聚氨酯灌封膠作為一種高性能的封裝材料，在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。聚氨酯(Polyrethane,PU)是指一種由重復(fù)的氨基甲酸酯(-NHCOO-)基團(tuán)構(gòu)成的高分子化合物。其化學(xué)結(jié)構(gòu)使得聚氨酯具備良好的彈性耐磨性及粘附性，因此被廣泛應(yīng)用于涂料、密封劑、泡沫材料等多個(gè)領(lǐng)域。然而，聚氨酯灌封膠在某些情況下可能會(huì)導(dǎo)致電容量衰減，同時(shí)其耐濕熱性能也是用戶關(guān)注的焦點(diǎn)。

一、PU造成電容器電容量衰減原因

在濕熱環(huán)境下，聚氨酯會(huì)發(fā)生老化，導(dǎo)致電容器電容量的衰減。主要原因包括：

水解反應(yīng)：聚氨酯在水分的作用下，尤其是在高溫高濕條件下，會(huì)發(fā)生水解，導(dǎo)致其性能下降。

熱降解：聚氨酯在高溫下會(huì)發(fā)生熱降解，產(chǎn)生異氰酸酯和其他小分子化合物，進(jìn)一步影響其電性能。

聚氨酯的水解、熱降解的反應(yīng)機(jī)理

▎PU的水解主要發(fā)生在酯基上

▎PU的熱降解通常在氨基甲酸酯基上產(chǎn)生

PU水解

水解是指與水發(fā)生反應(yīng)而引起的降解

酯基水解生成羧酸和醇，而羧酸又作為催化劑進(jìn)一步促進(jìn)酯基的水解，所以酯水解反應(yīng)為自催化反應(yīng)。

為了改善聚酯型PU彈性體的水解穩(wěn)定性，聚碳化二亞胺(PCD)水解穩(wěn)定劑，PCD含有不飽和鍵和空間受阻的芳香族化合物，與端羧基反應(yīng)生成不穩(wěn)定的中間體，而后重排為穩(wěn)定目中性的N-?；?/span>

PU的熱降解

PU的熱降解途徑主要有三種方式

1、隨機(jī)斷裂：聚氨酯鏈段斷裂生成伯胺，烯烴和CO。

2、鏈端斷裂：聚氨酯中的氨基甲酸酯在高溫下解聚生成相應(yīng)的異氰酸酯和醇

3、2次交聯(lián)再分解：原始聚氨酯分子鏈斷裂，產(chǎn)生小分子鏈段，同時(shí)部分鏈段也可以發(fā)生2次交聯(lián)，形成次級(jí)聚合物。

二、提高PU耐濕熱的幾種途徑

1）提高聚氨酯膠的交聯(lián)密度

提高聚氨酯的交聯(lián)密度可以明顯降低高溫、高濕對(duì)聚氨酯膠力學(xué)性能的破壞，延長(zhǎng)聚氨酯膠的使用壽命：三官能度多、增塑劑少的聚氨酯膠固化交聯(lián)密度大，可以阻止或緩解濕氣對(duì)聚氨酯分子的水解作用，反之，低交聯(lián)密度的聚氨酯分子更易受到水分子的侵蝕導(dǎo)致水解或溶脹。

2）添加聚碳化二亞胺(PCD)水解穩(wěn)定劑

添加聚碳化二亞胺(PCD)水解穩(wěn)定劑，可以中和或抑制羧基與水發(fā)生降解反應(yīng)，提高PU的耐濕熱老化性能。

3）調(diào)整異氰酸酯的組成比例及異氰酸酯的指數(shù)

調(diào)整異氰酸酯的組成比例及異氰酸酯的指數(shù)，高TDI比例所制PU濕熱老化后變形較高，考慮到PAPI用量大會(huì)使PU性能下降，因此采用部分的MDI取代TDI；異氰酸酯指數(shù)在1.00-1.05之間時(shí)，PU的濕熱老化性能最佳，指數(shù)過高或過低對(duì)PU的濕熱老化都不利,

4）添加適當(dāng)?shù)姆烂箘?、抗氧化?/span>

添加適當(dāng)?shù)姆烂箘?、抗氧化劑。加入酚類的抗氧化劑或受阻氨以抑制自由基氧化還原的進(jìn)行;加入適當(dāng)量的防霉劑可提高PU的耐濕熱性能。

5）引入或生成耐熱基團(tuán)

引入或生成耐熱基團(tuán)?？赏ㄟ^改變聚氨酯鏈段結(jié)構(gòu)，引入芳環(huán)或者形成異氰脲酸酯等耐熱基團(tuán)，可提高PU的熱穩(wěn)定性。

6）選擇合適的交聯(lián)劑

交聯(lián)劑對(duì)濕熱老化的影響,可以從交聯(lián)劑的種類和用量進(jìn)行試驗(yàn),目前常用的交聯(lián)劑主要有胺類和醇類二種,交聯(lián)劑選擇得當(dāng),對(duì)耐濕熱老化有很大幫助。

綜上所述，聚氨酯灌封膠造成電容量衰減的原因多種多樣，但通過合理的原料選擇、分子結(jié)構(gòu)優(yōu)化、添加納米材料、后處理工藝控制以及嚴(yán)格的生產(chǎn)條件控制等方法，可以有效提高聚氨酯的耐濕熱性能，從而延長(zhǎng)電子產(chǎn)品的使用壽命和可靠性。如何選擇適合的聚氨酯灌封材料，以提升電子產(chǎn)品的性能和可靠性，可以持續(xù)關(guān)注研泰化學(xué)官網(wǎng)。聚氨酯灌封膠的相關(guān)問題研泰化學(xué)敬候您的垂詢。