高温复合离型膜材的主要成型加工技术研究

发表时间:2021/8/12   来源:《科学与技术》2021年第29卷4月10期   作者:胡 恺
[导读] 与人类文明发展及科学技术进步相伴随,电子产品的应用领域越来越多,加之国外电子工业向我国的战略性转移及国内通信与电子产业的飞速发展
        胡 恺
       安徽英诺高新材料有限公司  安徽池州  247000
       摘要:与人类文明发展及科学技术进步相伴随,电子产品的应用领域越来越多,加之国外电子工业向我国的战略性转移及国内通信与电子产业的飞速发展,半导体与环氧覆铜板行业在我国正处于黄金发展阶段,亦对附属产业链的发展形成强有力的推动。在进行印刷电路板、热固性数值制品等的生产与制造时,离型膜通常通过相应的工序被夹在金属板或树脂之间,对粘接现象加以规避,这些工艺全部实现于高温条件之下。对此,本文围绕高温复合离型膜材的成型加工技术展开相应的研究,以期实现其在上述领域的更好应用。
       关键词:离型树脂,耐高温,复合离型膜材,成型加工
         1高温复合离型膜材各层材料的挤出塑化
        通过对专门单螺杆或是双螺杆塑料挤出设备的使用,能够达到将高温复合离型膜材各层熔融挤出成型的目的。以不同的离型或基材树脂、分子量的级别、熔体的实际强度以及具体的用途等为参考依据,进行专门应用于离型膜材隔层材料挤出塑化的螺杆的设计,通常,长径比的取值范围在1:24-1:35之间,压缩比取值则在1:2.4-1:3.5之间,具体的取值要对螺杆的深度加以考虑。当挤出设备加热元件的位置与功率发生变化时,熔体的温度也会在一定程度上出现相应的改变,为了避免熔体由于温度太高而导致的降解现象的发生,需要将挤出设备的设计作为重点。
        与熔体的流动与塑化情况相结合,挤出设备的类型、螺纹元件及其对应的组合方式、螺杆的具体转向、长径比以及操作工艺等均是需要重点考虑的要素,通过发挥螺杆组合形成的压力场以及剪切与温度场等外部因素的作用,结合对高分子流变机理的把握,可以达到优质的塑化与原料均匀动态混合的目的,此过程应将以下内容作为重点考虑因素。
        挤出设备的挤出塑化工艺会在较大程度上对高温复合离型膜材的性能产生影响。由于树脂材料不同,离型树脂膜层与基材树脂膜层材料所表现出来的耐温性能也存在相应的差异,此外,结晶度也有明显的不同。从高结晶至非结晶材料,高温环境下分子链段发生运动的剧烈程度同样存在相应的差异,为了对较好的外观及尺寸稳定程度予以保持,特别是避免使用过程中显著热收缩问题的发生,需要对高结晶与非结晶材料进行科学与有效的融合。当挤出塑化环节结晶的实际温度、流延速比以及粘度等发生一定的变化之时,高分子性能也会有不同的表现,与之相匹配的挤出塑化系统,尤其是挤出设备螺杆同口模模头会在较大程度上影响薄膜的性能,所以,必须采取有效措施加强对离型树脂及基材树脂挤出塑化过程的控制。若是存在设计上的不合理问题,挤出环节可能会出现物料的塑化不完全或是剪切温度太高等状况,这时,薄膜表面会有较多的缺陷出现,像是小黑点、白色硬块以及焦点等,若处理的不及时或是不到位,薄膜在成型过程中会面临穿孔的风险,这会对整个生产的正常进行产生不利影响,废品率的控制难度也会由此而加大。
         2高温复合离型膜材成膜与复合工艺
        在对高温复合离型膜材进行制作、加工与处理之时,可以采用熔融共挤、淋膜与胶水复合等多种热塑性复合工艺。热塑性塑料的材料有较多层次的划分,高温复合离型膜材同样表现出热塑性塑料的加工特性,具体的挤出成膜技术主要包括两种,分别为吹塑成膜与流延成膜。所采用的加工方式不同,对熔体强度及黏度等提的要求也会存在差异。另外,胶水复合方式也有干式复合与预复合等不同类型的划分。实际应用之时需要结合对具体情况的考虑,就目前情况来看,高温复合离型膜材的成品厚度在3-200μm之间。
        在实际的加工环节,离型树脂会表现出一定的流动性与离型特性,而采用共挤与淋膜方式将产品制作出来,其实也属于一种复合过程中。复合离型膜材的粘合牢度会受到较多因素的影响,所以在选择相关设备并实施相应的加工工艺之时,需要将多种不同类型的改性考虑其中。


