Список тематических статей

«Genestar» – высокотермостойкий полиамид для безсвинцовой пайки

Genestar, новая патентованная полиамидная смола, разработанная компанией Kuraray (Япония), представляет собой еще один полимер, который может позволить не использовать безсвинцовую пайку. Эта синтетическая пластмасса, полиамидный сополимер (PA9T) терефталевой кислоты и нонан-диамина, обладает высокой термостойкостью и устойчивостью к воздействию высоких температур, до 300°C (температура плавления 306°C, температура стеклования 125°C).

Рис. 1. Химическая структура звена полимерной цепи Genestar.

Основным свойством Genestar является низкое влагопоглощение: менее 1% по сравнению с 2,6% или выше у конкурирующих материалов. Звено полимерной цепи состоит из ароматического ядра и длинной гидрофобной углеводородной цепи. Имеющий такое новое химическое строение материал обнаруживает уникальные эксплуатационные характеристики по сравнению с другими термостойкими полиамидами. По сравнению с PA6 или PA66, он обладает превосходной термостойкостью, размерной стабильностью и устойчивостью к воздействию химических веществ, а также низким влагопоглощением и высокой износоустойчивостью. У него также лучшие технологические параметры инжекционного формования при небольших отложениях на форме, низком содержании примесей и хорошей стабильности литья. Genestar имеет наилучшую термостойкость среди термостойких полиамидов; он обнаруживает хорошие эксплуатационные показатели в процессе производства соединений для устройств внешнего закрепления по сравнению с другими термостойкими полиамидами. У него также превосходные технологические показатели при пайке с оплавлением припоя при небольшом обесцвечивании и высокой устойчивости к образованию пузырей.

Рис. 2. Устойчивость Genestar к образованию пузырей в сравнении с полиамидами PA6Т и PA46.

Влагопоглощение Genestar самое низкое среди высокотермостойких полиамидов. Это превосходное свойство сохраняется даже в условиях более высоких температур и/или более высоких параметров влажности. В результате, и свойство низкого влагопоглощения, и механические свойства материала, и размерная стабильность, и электрические свойства также остаются постоянными.

Рис. 3. Влагопоглощение Genestar в сравнении с полиамидами PA6Т и PA46.

Для удовлетворения потребностей рынка в различного рода изделиях, таких как тонкостенные разъемы с малым шагом для сборки устройств внешнего закрепления, Kuraray предлагает широкий диапазон марок Genestar, включая марки с армированные стекловолокном, огнеупорные марки и т. д. G2330 – это марка с высокой текучестью и прочностью, применяемая для производства разъемов приборов внешнего закрепления. Возможности применения варьируются от тонкостенных многоконтактных деталей, таких как разъемы памяти компьютерных плат и межплатные разъемы для гибких печатных плат до гнезд для подключения наушников и тонкостенных разъемов с малым шагом.

Универсальные высокотемпературные ПЦТ
Thermx PCT (ПЦТ – полициклогексилендиметилтерефталат), новое семейство термопластичных полиэфирных смол компании DuPont, особенно хорошо они подходят для применения при производстве электрических и электронных приборов. При высокой устойчивости к термическому старению и температуре тепловой деформации до 256°C, Thermx может быть рентабельной альтернативой жидкокристаллическим полимерам и полуароматическим полиамидам. Смолы ПЦТ, со своей высокой краткосрочной термостойкостью, могут выдерживать температуры до 265°C, что необходимо при нанесении покрытия на приборы поверхностного монтажа или при запаивании сквозных отверстий безсвинцовым припоем. Огнеупорные марки Thermx ПЦТ также соответствуют более жестким требованиям к устойчивости нити накала, которые недавно введены для оставляемых без надзора бытовых электрических приборов.

Компания Tyco Electronics, мировой поставщик пассивных и активных электронных компонентов для автомобилестроения и других отраслей промышленности, использует материал Thermx ПЦТ для производства целого ряда разъемов и устройств взаимосвязи. "Для производства автомобильных деталей, таких как разъемы, применяемые под капотом или за приборной доской, мы используем Thermx CG023," - рассказывает Франц Джэнсон из компании Tyco, отвечающий за информацию о конструкционных пластмассах в регионе EMEA (Европа, Ближний Восток и Африка). Thermx CG023 представляет собой марку на 20%, армированную стекловолокном, с необходимой для безсвинцовой пайки термостойкостью в сочетании с устойчивостью к деформации, размерной стабильностью, жесткостью и твердостью, необходимыми для разъемов, устанавливаемых под капотом автомобиля. При производстве разъемов для бытовых электроприборов, и деталей для использования в области информационных технологий, в компании Tyco применяют огнеупорный Thermx CG923, который сочетает свойства CG023 с классификацией UL V0.

Рис. 4. Разъемы для автозапчастей и бытовых электроприборов.

