih polimera i kontroli afiniteta vlage.
Električna svojstva kao što su dielektrična konstanta, faktor disipacije i otpornost zapremine uvijek treba eksperimentalno odrediti za specifičnu smolu i konačno očvrsnutu formulaciju.
Tinta za štampanje za elektroniku
Hidrogenizovane C9 naftne smole mogu se koristiti kao aditivi ili modifikatori veziva u mastilima, bojama i sistemima premaza. [1] U štampanoj elektronici, smola ne bi delovala kao provodna faza, ali se može proceniti kao deo veziva ili sistema nosača da bi se modifikovala adhezija podloge, formiranje filma, reologija i nivelisanje.
Za provodne boje, električna provodljivost je prvenstveno određena provodljivim česticama, opterećenjem, disperzijom, hemijom veziva i uslovima očvršćavanja. Pogodnost se mora potvrditi testiranjem formulacije.
Prednosti upotrebe C9 hidrogenirane naftne smole u elektronskoj industriji
Isplativost
C9 hidrogenirana naftna smola pruža komercijalno atraktivan način za podešavanje ljepljivosti, adhezije i reologije bez oslanjanja isključivo na specijalizovanije polimere. Kao komponenta formulacije, čak i umjereni nivoi dodavanja mogu pružiti značajne promjene u obradi i performansama ljepila.
Široka polimerna kompatibilnost
Objavljena patentna literatura identifikuje kompatibilnost sa EVA, SIS, SBS, SEBS, APAO, polietilenom, polipropilenom i odabranim sintetičkim gumama. Kompatibilnost sa epoksidnim, poliuretanskim, akrilnim ili silikonskim formulacijama treba potvrditi eksperimentalno.
Ekološka i regulatorna dokumentacija
Hidrogenacija poboljšava stabilnost, ali usklađenost sa zahtjevima RoHS, REACH i bez halogena mora se rješavati odvojeno kroz regulatornu dokumentaciju specifične za proizvod i analitičko testiranje.
Za kupce elektronike, dobavljači treba da obezbede specifičnu dokumentaciju, uključujući REACH/SVHC informacije, RoHS deklaracije ili analitičke izveštaje, podatke o ispitivanju sadržaja halogena, analizu teških metala i analizu jonske kontaminacije po potrebi.
Izazovi i razmatranja
Nekoliko inženjerskih faktora treba pažljivo procijeniti:
Stroga kontrola kvaliteta: Elektroničke aplikacije mogu zahtijevati strožu kontrolu od konvencionalnih primjena ljepila, uključujući tačku omekšavanja, boju, distribuciju molekularne težine, isparljivi sadržaj, metalne nečistoće i jonsku kontaminaciju.
Electrical Qualification: Ako su dielektrične performanse dio tvrdnje o proizvodu, svojstva treba mjeriti korištenjem standardiziranih metoda (ASTM D150, D257) pod jasno definiranim uvjetima temperature, vlažnosti i frekvencije.
Kompatibilnost formulacije: Kompatibilnost mora biti potvrđena u kompletnom polimernom sistemu. Smola kompatibilna sa SIS ili SBS možda se neće ponašati identično u epoksidnim ili silikonskim formulacijama.
Ispitivanje barijere vlage: Hidrofobnost sama po sebi nije dovoljna kao dokaz zaštite od vlage. Za primenu u barijerama treba uzeti u obzir WVTR, starenje zbog vlage ili druge relevantne testove pouzdanosti.
Regulatory Verification: RoHS, REACH i sadržaj halogena moraju biti podržani odgovarajućom dokumentacijom za određeni razred.
Pojašnjenje uloge: C9 Hidrogenizirana naftna smola treba se smatrati sredstvom za povećanje prianjanja, funkcionalnim modifikatorom ili komponentom formulacije - ne kao samostalni strukturni kapsulant ili visokofrekventnu dielektričnu matričnu smolu.
Zaključak
MožeC9 Hidrogenizirana naftna smolakoristiti u elektronskoj industriji?Da – kada je pravilno odabran i pravilno pozicioniran u formulaciji.