        在复合薄膜的成型过程中,以流延方式为例,出于工艺控制所需,流延辊的速度通常要快于熔体的流动速度。材料不同,聚合物的流动性及结晶性也会存在一定的差异,这些都会在一定程度上影响薄膜制品的剥离牢度、尺寸稳定性以及外观平整性等。在挤出吹膜方式上,需要将成膜环节各类材料的冷却速率以及吹胀比作为重点考虑因素,如果冷却速度太快,对于薄膜的强度而言是不利的,但若是冷却速度太慢,又会降低膜泡的不稳定性;另外,如果吹胀比太大,薄膜的分子链上将会有相同的取向行为发生,这亦会在一定程度上影响薄膜制品的性能。在具体的淋膜方式上,应将淋膜树脂熔体的流动性、结晶冷却速度同基材之间的相互匹配性以及基材展开张力的控制等作为重点的考虑因素。而对于胶水的复合方式,则需要对以下内容加以考虑:(1)不同层次材料在成膜过程中的熔体与成型控制;(2)胶水的选择及其涂布;(3)在贴合过程中,各种基材的放卷及收卷张力。
         3其他相关技术
        3.1离型膜层的改性
        对于复合离型膜材而言,其粘结改性主要通过共混改性、共挤复合以及表面处理等方式来完成。具体的改性处理需要与实际需求相结合来进行,施以多样化的复合工艺。
        3.2厚度控制
        在对薄膜进行加工处理之时,厚薄公差会对薄膜的收卷及其之后的加工作业产生显著的影响,特别是超薄薄膜的制备受到的影响更大。所以,离型薄膜的制作环节,为了将成本合理地降低,应将其厚度控制在一个很薄的水平上,与其他层次相比要薄的多。在实际的成型加工环节,特别是在执行对膜层的生产作业之时,若是整幅薄膜的厚度公差得不到很好的控制,会很容易发生破孔现象,或是在薄膜收卷环节出现“爆筋”、“黄斑”等问题,更为严重的,则是造成薄膜的报废。出于对这一情况的考虑,作业人员必须在生产环节精准控制各项相关工艺,包括对原材料的塑化、机头压力的稳定性、流延辊速的稳定性以及原料的分布状态等一系列因素的控制。
        3.3收卷控制
        该项工作发生于薄膜收卷过程中,在对薄膜进行收卷处理之时,需要采取相应的措施,对跑边以及爆筋等情况加以规避。具体地,应将以下内容作为考虑重点:(1)确保张力控制精度,在适宜的条件下将张力大小降低;(2)以不会对产品外观及尺寸的稳定性产生影响为前提,将现有并不适合的收卷方式改变。
        3.4成本节约及环境保护
        高温复合离型膜材的制备应较多地对无溶剂法加以采用,以此将溶剂的污染程度降到最低,减少成本支出,而其另外一个优点则体现在无需考虑设备回收及调整之上,对于工艺的控制而言较为简便。除此之外,可熔融挤出及绿色表面处理剂也应是主要的应用材料,它们都可以达到减少污染的目的,且离型效果能够重复使用,产品并不会由此而受到相应的影响,这又有利于循环使用目的的实现。热塑性耐热原料同样是能够回收并多次使用的材料,将其应用于高温复合离型膜材的制备中,可以从加工与配方原料上实现成本支出的节约以及环境保护的目的。
         4结语
        高温复合离型膜材优势比较明显,市场需求也比较大,已经引起了国内外学者及业界人士的重视,现如今,很多国家都在加大对该膜材的研制投入。在多头并举的良性竞争环境之下,国外企业对离型膜材的技术垄断有望被打破,产品价格也会呈现出降低之势,我国应抓住这一契机,引进相应技术,进行高温复合离型膜材成型加工的更有效研究,并对其加以应用,为整个电子产品制造业发展做贡献。
参考文献:
[1]陆钰佳,陈素文,张洋.中高应变率和不同温度下离子型中间膜的拉伸力学性能及本构关系[J].工程力学,2021,38(2):101-109.
[2]宗学文,刘洁,权坤,等.光固化3D打印离型膜在树脂作用下的变形分析[J].塑料工业,2020,48(3):78-81+88.
[3]谢亚芬.影响PET有机硅离型膜质量的主要因素[J].山东化工,2020,49(16):108-109.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: