Alüminium hidroksid (ATH), epoksi qatran, rezin, kompozit materiallar və elektron sızdırmazlıq materiallarında ən çox istifadə edilən halogensiz alov gecikdirici doldurucu olaraq, alov gecikdirmə, tüstü basma, doldurma, izolyasiya və idarə olunan qiymət kimi bir çox üstünlüklərə malikdir. Qlobal yüksək səviyyəli material sistemində əvəzolunmaz funksional komponentdir. Bununla belə, praktiki tətbiqlərdə dəyişdirilməmiş alüminium hidroksid üzvi polimer matrisləri ilə zəif uyğunluğa, zəif interfasial birləşməyə, yüksək doldurma səbəbindən asan yığılmaya və uzun müddət məhsulun sabitliyinə və beynəlxalq bazar rəqabət qabiliyyətinə malik olan sistemin mexaniki xüsusiyyətlərini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır.
Səth müalicəsi yuxarıda göstərilən ağrı nöqtələrini həll etmək üçün əsas texnologiya yoludur və eyni zamanda epoksi qatranı kimi polimer sistemlərində alüminium hidroksidinin dağılma qabiliyyətini, islanmasını, uyğunluğunu, mexaniki gücünü, istiliyə davamlılığını və uzunmüddətli etibarlılığını yaxşılaşdırmaq üçün ən təsirli vasitədir.
Dəyişdirilməmiş alüminium hidroksidinin səthi güclü polarite və yüksək səth enerjisi xüsusiyyətləri nümayiş etdirən hidroksil qrupları (- OH) ilə zəngindir. Epoksi qatranları və elastomerlər kimi aşağı polariteli üzvi matrislərə malik təbii interfeys maneələrinə malikdir, əsasən aşağıdakı kimi təzahür edir:
1. Zəif interfeys uyğunluğu, doldurucuların asan yığılması və vahid dispersiyada çətinlik;
2. Qatran doldurucunun səthini tam nəmləndirə bilməz, interfeys boşluqları və qüsurları əmələ gətirir;
3. Xarici qüvvənin təsiri altında, materialın çatlamasına və kövrək qırılmasına səbəb olan interfeysin debonding baş verməsinə meyllidir;
4. Yüksək doldurma sisteminin viskozitesi kəskin şəkildə artır və emal axıcılığı əhəmiyyətli dərəcədə pisləşir;
5. Dartma gücü, əyilmə gücü və zərbə möhkəmliyi sinxron şəkildə azalır, bu da yüksək səviyyəli tətbiqlərin tələblərinə cavab verə bilməz.
Bu məsələlər birbaşa məhsulların UL, IEC, RoHS və s. kimi beynəlxalq sertifikatlardan keçə bilməməsinə gətirib çıxarır və eyni zamanda adi alüminium hidroksidinin qlobal yüksək səviyyəli təchizat zəncirinə daxil olmasının çətin olmasının əsas səbəbləridir.
Alüminium hidroksidin səthinin təmizlənməsinin mahiyyəti qeyri-üzvi hissəciklərin səthində molekulyar səviyyəli üzvi örtük təbəqəsi yaratmaqla üç əsas funksiyaya nail olan interfeys mühəndisliyidir:
1. Səth enerjisini azaldın, hissəciklər arasında özünü aqreqasiyanı minimuma endirin və dispersiyanın vahidliyini yaxşılaşdırın;
2. Polarite uyğunluğu doldurucunun hidrofilliyini oleofilliyə dəyişdirərək onu üzvi matrislə yüksək dərəcədə uyğunlaşdırır;
3. Stressi ötürmək və mexaniki gücü artırmaq üçün doldurucular və qatranlar arasında kimyəvi bağlar yaradan interfeys körpüsü.
Sadə dillə desək, səthin təmizlənməsi alüminium hidroksidini "sadə doldurma"dan "effektiv sinergiyaya" və "dağıdıcı performans"dan "gücləndirilmiş performansa" çevirir.
