Статьи

Низкое поглощение влаги в стеклянных и минеральных наполнителях с помощью паровой фазы силирования

В минерально наполненных термопластиках и термоустойчивых пластмассах равновесное содержание влаги фазы наполнителя часто превышает матричную смолу на коэффициенты 10 до 50 при одинаковых условиях относительной влажности, создавая градиент концентрации, который приводит к накоплению межповерхностной воды во время влажного старения и повторной пайки. Это явление наиболее выражено в наполнителях с высокими специфическими поверхностными площадями, такими как испаренный кремний диоксид с 200 м2/г до 380 м2/г по ISO 9277, осажденный кремний диоксид, тригидроксид алюминия с поверхностными площадями BET 2 м2/г<Эти материалы несут поверхностные силанольные группы и металлические гидроксильные группы, которые связывают водородные молекулы воды; Адсорбируемая вода является не только источником пустот, делиминации и деградации гидролитического полимера, но и способствует диэлектрической потере и ионной проводности в электрической изоляции. Необработанные стекловолокна и минеральные наполнители обычно сушат при температуре 80 °C до 120 °C в течение 2 ч до 6 ч до соединения или формования, однако только термическая сушка не устраняет силанольные группы и не препятствует повторной адсорбции при повторном воздействии наполнителя на окружающий воздух. Паровая фаза силилирования решает это ограничение путем реакции органосиланов или силозанов непосредственно из газовой фазы с поверхностными гидроксильными группами, заменив сильно гигроскопическую популяцию силанола или металлических гидроксилов ковалентно связанными видами органосилоксана. В отличие от обработки водным силаном, которая осаждает олигомерные слои силоксана и оставляет остаточную воду в наполнителе, паровая фаза силилирования работает при контролируемом частевом давлении воды и может производить гидрофобный монослой без массового растворителя или постсушительного этапа. Полученный поглощение влаги, измеренный в соответствии с ISO 62 или ASTM D570, обычно уменьшается на 70% до 95% для кремниевых кислот с высокой поверхностью, в то время как абсолютный эффект меньше для минеральных наполнителей с низкой поверхностью, где содержание влаги уже ниже 0,2% в массе. Промышленный интерес к парофазному силилированию сосредоточен в электрических и электронных приложениях, где диэлектрический разрыв и искривление компонентов, вызванные влагой, являются критическими режимами сбоя, а также в низкодымных нулевогалогенных кабельных соединениях, где гидратированные минеральные наполнители доминируют в составе. Обработка также актуальна для замены размера стекловолокна или предварительной обработки, когда сохраняемая прочность на растяжение после гидротермального кондиционирования является основным критерием приема.

Связанные статьи
ТОП