Najjači tehnički slučaj za njegovu upotrebu je kao specijalni ugljovodonični pojačivač lepljivosti i funkcionalni modifikator u odabranim elektronskim lepkovima, sistemima za zaptivanje barijera, zaštitnim formulacijama i sistemima mastila i premaza.
Njegove ključne prednosti uključuju nisku boju i slab miris u visoko hidrogeniziranim vrstama, poboljšanu termičku i svjetlosnu stabilnost, jaku sposobnost ljepljivosti, kompatibilnost sa odabranim elastomerima i termoplastikom, hidrofobni karakter i korisnu reološku modifikaciju.
Patentna literatura za elektronsku inkapsulaciju posebno prepoznaje hidrogenizovane C9 ugljovodonične smole kao prikladne komponente za povećanje lepljivosti u elektronskim sistemima lepka.
U isto vrijeme, dielektrična svojstva, jonska čistoća, sadržaj metala, performanse barijere za vlagu i usklađenost sa propisima moraju biti provjereni za specifičnu vrstu proizvoda i konačnu formulaciju.
Za kupce elektronike, najpouzdaniji proces odabira materijala kombinuje tehničke podatke dobavljača, ispitivanja formulacija specifičnih za primjenu, standardizirana električna ispitivanja i kvalifikaciju pouzdanosti krajnje upotrebe.
Ako procjenjujete C9 hidrogeniziranu naftnu smolu za elektronički ljepilo, zaptivanje, premaz ili drugu specijalnu formulaciju, naš tehnički tim može pružiti podršku za odabir razreda, tehničke podatke, regulatornu dokumentaciju i uzorke za testiranje formulacije.
Reference
1, Okazaki, T., Nagahara, E., & Keshi, H. (2002).Postupak za proizvodnju hidrogenirane C9 naftne smole i hidrogenirane C9 naftne smole dobivene postupkom(US Patent br. US 6,458,902 B1). Ured za patente i žigove SAD.
2,Dollase, T., Krawinkel, T., Keite-Telgenbüscher, K., Schuh, J., & Gargiulo, J. (2018).Ljepljivi sastav, posebno za kapsuliranje elektronskog aranžmana(Objava patentne prijave SAD br. US 2018/0194978 A1). Ured za patente i žigove SAD.
3, Tazaki, S., Kashiwagi, M., Ishiguro, A., & Koide, Y. (2015).Sastav smole za zaptivanje organskih elektronskih uređaja i organskih elektronskih uređaja(Publikacija evropske patentne prijave br. EP 2 930 210 A1). Evropski zavod za patente.
4, ASTM International. (2022).ASTM D150-22: Standardne metode ispitivanja za karakteristike gubitka naizmenične struje i permitivnost (dielektričnu konstantu) čvrste električne izolacije. West Conshohocken, PA: ASTM International.
5, ASTM International. (2021).ASTM D257-14(2021)e1: Standardne metode ispitivanja za DC otpor ili vodljivost izolacijskih materijala. West Conshohocken, PA: ASTM International.
6, Međunarodna elektrotehnička komisija. (2003).IEC 61249-2-21:2003 - Materijali za štampane ploče i druge strukture za međusobno povezivanje - Dio 2-21: Ojačani osnovni materijali, obloženi i neobloženi - Nehalogenirani epoksid tkani E-staklom ojačani laminirani listovi definisane zapaljivosti (test vertikalnog sagorevanja),. Ženeva, Švajcarska: IEC.
7, Evropski parlament i Vijeće Evropske unije. (2011).Direktiva 2011/65/EU o ograničenju upotrebe određenih opasnih supstanci u električnoj i elektronskoj opremi (preinačena). Službeni list Evropske unije, L 174, 88–110.
8, Evropski parlament i Vijeće Evropske unije. (2006).Uredba (EZ) br. 1907/2006 o registraciji, evaluaciji, autorizaciji i ograničenju hemikalija (REACH). Službeni list Evropske unije, L 396.
9, Satas, D. (Ed.). (1999).Priručnik o tehnologiji ljepila osjetljivog na pritisak(3. izdanje). Warwick, RI: Satas & Associates.