Использование планетарных центробежных смесителей при подготовке компаундов

Компаунды — это полимерные многокомпонентные материалы, которые используются для защитной пропитки, заливки, герметизации устройств и оборудования в различных отраслях промышленности. Наибольшее распространение эти материалы получили в электронной и электротехнической отраслях, как электроизоляционные, влагозащитные и взрывозащитные материалы. Устройства, покрытые ими имеют высокую: взрывостойкость, влагостойкость, вибростойкость при сохраняющейся хорошей теплоотдаче и функциональности компонентов.

Свои защитные свойства компаунды проявляют, когда есть необходимость применения, устройств и оборудования в жестких физических условиях и агрессивных химических средах, например при: воздействии вибраций, высоких температур, погружении в реактивные растворы.

Хороший уровень защиты достигается благодаря покрывающим свойствам компаундных полимеров, с помощью, которых они фиксируют различные элементы устройств, обеспечивая гораздо лучшую изоляцию, чем другие покрытия.

Заливочные и герметизирующие полимеры обычно представляют собой двух или многокомпонентные вещества, которые при смешивании и застывании образуют монолитный материал. При этом однородное и качественное смешивание компонентов часто представляет собой отдельную задачу, требующую специального оборудования, такого как центробежные планетарных смесители THINKY.

Основные типы компаундов

Различают следующие основные типы полимеров - компаундов:

Это твердые и прочные материалы, обладающие низким коэффициентом теплового расширения. При этом они легко наносятся на поверхности и обеспечивают достаточную защиту, как от воздействия влажной среды, так и от агрессивных химических веществ, проявляя высокую стойкость к механическим воздействиям.

Эти материалы обладают высокой эластичностью в низкотемпературных средах, при этом равномерно полимеризуются и быстро твердеют. Обладают широким диапазоном твёрдостей и хорошей гидростойкостью. Отлично подходят для защиты хрупких компонентов.

Материалы этого типа обладают очень высокой эластичностью, и сохраняют свои свойства в очень широком диапазоне температур, в том числе и высоких. Производителями предлагаются прозрачные компаунды, хорошо подходящие для защиты изделий со светодиодами. Силиконовые компаунды обычно применяются в устройствах, подверженных воздействию высоких температур, и обеспечивают защиту в тяжёлых условиях эксплуатации.

Все три типа заливочных компаундов это сложные полимеры, которые из-за своих свойств очень требовательны к процессу смешивания, гомогенизации и дегазации. Только при правильной дозировке и соблюдении технологии подготовки, компоненты образуют устойчивые соединения. Обеспечить качественное смешение компаундов могут центробежные планетарные смесители THINKY, обладающие широким набором режимов перемешивания компонентов, в том числе и режим дегазации под воздействием вакуума.

Компаунды и сферы их применения

Компаунды являются универсальными материалами и применяются с целями приведенными ниже:

Для компонентов многих приборов и устройств, в различных сферах, требуется защита от обычных условий окружающей среды, например: физических воздействий и атмосферных осадков. Такую защиту обеспечивают компаунды общего назначения различных типов.

Электронная и электротехническая промышленности являются основными отраслями, массового применения компаундов. Основное направление их использования - это защита электронных элементов на печатных платах, которые применяют в бытовых приборах, промышленном оборудовании, автомобильной, авиационной и военной технике. Детали на печатных платах защищают от воздействия внешних факторов, чтобы исключить снижение рабочих характеристик или отказ.

Широкое применение получили компаунды при производстве светодиодных устройств. Здесь применяются прозрачные, теплоотводящие полимерные композиции для монтажа и защиты светодиодов, а также для отвода тепла от всего модуля. В этой сфере к материалам применяются специальные требования, они должны обеспечивать стойкость к УФ - излучению минимально изменять цветовую температуру светодиода, обладать высокой теплопроводностью. Для получения таких свойств, необходимо введения специальных добавок в материалы, что в свою очередь повышает требования к качественному перемешиванию. Для смешивания LED - компаундов применяются специальные модели центробежных планетарных смесителей THINKY, таких как ARV – 50 LED и ARV-310 LED.

Число радиоэлектронных приборов излучающих и принимающих электромагнитные сигналы, в разных сферах, постоянно растёт. При производстве радиочастотных устройств, используются специальные компаунды, которые не создают помех электромагнитным волнам. Основной характеристикой, на которую обращают внимание при производстве высокочастотных приборов, является диэлектрическая проницаемость, которая должна быть равна 3-3,5. В состав компаундов для таких приборов могут входить специальные наполнители позволяющие получить оптимальные значения ДП. Эти вещества, могут затруднять дозирование и смешивание составов из-за увеличения вязкости. В данном случае помогает перемешивание компонентов с применением центробежных планетарных смесителей для компаундов с системой подогрева.