Hal-hazırda yüksək səviyyəlialüminium hidroksidbütün dünyada məhsullar ümumiyyətlə spesifik və ya mürəkkəb səth emal agentlərindən istifadə edir. Fərqli sistemlər uyğunluğun təkmilləşdirilməsi, mexaniki təkmilləşdirmə və emal axınında əhəmiyyətli fərqlər göstərir. Aşağıdakılar sənayedə ən yetkin və sabit texniki marşrutlardır.
Silan birləşdirici agent alüminium hidroksid və epoksi qatranı arasında uyğunluğu artırmaq üçün ən təsirli və geniş istifadə olunan müalicə üsuludur, xüsusilə elektron sızdırmazlıq, tökmə materialları və mis örtüklü laminatlar kimi yüksək səviyyəli sahələr üçün uyğundur.
Fəaliyyət mexanizmi:
-Silan molekulunun bir ucu ATH səthində hidroksil qrupu ilə sabit kovalent bağ əmələ gətirir;
-Digər ucu epoksi, amin və vinil qrupları kimi funksional qrupları ehtiva edir ki, onlar epoksi qatranının bərkidilmə reaksiyasında birbaşa iştirak edə bilirlər;
-İnterfasial yapışmanı əhəmiyyətli dərəcədə gücləndirərək, interfeysdə güclü "molekulyar körpü" yaradın.
Təkmilləşdirmə effekti:
-Uyğunluğu və dağılma qabiliyyətini 50%-dən çox yaxşılaşdırmaq;
-Dartılma və əyilmə gücünü 20% -40% artırmaq;
- Çatlama və ya kövrək qırılma olmadan zərbəyə davamlılığın əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşması;
-Yüksək doldurmada özlülük daha aşağı və axıcılıq daha sabit olur.
Titan və alüminium esteri təmizləyici maddələr yüksək əlavə miqdarı, aşağı özlülük və güclü nəmlənmə qabiliyyəti tələb edən kompozit material sistemləri üçün uyğundur və fazalararası sürtkü və emal axını əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilər.
Fəaliyyət mexanizmi:
-Tək molekulyar təbəqəli örtük hissəciklərarası sürtünməni azaldır;
-Uyğunluğu artırmaq üçün uzun zəncirli quruluş qatran matrisi ilə birləşir;
- Sərt interfeys yaratmamaq, möhkəmlik və emal qabiliyyətini balanslaşdırmaq.
Təkmilləşdirmə effekti:
-Sistemin viskozitesi əhəmiyyətli dərəcədə azalıb, daha yüksək doldurma səviyyələrinə nail olmağa imkan verir;
-Aqreqasiya və ayrılma olmadan bərabər səpələnmiş;
-Material səthi daha hamardır, görünüşü və emal qabiliyyəti əhəmiyyətli dərəcədə optimallaşdırılıb.
Hiperdallı polimer kompozit müalicəsi yüksək alov gecikdiriciliyi, yüksək CTI, yüksək izolyasiya və yüksək etibarlılıq tələb edən dünyanın ən yaxşı materialları üçün yeni əsas texnologiyaya çevrilmişdir.
Fəaliyyət mexanizmi:
-Çoxşaxəli struktur hissəciklərin yığılmasının tam qarşısını alaraq məkan maneəsini təmin edir;
-Yüksək funksional qrup sıxlığı, daha güclü və sabit interfeys bağlanması;
-Aşağı nəm udma və aşağı dielektrik, yüksək səviyyəli elektron cihazlar üçün uyğundur.
Təkmilləşdirmə effekti:
-Uzun müddətli rütubətli və isti mühitlərdə interfeys uğursuz deyil;
-İzolyasiya performansının və gərginlik müqavimətinin əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşması;
-Mexanik xüsusiyyətlər və alov gecikdiricilik arasında optimal tarazlığa nail olun.
Səthin təmizlənməsi sadəcə "qarışdırmaq və qarışdırmaq" deyil, yalnız proses şəraitinə dəqiq nəzarət modifikasiya effektini maksimum dərəcədə artıra bilər.
