Was ist ein feuchtigkeitsbeständiges Beschichtungsmittel?
Feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel werden auf die Oberfläche des zu schützenden Objekts aufgetragen, um einen Film zu bilden und das geschützte Objekt feuchtigkeitsdicht zu bilden.
Sie werden häufig verwendet, um feuchtigkeitsdichte Schutzfilme auf Leiterplatten zu bilden.
Anwendungen von feuchtigkeitsbeständigen Beschichtungen
Feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel werden häufig zum Schutz von Substraten und montierten Bauteilen auf Substraten verwendet, die in elektrischen Produkten und elektronischen Geräten eingesetzt werden. Feuchtigkeit, Korrosion und Oxidation in rauen Umgebungen können Kurzschlüsse, Drahtbrüche und Leckströme in Leiterplatten und den darauf montierten Bauteilen verursachen. Dies sind die Hauptursachen für Fehlfunktionen und Ausfälle von elektrischen und elektronischen Geräten. Um elektronische Bauteile vor luftgetragenen Komponenten zu schützen, wird ein feuchtigkeitsbeständiges Beschichtungsmittel gleichmäßig auf die Oberfläche von Substraten und montierten Bauteilen aufgetragen, was als konforme Beschichtung bezeichnet wird.
Zu den Arten von feuchtigkeitsbeständigen Beschichtungsmitteln gehören fluorierte, Acryl- und Urethan-, Silikon- und olefinbasierte Beschichtungen. Fluorierte feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel mit hoher feuchtigkeitsbeständiger Wirkung werden häufig verwendet, da die meisten Produkte in Form einer Lösung mit gelöstem Fluorpolymer vorliegen, sodass sie sich leicht durch Streichen oder Tauchen beschichten lassen und bei Raumtemperatur trocknen.
Funktionsweise der feuchtigkeitsbeständigen Beschichtungsmittel
Bei feuchtigkeitsbeständigen Beschichtungen wird die Oberflächenspannung des Films so eingestellt, dass sie beim Auftragen niedrig ist. Andererseits zieht die Feuchtigkeit in der Atmosphäre die Moleküle zueinander und ihre Oberflächenspannung ist höher als die des Films des Feuchtigkeitsbeständigen Beschichtungsmittels. Daher wird Wasser mit einer hohen Oberflächenspannung als Tröpfchen auf einem Film aus einem Feuchtigkeitsbeständigen Beschichtungsmittel mit niedriger Oberflächenspannung abgewiesen, wodurch ein wasserdichter Effekt erzielt wird.
In fluorierten feuchtigkeitsbeständigen Beschichtungen, die häufig als feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel für Substrate verwendet werden, sind die C-F-Bindungen des Hauptbestandteils Fluor stabil. Dadurch wird die Anziehungskraft zwischen den Molekülen (intermolekulare Kohäsionsenergie) geschwächt, und die Oberflächenspannung fluorierter Feuchtigkeitsbeständiger Beschichtungsmittel ist deutlich niedriger als die Oberflächenspannung von Wasser.
Arten von feuchtigkeitsbeständigen Beschichtungsmitteln
Zu den feuchtigkeitsbeständigen Beschichtungsmitteln gehören Acryl- und Urethan-, Silikon- und Olefin-Systeme sowie fluorierte Systeme. Sie werden in der folgenden Reihenfolge beschrieben:
1. Acryl- und Urethansysteme
Feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel auf Acryl- und Urethanbasis werden üblicherweise als feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel für Leiterplatten verwendet. Sie werden seit langem für die Substrate von Kfz-Steuergeräten verwendet. Sie haben jedoch die folgenden Nachteile:
Schichtdicke
Acryl- und urethanhaltige feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel, die keine relativ hohen feuchtigkeitsbeständigen Eigenschaften haben, benötigen eine dicke Schichtdicke, um ihre Schutzfunktion zu erfüllen. Dies hat den Nachteil, dass der Untergrund dadurch schwerer wird.
