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【摘 要】 利用乙烯基三氯硅烷的含硅副产物为原料合成的高分子材料,具有防湿热、防盐雾、防霉菌的功能,这样新型的高分子材料不仅消除了含硅副产物对环境的污染,还应用在很多领域,比如作为三防漆涂在产品上来保证产品质量,本文就着重应用在电子产品上对高分子材料三防技术进行研究,介绍了三防漆的功能和特点及其三防技术。
【关键词】 三防技术;高分子材料;三防漆
引言
材料是科学技术与工业技术发展的基础,高分子材料是材料学科中的一个关键的分支部分。三防漆作为一种高分子材料的产物,是一种特殊配方的涂料,用来防止线路板及其相关设备被外界环境的侵蚀,从而提高设备的使用周期,保障设备的安全性和和可靠性。三防漆就具备了高分子材料三防技术的功能。
1.三防漆概述
1.1三防漆概念
三防漆就是一种在各种电子产品上涂的保护涂料,固化后能起到防湿热、防盐雾和防霉菌的作用。最初三防漆只用在军工领域的印刷线路板,后来发展到化工、电厂等诸多领域。
1.2三防漆分类
三防漆从成分上分为聚氨脂、丙烯酸、有机硅;聚氨酯三防漆材料较脆,耐溶性、防潮性、且适用于低温环境下。一般三防漆含容剂丙烯酸树脂,目前市场应用比较广泛,颜色透明,质地柔软,易于修复,三防性较好,表干、固化时间快。还有不含溶剂丙烯酸树脂的三防漆,颜色透明、质地较硬、不易燃烧、耐热性、粘附度强、固化更快、覆盖好。有机硅三防漆弹性涂层材料柔软,耐高温、易修复。由氯乙烯与三氯氢硅烷热缩合反应生产乙烯基三氯硅烷时,会产生占成品质量三分之一左右的副产物。副产物的主要成分为三氯氢硅、四氯化硅及少许的乙烯基三氯硅烷。用乙醇与这些含硅副产物反应,生成以正硅酸乙酯为主的含硅混合酯化物,再将这些含硅酯化物与丙烯酸酯配合,不仅解决了含硅副产物对环境的污染,还合成出具有防湿热、防盐雾、防霉菌的优良性能又可创造价值的三防漆。它们都适用于高温,且表现出更好的耐腐蚀和防盐雾的性能。固化时间越长,性能越佳。由于它们具有很好的电绝缘性,适用于高集成线路板和高电能方面。
1.3三防漆功能及应用
三防漆作为一种涂料漆,使用温度-40~150℃,可在常温或低温下固化,具有优良的三防性能,防湿热、防盐雾、防霉菌和良好的电绝缘性。,能耐多种不用浓度的酸、碱、盐腐蚀,广泛应用于热带电工产品、航海仪表、继电器、电子元器件、精密仪器等的防护和整机防护。
2.高分子材料三防技术
2.1防湿热技术
湿气尤其是在沿海地区,过多的湿气会大幅降低导体间的绝缘抵抗性。应用来说明高分子材料的防湿热技术。湿热试验一般在高温、高湿环境下,用来鉴定高分子材料的防湿热性能。湿热试验一般利用湿热试验箱来进行操作,通常要求在温度40~60℃,保持较高的相对湿度(90%RH以上)。相对湿度不能超过100%RH,如果相对湿度超过100%RH时,试样表面会出现大量的凝露水珠,这样就成了热水试验的环境,不是湿热的环境,达不到试验的目的。高温下的水汽会渗透到高分子材料内部去,这种渗透能力尤其是在热的环境下会更强,能够渗透到材料体系内部并积累起来形成水泡,从而减弱了分子间的相互作用,试样材料的性能就会老化。涂了三防漆的试样就不会形成水泡,没出现老化现象,起到了防湿热的功效。
2.2防鹽雾技术
盐雾指的是含盐微小液滴在大气中形成的弥散系统。当盐雾的液滴沉降附着在物体的表面上,物体表面会立即吸潮溶解成氯化物的水溶液,尤其是在一定的温湿环境下,水溶液中的氯离子通过物体的微孔慢慢渗透到内部,引起物体的老化或金属的腐蚀,这是盐雾侵蚀的过程。盐雾试验一般采用盐雾试验箱用来研究高分子材料是否能够防烟雾的的防电化学腐蚀的性能。通常试验温度35℃,湿度≥90%RH,PH值6.5~7.2,。材料涂了三防漆在进行盐雾试验就无老化的现象。