Для защиты приборов и устройств от влажности и химических элементов морской воды от компаундов требуется хорошая водонепроницаемость и стойкость к агрессивным химическим воздействиям, а так же другие эксплуатационные свойства, среди которых: достаточная адгезия и низкое значение диэлектрической проницаемости на протяжении периода эксплуатации устройства в сложных условиях.

Клеящие компаунды - это отдельная группа материалов, от которой требуется очень высокий уровень адгезии для обеспечения прочности соединений деталей и элементов. На адгезионные свойства таких материалов сильно влияют тип и состояние поверхности склеиваемых деталей. Сложности возникают с очень гладкими поверхностями, а также с материалами с очень низким поверхностным натяжением.

Существует отдельный класс компаундов повышающих взрывобезопасность. Эти материалы последнее время, приобрели особое значение, так как используются в оборудовании, применяемом на крупных, экономически важных, добывающих предприятиях промышленности.

На производствах, для повышения взрывобезопасности оборудования, обычно, применяется технологический метод под названием «герметизация компаундом (m)», при котором части электрооборудования, способные воспламенить взрывоопасную атмосферу, за счет искрения или нагрева, изолируются специальными полимерным компаундами.

Так как взрывозащитные компаунды включают в свой состав специальные добавки повышающие вязкость, а наносятся на детали методами погружения или заливки, то для их качественного перемешивания и гомогенизации перед применением требуется использование центробежных планетарных смесителей.

Эта группа материалов разработана специально для отвода лишнего тепла от элементов устройств и приборов. Такие компаунды содержат специальные добавки, резко повышающие теплопроводность.

Надо отметить, что большинство обычных компаундов обеспечивают достаточную защиту от воздействия различных химических веществ, таких как топливо, растворители, масла. В случаях, когда такое воздействие бывает длительным и агрессивным, необходимы специальные материалы.

Есть специальные сферы использования компаундов. Например, в регионах с экстремально низкими температурами такие материалы должен обладать относительно низкой твёрдостью и высокой эластичностью. Это особенно важно для устройств с компонентами, чувствительными к резким колебаниям температуры. Применяются эластичные компаунды и в приборах, которым часто требуется обслуживание и ремонт. Защитные полимеры специального состава могут обеспечивать ремонтопригодность при помощи удаления определенного объема с заменой его новым.

Значение процесса смешивания в процессе применения компаундов

Наиболее важными, в процессе применения компаундов являются следующие этапы: подготовка поверхностей к нанесению, смешивание компонентов, нанесение, и отверждение.

Одним из самых важных является процесс смешивания компонентов. Большинство заливочных компаундов представляют собой двух или многокомпонентные полимеры, поэтому для гарантии успешного применения материалов необходимо учитывать, как дозирование смеси, так и процесс смешивания.

Если при применении однокомпонентных и двухкомпонентных компаундов в специализированных упаковках проблем со смешиванием, обычно, не возникает и способы их использования указаны в инструкциях, то с продуктами состоящими из нескольких компонентов в отдельной таре возникает много трудностей (особенно если это касается больших объемов). Для перемешивания таких продуктов существует специальное оборудование – промышленные центробежные планетарные смесители THINKY, как безвакуумного, так и вакуумного типа, которые позволяют получать гомогенные дегазированные смеси идеального качества. При подготовке к перемешиванию необходимо соблюдать правила, избегая попадания избыточных объемов воздуха и влаги в компоненты компаунда. Процесс перемешивания компонентов имеет большое значение, так как нарушение технологии может привести к неравномерному или частичному отверждению. Смесители для компаундов, поставляемые компанией “Тирит” позволят решить задачу качественного перемешивания максимально эффективно.

Важно, чтобы поступление воздуха и влаги во время смешивания компаундов было сведено к абсолютному минимуму.

В случае с эпоксидными составами захват воздуха может привести к пенообразованию в смеси и образованию пустот в отвержденном продукте, тем самым влияя на уровень защиты и создавая потенциальные проблемы, связанные с различиями в коэффициентах теплового расширения.

Полиуретановые компаунды восприимчивы к влаге из-за особенности отвердителя. Обычно полиуретановые составы отверждаются с помощью изоцианатов, которые реагируют с влагой лучше, чем со смолой. В этом случае при поступлении влаги в смеси образуются пузырьки в результате высвобождения углекислого газа, что может привести к недостаточному отверждению и образованию полостей. Поэтому важно применять для смешивания компаундов центробежные планетарные смесители вакуумного типа и следить за тем, чтобы в процессе перемешивания из состава вышли пузырьки газов.

На силиконовые компаунды могут оказывать воздействие некоторые пластификаторы или отвердители. Поэтому важно чтобы они, в процессе перемешивания, равномерно распределялись в готовой смеси, такой результат могут дать скоростные промышленные центробежно планетарные смесители для компаундов (миксеры компаундов).