Säurebeständigkeit
Feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel aus Acryl und Urethan haben den Nachteil, dass sie keine hohe Säurebeständigkeit aufweisen. Es ist daher nicht möglich, den Untergrund vor säurehaltigen Stoffen wie Schwefelwasserstoff in der Umwelt zu schützen.
Verarbeitung
Acryl- und Urethan-Feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel verwenden brennbare organische Lösungsmittel, die Brand- und Explosionsgefahren sowie gesundheitliche Auswirkungen wie Vergiftungen verursachen können. Aus diesem Grund müssen sie gemäß dem Feuerwehrgesetz und dem Arbeitsschutzgesetz gehandhabt werden und sind mit Vorsicht zu behandeln.
2. Silikonbasis
Feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel auf Silikonbasis sind hauptsächlich Einkomponenten-RTV-Kautschuke. Einige können als Vergussmittel verwendet werden, und es gibt eine große Auswahl an Produkten. Die gebildeten Filme sind gummiartig und flexibel und werden in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt, da sie auch bei niedrigen Temperaturen flexibel bleiben und die Wahrscheinlichkeit von Rissen verringern. Mit dem Vergussverfahren zur Herstellung der Membran kann das gesamte Substrat bedeckt und in einer blockartigen Form verfestigt werden. Die Blockform gewährleistet ein hohes Maß an Wasserbeständigkeit. Es bestehen jedoch folgende Nachteile
In feuchtigkeitsbeständigen Beschichtungen auf Siliziumbasis können niedermolekulare zyklische Siliziumverbindungen (ölähnliche Substanzen) entstehen, die in die Nähe des Substrats diffundieren. Das Anhaften dieser ölähnlichen Substanzen an Schaltkontakten usw. ist ein Faktor, der zu einem schlechten Kontakt beiträgt.
3. Olefinbasis
Feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel auf Olefinbasis bilden einen gummiartigen Film. Sie zeichnen sich durch eine hohe Feuchtigkeitsbeständigkeit und Rissbeständigkeit auch bei niedrigen Temperaturen aus. Sie haben jedoch den Nachteil, dass sie organische Lösungsmittel enthalten. Da es organische Lösungsmittel enthält, muss es beim Umgang mit ihm gemäß dem Feuerwehrgesetz und dem Arbeitsschutzgesetz gehandhabt werden. Bei der Handhabung ist besondere Vorsicht geboten.
4. Fluorierte Systeme
Fluorierte feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel werden häufig verwendet, da die meisten Produkte in Lösungsform vorliegen, sodass sie leicht durch Streichen oder Tauchen aufgetragen werden können und bei Raumtemperatur trocknen können. Sie bieten außerdem die folgenden Vorteile:
Schichtdicke
Fluorierte feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel sind um ein Vielfaches feuchtigkeits- und säurebeständiger als andere Typen. Daher kann ein Feuchtigkeitsschutzeffekt mit einem dünneren Film als mit anderen Typen erreicht werden. Ein weiterer Vorteil ist die geringe Gewichtszunahme des Substrats nach dem Auftragen.
Säurebeständigkeit
Fluorierte feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel zeichnen sich durch ihre hohe Säurebeständigkeit aus. Diese Eigenschaft schützt das Substrat vor Lithiumbatterie-Elektrolyt und Schwefelwasserstoff.
Sicherheit
Feuchtigkeitsbeständige Beschichtungsmittel auf Acryl- und Urethanbasis verwenden brennbare organische Lösungsmittel, die Brand- und Explosionsgefahren sowie gesundheitliche Auswirkungen wie Vergiftungen verursachen können. Aus diesem Grund müssen sie in Übereinstimmung mit dem Feuerwehrgesetz und dem Arbeitsschutzgesetz gehandhabt werden und sind mit Vorsicht zu behandeln.