2.3防霉菌技术
含有碳、氢、氮的高分子材料,或同一高分子且分子量较低的材料都易被霉菌繁殖。像天然橡胶、羊毛和脂肪等物质中都是含有蛋白质极利于霉菌的繁殖。天然高分子材料一般都不可能避免地含有这类物质,防止霉菌对高分子材料的侵害,防止霉菌的技术就是要能够透过霉菌孢子的细胞膜进入到细胞内并对孢子的发芽作用进行阻止或杀灭。所以防霉菌的高分子材料必须具有羟基,且不易离解。高分子材料的防霉菌技术就是在霉孢子细胞内通过以下几种方式来破坏霉菌的繁殖的。抑制酵素系统的活性,因为霉菌孢子细胞内各种代谢作用主要受酵素系统的影响;和酵素的-氨基或-SH基反应,从而抑制酵素的机能;破坏能量释放体系。
针对高分子材料制品是否对微生物侵害具有易抵抗性,需要在使用的条件下进行防霉菌试验鉴定。一般仍旧多采用传统简单的土壤埋藏法和琼脂培养基平皿法,但是现在这些实验室检验法不能很好检测出高分子材料的防霉菌性,必须被更加逼真地模拟实用条件的新试验来取代。一般判断药剂对微生物是否具有杀害或抑制能力普遍所采取的一种标准叫做抑制区计量法,但有时也不能适用于检验高分子材料的防霉菌性。由于在试片周围会明显形成抑制区,这与防霉菌在琼脂培养溶液中的浓度和溶液中的扩散速度有关。只有防霉剂在琼脂培养溶液中具有高溶解度时,才能形成大抑制区,反之,没有溶解的防霉,虽然它们不能形成相当大的抑制区,但是却具有高分子材料防霉菌性,可以能对PVC制品起到防霉菌的功效。当进行高分子材料防霉菌检验时,必须充分注意考虑这一点。
3.高分子材料三防技术的应用
高分子材料防护的方式一般是指事前防护和事后防护两种方式。事前防护就是在成型前通过改进工艺配方来解决其环境适应性的方式;事后防护就是对已成型的材料表面涂覆高分子材料三防涂料。例如许多高分子材料像橡胶、塑料、涂料等聚合物材料为了达到更好的性能和延长使用周期,添加各种辅助剂在成型前,添加了像热稳定剂、光稳定剂、抗氧剂、防霉剂等,高分子材料制成型的设备外壳及元器件像键盘、手机、遥控器等很多人接触的设备,由于其表面滋生很容易产生各种传染性病菌,为阻止霉菌的繁殖在其表面喷涂杀菌涂料的方式。通常高分子材料广泛用于对金属材料的防护,因为金属材料在潮湿环境中很容易锈蚀,尤其是在电解质溶液中像沿海环境,经常会造成严重的盐蚀导致大型设备发生故障甚至报废。综上所述,高分子材料材料的三防技术对于确保机件的安全运行和延长使用周期具有很重要的作用。
在通常使用和储存环境下,像化学、潮湿、盐雾、震动、高温与高尘等环境,线路板可能产生腐蚀、霉变、软化、变形等问题,会造成线路板电路出现故障。那么高分子材料的三防功能就能够解决这些问题,比如,在线路板表面涂三防漆,形成了一层三防的保护膜,在上述的化学物质、湿气、震动、盐喷、高温与潮湿的情况下能够保护电路被腐蚀、滋生霉菌数、延长了使用周期。
4.结束语
基于高分子材料三防技术的优异性能,已成为当今高分子材料研制的热点。由于高分子材料的高强度、耐腐蚀、耐老化、防湿热、防盐雾、防霉菌等的优良性能,已广泛应用在电厂、化工、输电、输气等领域,应用高分子材料的三防技术能够延长设备的使用寿命,节省了工程的成本,在很大程度上改善了材料的使用性能和金属的使用范围。
参考文献:
[1]杜清杰.王强.矿用PCB板组件三防漆涂覆工艺改进[J]工矿自动化.2013.06.03
[2]王玉龙.孙守红.大面阵多引脚IC组件力学加固及底部除胶工艺[J]电子工艺技术.2012.09.18
