环氧树脂气泡清零!3种粘度脱泡实测

解决环氧树脂灌封、涂层、复合材料中的气泡难题,从500cps到20万cps全覆盖


环氧树脂(Epoxy Resin)是以双酚A型或 Novolac 环氧树脂为基体的热固性高分子材料,通过添加固化剂、活性稀释剂、功能性填料等配制而成,具有优异的粘接强度、电绝缘性、耐化学腐蚀性和尺寸稳定性。环氧树脂广泛应用于电子灌封、复合材料成型、地坪涂料、结构胶粘、模具制造等领域。然而环氧树脂在调配、搅拌和浇注过程中极易裹入空气,加之粘度跨度大、固化反应放热,气泡残留会导致灌封件绝缘失效、涂层表面针孔、复合材料分层等严重质量问题。施诺斯通过自主研发的行星式搅拌脱泡技术,为各类环氧树脂提供高效脱泡解决方案。


◆ 材料特性

常见树脂基体

双酚A型(E-51/E-44)、酚醛型、脂环族环氧树脂

固化剂类型

改性脂肪胺、酸酐、芳香胺、咪唑类促进剂

粘度跨度

500~200,000+ cps,涵盖稀释液到高粘膏体

填料负载量

0~85 wt%,常见氧化铝、二氧化硅、玻纤微珠

固化条件

室温固化/中温80-120℃/高温150-180℃

脱泡难点

高填充体系粘度大、触变性强,固化放热加速气泡膨胀


◆ 成熟应用领域

🔌 电子灌封

电源模块、变压器、LED驱动、传感器、连接器等电子元器件灌封保护(粘度500~8,000cps)

✈️ 复合材料

碳纤维/玻纤预浸料、航空结构件、风电叶片、体育器材的树脂基体浸润与成型

🏭 工业地坪

环氧自流平地坪、防静电地坪、防腐地坪涂层(粘度10,000~50,000cps,膜厚1-5mm)

🔧 结构胶粘

金属/陶瓷/混凝土结构粘接、建筑加固补强、桥梁锚固胶(粘度5,000~30,000cps)

🎨 工艺品/模具

环氧树脂饰品、河流桌、硅胶模具翻制、水晶滴胶工艺品(粘度1,000~5,000cps)

🏗️ 建筑防腐

混凝土裂缝注浆、钢结构防腐涂层、储罐/管道内衬防腐(高固含高粘度体系)

💎 光学透镜

LED封装透镜、光学镜片粘接、透明封装件(低粘度高透明度体系,气泡率要求极严)

⚡ 绝缘材料

干式变压器浇注、高压开关绝缘件、电缆附件(高填充阻燃体系,耐电弧要求)

🚗 汽车部件

汽车轻量化碳纤维部件、电池包灌封、电机绕组绝缘处理(中高温固化体系)


◆ 气泡带来的核心问题

⚡ 绝缘性能劣化

灌封件内部气泡形成放电通道,局部电场集中,击穿电压下降50%以上,导致电气绝缘失效

🔘 表面针孔缺陷

涂层/浇注件表面出现密集针孔、鱼眼,影响外观质量和表面平整度,需返工或报废

📉 力学强度下降

气泡作为应力集中点,降低粘接强度和抗冲击性能,复合材料层间剪切强度下降30-60%

🔍 透明度/均匀性丧失

光学封装件和透明工艺品因微气泡散射光线,透光率下降,雾化发白,产品等级降低


◆ 推荐工艺——行星式搅拌脱泡

Step 1  配比称量

按配方比例称量环氧树脂与固化剂,可先单独对树脂组分进行预热降粘(40-60℃),降低初始粘度有利于后续脱泡

Step 2  真空搅拌脱泡

将混合料放入脱泡杯,设定真空度-95KPa、行星式搅拌参数。设备同步完成搅拌混合与真空脱泡,一次完成

Step 3  浇注/涂覆

脱泡完成后立即进行浇注或涂覆操作,沿容器壁缓慢倾倒避免二次裹入气泡,注意控制操作时间(适用期内完成)

Step 4  固化成型

按工艺要求的温度和时间进行固化,大体积浇注件建议分段升温避免放热峰过高导致二次发泡


◆ 推荐设备

  1. MIX60——处理量5~60g,适合实验室研发和小批量灌封样品脱泡;低粘度环氧体系(500~8,000cps)脱泡效果显著

  2. MIX90——处理量20~500g,适合中批量生产和中粘度环氧结构胶(5,000~30,000cps)脱泡;行星式搅拌混合均匀度高

  3. MIX1000PLUS——处理量100~1,000g,适合大批量生产及高粘度高填充环氧体系(30,000~200,000+ cps)脱泡

  4. MIX2000——处理量500~2,000g,适合工业化连续生产和大型浇注件(如变压器、绝缘子)批量脱泡


◆ 测试案例

▶ 案例一:低粘度电子灌封胶脱泡

测试材料

双酚A环氧树脂E-51 + 甲基六氢苯酐固化体系(电子灌封胶,含硅微粉填料)

初始粘度

2,500 cps(25℃)

测试机型

MIX60

真空度

-95 KPa

转速

1,500 rpm

脱泡时间

3 分钟

料液温度

25℃(室温)

✅ 脱泡结果:搅拌+脱泡3分钟完成,灌封件切面无可见气泡,表面流平性优异,击穿电压>25KV/mm,满足电子元器件灌封标准。


▶ 案例二:中粘度复合材料结构胶脱泡

测试材料

增韧环氧结构胶(碳纤维复合材料粘接用,含橡胶增韧剂和纳米二氧化硅)

初始粘度

15,000 cps(25℃)

测试机型

MIX90

真空度

-95 KPa

转速

2,000 rpm

脱泡时间

5 分钟

料液温度

40℃(预热降粘)

✅ 脱泡结果:搅拌+脱泡5分钟完成,碳纤维粘接件层间无明显气泡,搭接剪切强度提升22%,复合材料铺层浸润性良好,满足航空结构件粘接要求。


▶ 案例三:高粘度地坪/浇注料脱泡

测试材料

高填充环氧自流平涂料(含石英砂、重钙等骨料,厚浆型浇注体系)

初始粘度

80,000 cps(25℃)

测试机型

MIX1000PLUS

真空度

-95 KPa

转速

2,500 rpm

脱泡时间

8 分钟

料液温度

50℃(预热降粘)

✅ 脱泡结果:搅拌+脱泡8分钟完成,自流平涂层表面无针孔、无鱼眼,3mm厚度截面气孔率<1%,涂层光泽度>90%,满足高标准工业地坪施工要求。


◆ 改进前后对比

对比维度

脱泡前

脱泡后

表面质量

密集针孔、鱼眼、缩孔

表面光滑致密,无可见缺陷

内部致密度

截面气孔率5-15%

截面气孔率<1%,结构均匀致密

绝缘性能

击穿电压波动大,局部放电风险高

击穿电压稳定>25KV/mm,绝缘可靠

粘接/力学强度

气泡处应力集中,强度离散性大

搭接剪切强度提升20%+,数据一致性高

透明度(光学件)

微气泡散射,雾化发白

透光率>98%,光学级清澈透明

良品率

返工率高,批量一致性差

良品率>99%,批次稳定可控


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