1. Əlavə edilmiş müalicə agentinin miqdarına dəqiq nəzarət
Qeyri-kafi müalicə agenti → natamam örtük;
Həddindən artıq təmizləyici agent → interfeysdə sərbəst təbəqənin görünüşü, bərkimə gücünü və istiliyə davamlılığı azaldır.
Optimal əlavə miqdarı: alüminium hidroksid kütləsinin 0,5% -2,0%.
2. Aktivləşdirmə temperaturu və vaxtı
Fiziki adsorbsiyadan daha çox kimyəvi bağların tam formalaşmasını təmin etmək üçün müxtəlif müalicə agentləri müxtəlif aktivləşdirmə temperaturlarına uyğundur.
-Silan birləşmə agenti: 100 ℃ -150 ℃, 60-120 dəqiqə;
-Titanat/Alüminat: 80 ℃ -120 ℃, 30-60 dəqiqə.
3. Yüksək vahid dispersiya
Hər bir alüminium hidroksid hissəciyinin bərabər şəkildə örtülməsini təmin etmək və yerli yığılmanın qarşısını almaq üçün yüksək sürətli qarışdırma, quru örtük və dinamik üyüdmə proseslərinin qəbul edilməsi.
4. Aşağı rütubətə nəzarət
Beynəlxalq elektron dərəcəli standartlara uyğun olaraq epoksi qatranının bərkiməsi, köpüklənməsi və izolyasiyasının pozulması kimi problemlərin qarşısını almaq üçün emaldan sonra nəm miqdarına ciddi şəkildə nəzarət edin.
Peşəkar səth müalicəsindən sonra,alüminium hidroksidepoksi qatranı əlavə etməklə hərtərəfli performans təkmilləşdirmələrinə nail ola bilər:
1. Uyğunluğun əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşması: heç bir təbəqələşmə, çökmə, yığılma, yüksək doldurma hələ də vahid sabitliyi saxlayır;
2. Mexanik xassələrin əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırılması: dartma gücü, əyilmə gücü və zərbəyə davamlılığın hərtərəfli təkmilləşdirilməsi, onu çatlamağa daha az meylli edir;
3. Daha güclü interfeys bağlanması: yaş istilik yaşlanmasından və termal şokdan sonra daha yüksək performans saxlama;
4. Daha yaxşı emal axıcılığı: daha aşağı özlülük, avtomatlaşdırılmış möhürləmə, tökmə və qəlibləmə prosesləri üçün uyğundur;
5. İzolyasiya və etibarlılığın yaxşılaşdırılması: interfeys boşluqları azalır, gərginlik müqaviməti, CTI dəyəri və uzunmüddətli sabitlik beynəlxalq yüksək səviyyəli tələblərə cavab verir;
6. Daha yüksək alov gecikdirici səmərəlilik: Vahid dispersiya ATH-ni daha sinxron termal parçalanmaya məruz qoyur, nəticədə daha stabil alov gecikdirici və tüstü bastırma effektləri əldə edilir.
Alüminium hidroksidin səthinin işlənməsi doldurucuların uyğunluğunu, fazalararası birləşmə gücünü, sistemin mexaniki xüsusiyyətlərini, emal axıcılığını və uzunmüddətli etibarlılığı yaxşılaşdırmaq üçün əsas texnologiyadır. Silan, titanat və hiperbudaqlı polimerlər kimi elmi modifikasiyalar vasitəsilə qeyri-üzvi doldurucular və üzvi matrislər arasında interfeys maneəsi əsaslı şəkildə həll edilə bilər, bu da yüksək doldurma, yüksək performanslı, halogensiz və ekoloji cəhətdən təmiz epoksi qatran sistemlərini reallığa çevirir.
Günümüzün getdikcə daha rəqabətli qlobal yüksək səviyyəli materiallar bazarında, sabit, səmərəli və standartlaşdırılmış səthi təmizləmə texnologiyalarına malik alüminium hidroksid məhsulları yalnız formulu təkmilləşdirmənin açarı deyil, həm də müəssisələrin beynəlxalq bazarları açmaq, keyfiyyətli irəliləyişlərə nail olmaq və uzunmüddətli rəqabət qabiliyyətini yaratmaq üçün mühüm dəstəkdir.