Поскольку два полиэфира ПЦТ и полибутилентерефталат (ПБТ) имеют почти одинаковую усадку, Thermx ПЦТ можно обрабатывать с помощью оборудования, изначально предназначенного для ПБТ, путем оптимизации технологических параметров. Если бы использовался полифталимид вместо ПБТ для удовлетворения высоких требований, предъявляемых к безсвинцовой пайке, более высокие температуры эксплуатации инструмента, в свою очередь, потребовали бы наличия масляного контура для регулирования температуры.

Новые высокотемпературные модифицированные ПФС
Новый полифениленсульфид (ПФС) Xtel XE3200NA компании Chevron Phillips Chemical Company (CPChem), разработанный для использования при производстве высокотемпературных проводов и автомобильных кабелей, позволяет соответствовать высоким проектным требованиям производства к эксплуатационным параметрам, обеспечивая, в то же время, определенные преимущества в области сохранения окружающей среды. Выпуск на рынок этого самого нового материала компании CPChem из серии Xtel XE, включающей модифицированные каучуком сплавы ПФС, продолжает развитие линии конструкционных пластмасс. Эта новая марка, которая соответствует требованиям к проводам электронной промышленности (ISO 6722 испытания для класса D), предназначена для того, чтобы выдерживать непрерывное воздействие температур до 150°C. Этот полимер сохраняет свои механические и физические свойства без необходимости образования поперечных связей даже при температуре 150°C. В результате получена пластмасса, из которой производят изоляцию или оплетку, которая тоньше, чем изготовленная из большинства конкурирующих полимеров, тем самым, снижаются масса и размеры проводов. ПФС Xtel XE3200NA обладают также отличной устойчивостью к воздействию химических веществ, что предотвращает изнашивание покрытий проводов, когда они подвергаются воздействию автомобильного топлива, масел, и/или охлаждающей жидкости двигателя. Идеально приспособленный для экструзии Xtel XE3200NA ПФС может обрабатываться на стандартном оборудовании, предназначенном для температуры расплава 300°C. Также материал на основе ПФС хорошо воспринимает наполнение красителем, поэтому он пригоден для производства изоляции проводов с цветовой кодировкой.

Рис. 5. Сравнение термостабильности полимерных материалов, используемых для изготовления разъемов устройств автомобильного двигателя и бытовых приборов.

Поскольку ПФС Xtel XE3200NA не содержит галогена, его можно отнести к категории «зеленых материалов». Кроме того, полимер не требует образования поперечных связей, таким образом можно избежать воздействия на материал излучения высоких энергий и использования тяжелых металлов. Полимер также может быть повторно измельчен и переработан для того, чтобы сократить количество отходов во время выполнения технологических операций. Уэверли Даггар, специалист по коммерческому развитию компании CPChem, отметил: "Мы поняли, что нашим заказчикам нужно тонкое, легкое и безвредное для окружающей среды решение без ущерба для термостойкости и устойчивости к воздействию химических веществ кабельного покрытия. ПФС Xtel XE3200NA разработан для того, чтобы предоставить кабельной промышленности эти и некоторые другие преимущества".

Разработки для производства мини-разъемов на основе нейлона 46 и ПБТ
Линия Stanyl из полиамида 46 от компании DSM Engineering Plastics была расширена с представлением на рынок новой серии с высокой текучестью Stanyl Super Flow. Новая серия была разработана специально для производства разъемов, поскольку миниатюризция электронных устройств требует проектирования еще более миниатюрных разъемов. Первая марка, названная Stanyl 46SF5030, предназначена для изготовления самых маленьких электронных разъемов с большим количеством контактов (100 или более), стенками толщиной 0,1 мм, и шагом много меньше 0,3 мм. Для таких применений требуется, чтобы пластмасса имела превосходные параметры текучести для простоты технологической обработки. По имеющимся данным продукт, содержащий 30% стекловолоконного наполнителя, обладает исключительной прочностью и способностью к пластической деформации линии спая. Благодаря высокой термостойкости, полимер также характеризуется как в высшей степени пригодный для технологии безсвинцовой пайки, при которой материал устойчив к образованию пузырей на тонких фрагментах и сохраняет свои механические свойства. Материал классифицируется как UL 94V-0 при 0,4 мм и совместим с RoHS. В число деталей, для производства которых используется полимер, входят самые миниатюрные виды разъемов стандарта SMT, а именно: FPC, FFC, SIM карта, межплатный разъем и разъем провод-плата, а также другие виды разъемов.

 Рис. 6. Сопоставление термостойкости полимеров.

ПБТ Ultradur High Speed компании BASF также завоевывает расположение производителей деталей для электронных приборов. Этот материал, обладающий низкой вязкостью, особенно хорошо подходит для производства штекерных разъемов, используемых с соединениями ISDN (Цифровая сеть с интеграцией услуг) или DSL (Цифровая абонентская линия) с ноутбуками, телефонами и другими устройствами. Материал имеет вдвое меньшую текучесть, чем стандартный ПБТ Ultradur, благодаря заполнению стекловолокном. BASF создает компаунды материала с наномерными добавками с диаметрами 50-300 нм, благодаря которым происходит реологическое изменение