Żywica poliuretanowa w elektronice – możliwości zastosowań

Żywice stosuje się w przemyśle elektronicznym ponieważ stanowią bardzo dobre zabezpieczenie układów elektronicznych przed niekorzystnym wpływem wilgoci, wody i substancji chemicznych. Chronią delikatne elementy przed uszkodzeniami mechanicznymi, jak również poprawiają odprowadzanie ciepła z grzejących się elementów elektronicznych. Dużą zaletą żywic poliuretanowych jest dobra przyczepnością do większości materiałów, w tym różnego typu tworzyw sztucznych, szeroki zakres dostępnych twardości oraz stosunkowo niskie koszty samej żywicy.

Charakterystyka żywicy poliuretanowej

Poliuretany charakteryzują się elastycznością oraz szybkim czasem utwardzania. Wykazują  się o wiele słabszą niż w przypadku żywic epoksydowych reakcję egzotermiczną. Żywice poliuretanowe nie należą do substancji o wysokim zagrożeniu toksycznym, jednak powinno się nimi operować w przewiewnych pomieszczeniach. Ważne jest przy tym unikanie bezpośredniego  kontaktu ze skórą. Żywice poliuretanowe stosowane do  hermetyzacji elektroniki  występują najczęściej w  formie dwóch składników - żywicy i utwardzacza - które należy mieszać  w odpowiednich proporcjach. Przy pracy z żywicami poliuretanowymi należy pamiętać, że utwardzacz jest wrażliwy  na wilgoć, zarówno  w powietrzu  jak i na zalewanych elementach. Przy zbyt dużej wilgoci, po utwardzeniu na powierzchni  żywicy  obserwuje się liczne bąble, a czasami nawet spienienia. Żeby to wyeliminować, należy przed zalaniem żywicą wygrzać komponenty. Utwardzanie powinno przebiegać w pomieszczeniu suchym, najlepiej z kontrolowaną temperaturą i poziomem wilgoci. Utwardzacz do żywicy poliuretanowej należy przechowywać w szczelnie zamkniętych pojemnikach, aby nie pochłaniał wilgoci. Przy mieszaniu ręcznym mogą się tworzyć pęcherze powietrza. Aby wyeliminować to zjawisko, należy po zmieszaniu odgazować żywicę w próżni za pomocą pompy do odgazowania. Przy mniejszej skali produkcji lub prototypach można też ułatwić sobie pracę stosując  opakowania typu Twinapck. Żywice poliuretanowe najlepiej aplikować przy pomocy urządzeń mieszająco–dozujących. Zapewnia to zachowanie  proporcji mieszania i eliminuje problemy z pęcherzami powietrza. Ponadto podawana jest zawsze określona dawka żywicy.

Możliwości zastosowania

 Żywice poliuretanowe przede wszystkim służą do hermetyzacji modułów elektronicznych i elektrycznych. Jak dodaje specjalista z firmy BL elektronik w Krakowie: Stosuje się je także do  zabezpieczania kabli elektroenergetycznych, sygnalizacyjnych, telekomunikacyjnych.

Żywica daje ochronę mechaniczną i dodatkowo uszczelnia przed wodą. Żywice poliuretanowe, odporne na światło UV,  używa się do zabezpieczenia modułów LED w trudnych warunkach środowiskowych.  Jako  alternatywa  do zalew silikonowych, poliuretany mają wystarczający przy Ledach zakres temperatury, który sięga do 120⁰C. Do tego charakteryzują się one doskonałą przyczepnością do większości substratów bez stosowania primera.

 Zastosowanie w transformatorach i kondensatorach

Żywicę poliuretanową używa się również w kondensatorach oraz transformatorach średniego i niskiego napięcia. W zależności od rodzaju, zaleca się wstępne podgrzanie do 60⁰C, co pozwala wyeliminować wilgoć, zmniejszyć lepkość i ułatwić penetrację. Wylewanie żywicy powinno odbywać się w temperaturze otoczenia przy ciśnieniu atmosferycznym. W pewnych przypadkach żywicę poliuretanową można wygrzewać po całkowitym zastygnięciu (tzw. post cure), dzięki czemu nabiera ona lepszych właściwości termicznych i mechanicznych.