[3]张国华.李术标.浅谈化工生产厂区电子产品的防腐处理[J]中国石油和化工标准与质量.2011.08.01
[4]代红.王坚.三防漆涂覆厚度对超短波电台高放回路的影响[J]电讯技术.2010.02.19
【关键词】 三防技术;高分子材料;三防漆
引言
材料是科学技术与工业技术发展的基础,高分子材料是材料学科中的一个关键的分支部分。三防漆作为一种高分子材料的产物,是一种特殊配方的涂料,用来防止线路板及其相关设备被外界环境的侵蚀,从而提高设备的使用周期,保障设备的安全性和和可靠性。三防漆就具备了高分子材料三防技术的功能。
1.三防漆概述
1.1三防漆概念
三防漆就是一种在各种电子产品上涂的保护涂料,固化后能起到防湿热、防盐雾和防霉菌的作用。最初三防漆只用在军工领域的印刷线路板,后来发展到化工、电厂等诸多领域。
1.2三防漆分类
三防漆从成分上分为聚氨脂、丙烯酸、有机硅;聚氨酯三防漆材料较脆,耐溶性、防潮性、且适用于低温环境下。一般三防漆含容剂丙烯酸树脂,目前市场应用比较广泛,颜色透明,质地柔软,易于修复,三防性较好,表干、固化时间快。还有不含溶剂丙烯酸树脂的三防漆,颜色透明、质地较硬、不易燃烧、耐热性、粘附度强、固化更快、覆盖好。有机硅三防漆弹性涂层材料柔软,耐高温、易修复。由氯乙烯与三氯氢硅烷热缩合反应生产乙烯基三氯硅烷时,会产生占成品质量三分之一左右的副产物。副产物的主要成分为三氯氢硅、四氯化硅及少许的乙烯基三氯硅烷。用乙醇与这些含硅副产物反应,生成以正硅酸乙酯为主的含硅混合酯化物,再将这些含硅酯化物与丙烯酸酯配合,不仅解决了含硅副产物对环境的污染,还合成出具有防湿热、防盐雾、防霉菌的优良性能又可创造价值的三防漆。它们都适用于高温,且表现出更好的耐腐蚀和防盐雾的性能。固化时间越长,性能越佳。由于它们具有很好的电绝缘性,适用于高集成线路板和高电能方面。
1.3三防漆功能及应用
三防漆作为一种涂料漆,使用温度-40~150℃,可在常温或低温下固化,具有优良的三防性能,防湿热、防盐雾、防霉菌和良好的电绝缘性。,能耐多种不用浓度的酸、碱、盐腐蚀,广泛应用于热带电工产品、航海仪表、继电器、电子元器件、精密仪器等的防护和整机防护。
2.高分子材料三防技术
2.1防湿热技术
湿气尤其是在沿海地区,过多的湿气会大幅降低导体间的绝缘抵抗性。应用来说明高分子材料的防湿热技术。湿热试验一般在高温、高湿环境下,用来鉴定高分子材料的防湿热性能。湿热试验一般利用湿热试验箱来进行操作,通常要求在温度40~60℃,保持较高的相对湿度(90%RH以上)。相对湿度不能超过100%RH,如果相对湿度超过100%RH时,试样表面会出现大量的凝露水珠,这样就成了热水试验的环境,不是湿热的环境,达不到试验的目的。高温下的水汽会渗透到高分子材料内部去,这种渗透能力尤其是在热的环境下会更强,能够渗透到材料体系内部并积累起来形成水泡,从而减弱了分子间的相互作用,试样材料的性能就会老化。涂了三防漆的试样就不会形成水泡,没出现老化现象,起到了防湿热的功效。
2.2防鹽雾技术
盐雾指的是含盐微小液滴在大气中形成的弥散系统。当盐雾的液滴沉降附着在物体的表面上,物体表面会立即吸潮溶解成氯化物的水溶液,尤其是在一定的温湿环境下,水溶液中的氯离子通过物体的微孔慢慢渗透到内部,引起物体的老化或金属的腐蚀,这是盐雾侵蚀的过程。盐雾试验一般采用盐雾试验箱用来研究高分子材料是否能够防烟雾的的防电化学腐蚀的性能。通常试验温度35℃,湿度≥90%RH,PH值6.5~7.2,。材料涂了三防漆在进行盐雾试验就无老化的现象。
2.3防霉菌技术
含有碳、氢、氮的高分子材料,或同一高分子且分子量较低的材料都易被霉菌繁殖。像天然橡胶、羊毛和脂肪等物质中都是含有蛋白质极利于霉菌的繁殖。天然高分子材料一般都不可能避免地含有这类物质,防止霉菌对高分子材料的侵害,防止霉菌的技术就是要能够透过霉菌孢子的细胞膜进入到细胞内并对孢子的发芽作用进行阻止或杀灭。所以防霉菌的高分子材料必须具有羟基,且不易离解。高分子材料的防霉菌技术就是在霉孢子细胞内通过以下几种方式来破坏霉菌的繁殖的。抑制酵素系统的活性,因为霉菌孢子细胞内各种代谢作用主要受酵素系统的影响;和酵素的-氨基或-SH基反应,从而抑制酵素的机能;破坏能量释放体系。
针对高分子材料制品是否对微生物侵害具有易抵抗性,需要在使用的条件下进行防霉菌试验鉴定。一般仍旧多采用传统简单的土壤埋藏法和琼脂培养基平皿法,但是现在这些实验室检验法不能很好检测出高分子材料的防霉菌性,必须被更加逼真地模拟实用条件的新试验来取代。一般判断药剂对微生物是否具有杀害或抑制能力普遍所采取的一种标准叫做抑制区计量法,但有时也不能适用于检验高分子材料的防霉菌性。由于在试片周围会明显形成抑制区,这与防霉菌在琼脂培养溶液中的浓度和溶液中的扩散速度有关。只有防霉剂在琼脂培养溶液中具有高溶解度时,才能形成大抑制区,反之,没有溶解的防霉,虽然它们不能形成相当大的抑制区,但是却具有高分子材料防霉菌性,可以能对PVC制品起到防霉菌的功效。当进行高分子材料防霉菌检验时,必须充分注意考虑这一点。
3.高分子材料三防技术的应用
高分子材料防护的方式一般是指事前防护和事后防护两种方式。事前防护就是在成型前通过改进工艺配方来解决其环境适应性的方式;事后防护就是对已成型的材料表面涂覆高分子材料三防涂料。例如许多高分子材料像橡胶、塑料、涂料等聚合物材料为了达到更好的性能和延长使用周期,添加各种辅助剂在成型前,添加了像热稳定剂、光稳定剂、抗氧剂、防霉剂等,高分子材料制成型的设备外壳及元器件像键盘、手机、遥控器等很多人接触的设备,由于其表面滋生很容易产生各种传染性病菌,为阻止霉菌的繁殖在其表面喷涂杀菌涂料的方式。通常高分子材料广泛用于对金属材料的防护,因为金属材料在潮湿环境中很容易锈蚀,尤其是在电解质溶液中像沿海环境,经常会造成严重的盐蚀导致大型设备发生故障甚至报废。综上所述,高分子材料材料的三防技术对于确保机件的安全运行和延长使用周期具有很重要的作用。
在通常使用和储存环境下,像化学、潮湿、盐雾、震动、高温与高尘等环境,线路板可能产生腐蚀、霉变、软化、变形等问题,会造成线路板电路出现故障。那么高分子材料的三防功能就能够解决这些问题,比如,在线路板表面涂三防漆,形成了一层三防的保护膜,在上述的化学物质、湿气、震动、盐喷、高温与潮湿的情况下能够保护电路被腐蚀、滋生霉菌数、延长了使用周期。
4.结束语
基于高分子材料三防技术的优异性能,已成为当今高分子材料研制的热点。由于高分子材料的高强度、耐腐蚀、耐老化、防湿热、防盐雾、防霉菌等的优良性能,已广泛应用在电厂、化工、输电、输气等领域,应用高分子材料的三防技术能够延长设备的使用寿命,节省了工程的成本,在很大程度上改善了材料的使用性能和金属的使用范围。
参考文献:
[1]杜清杰.王强.矿用PCB板组件三防漆涂覆工艺改进[J]工矿自动化.2013.06.03
[2]王玉龙.孙守红.大面阵多引脚IC组件力学加固及底部除胶工艺[J]电子工艺技术.2012.09.18
[3]张国华.李术标.浅谈化工生产厂区电子产品的防腐处理[J]中国石油和化工标准与质量.2011.08.01
[4]代红.王坚.三防漆涂覆厚度对超短波电台高放回路的影响[J]电讯技术.2010.02.19