Por que a Massa Condutiva Epóxi é Indispensável para o Seu Projeto de Eletrônica?
A massa condutora epóxi é essencial para obter condutividade elétrica confiável e superfície lisa em aplicações industriais. Ela não só preenche defeitos superficiais, como também proporciona proteção antiestática e melhora o desempenho do revestimento.
Neste artigo, exploramos por que a massa condutora epóxi é indispensável para o seu projeto eletrônico e como ela ajuda a melhorar tanto a funcionalidade quanto a durabilidade.
Função e benefícios da massa condutora
A massa condutora epóxi desempenha um papel vital na preparação de superfícies e na melhoria do desempenho. Veja como funciona e por que é essencial em diversas aplicações:
🔹 Preenche defeitos superficiais em componentes industriais.
A massa condutora epóxi possui baixa resistividade volumétrica e propriedades antiestáticas. É utilizada principalmente para reparar poros, fissuras e cordões de solda em peças que exigem desempenho elétrico.
🔹 Garante uma base lisa para revestimentos antiestáticos.
Uma função essencial é nivelar a superfície antes da aplicação de acabamentos antiestáticos. Também é utilizado para reparar pisos e paredes antiestáticos. Em revestimentos eletrostáticos em pó, a aplicação de massa condutora antes da pulverização melhora significativamente a qualidade do revestimento.
🔹 Cria uma superfície impecável para revestimentos de alto desempenho.
A pintura a pó não utiliza primer, portanto a superfície precisa ser lisa. Peças metálicas frequentemente apresentam amassados ou arranhões. A massa condutora preenche essas imperfeições para garantir um acabamento uniforme e de alto desempenho.
🔹 Suporta revestimento em pó eficiente e econômico
. O revestimento em pó é eficiente, acessível e ecológico. Também oferece alta resistência à corrosão, isolamento e apelo decorativo. A massa condutora garante uma base sem defeitos, essencial para alcançar esses benefícios.
De que é feita a massa condutora?
A massa epóxi condutora geralmente é um sistema de dois componentes. Um dos componentes inclui resina formadora de película (como a epóxi E-20), pigmentos , carga condutora, aditivos e solventes. O outro componente é um agente de cura.
Dentre esses, apenas o material de enchimento condutor difere da massa epóxi comum. Todos os outros ingredientes são semelhantes aos utilizados nas massas epóxi padrão.
A massa epóxi conduz eletricidade? Não, a resina epóxi pura não é condutora. No entanto, quando misturada com cargas condutoras, a massa torna-se condutora. Cargas comuns incluem pó metálico, prata, cobre e carbono. A condutividade depende do tipo e da quantidade de carga. Mais carga geralmente significa melhor condutividade. Após a cura, a massa forma um caminho condutor. Isso lhe confere propriedades antiestáticas e condutoras.
Preenchimentos condutores
Os materiais de enchimento condutores dividem-se em quatro tipos:
🔘À base de metal (Tipo metal)
🔘À base de carbono (Tipo carbono)
🔘À base de óxido metálico (Tipo óxido metálico)
🔘Tipos compósitos
A tabela a seguir mostra os materiais de enchimento condutores típicos e suas propriedades.
| Tipo | Nome do enchimento | Resistividade da massa condutora (Ω·cm) | Propriedades principais |
|
À base de metal | Pó de prata | 1,6×10⁻⁶ | Excelente estabilidade química, forte resistência à corrosão, ótima condutividade, muito caro, usado principalmente em aplicações militares ou especiais. |
| À base de cobre | 1,7×10⁻⁶ | Boa condutividade, baixo custo, fácil de oxidar. A condutividade é instável, geralmente necessitando de tratamento de superfície para um desempenho estável. | |
| Pó de níquel | 1,0×10⁻³ | Condutividade moderada, amplamente utilizado, boa estabilidade química, resistência à corrosão, magnético. | |
| Pó de alumínio | 2,7×10⁻⁶ | Boa condutividade, baixo custo, mas propenso à oxidação. Condutividade instável e baixa resistência química. | |
| À base de carbono | negro de fumo, grafite | 1×10⁻² | Baixo custo, baixa densidade, boa resistência à corrosão. Baixa condutividade, usado principalmente em aplicações antiestáticas. |
| Óxidos metálicos | Óxido de estanho, óxido de antimônio, óxido de zinco | Varia muito dependendo dos óxidos metálicos. | Baixa condutividade, relativamente estável no ar. Pode ser usado em materiais transparentes e revestimentos antiestáticos. |
| Tipos compostos | Negro de carbono condutor, fibra de vidro condutora, dióxido de titânio condutor , etc. | Varia dentro de uma determinada faixa. | Bom desempenho geral, preço razoável, condutividade e cor ajustáveis, materiais amplamente disponíveis. |
Os materiais de enchimento condutores compostos incluem pós e fibras compostas. O uso de materiais de enchimento compostos em revestimentos condutores pode reduzir custos e melhorar o desempenho.
Pós Compósitos
De acordo com a norma ISO 3252, o pó compósito é definido como um pó em que cada partícula é composta por dois ou mais materiais. O tamanho das partículas deve ser de pelo menos 0,5 μm para apresentar propriedades físicas distintas.
O pó compósito revestido com metal é produzido revestindo-se a superfície de partículas do núcleo com metal. Esses pós combinam as vantagens tanto do metal de revestimento quanto do material do núcleo.
Dependendo do núcleo, podem ser divididos em três tipos:
🔘Metal-metal
🔘Metal-não-metal
🔘Metal-cerâmica
Exemplos incluem:
🔘 Microesferas de vidro revestidas com prata
🔘 Pó de cobre revestido com prata
🔘 Pó de mica revestido com prata
🔘 Negro de fumo revestido com níquel
Existem também micropós com uma camada de óxido metálico e um núcleo feito de silício, silicietos ou TiO₂ .
Fibras Compósitas
Existem muitos tipos de fibras compósitas. Exemplos incluem náilon, fibras de vidro ou fibras de carbono revestidas com metal ou óxidos metálicos.
Por exemplo:
– Fibra de poliacrilonitrila (PAN) revestida com Cu ou Ni
– Núcleo de cobre revestido com níquel, o que previne a oxidação e mantém a condutividade estável.
Utilizando a técnica de deposição química sem eletrodos, camadas metálicas podem ser depositadas sobre fibras de vidro. Essas fibras de vidro condutoras são usadas em revestimentos antiestáticos como cargas em compósitos.
Receita básica de massa condutora
A produção de massa epóxi condutora envolve duas etapas, conforme descrito abaixo. Cada etapa é realizada separadamente e, em seguida, misturada em uma proporção fixa antes do uso.
🔘 Componente da massa
🔘 Componente do agente de cura
A tabela abaixo mostra uma fórmula de referência típica para massa epóxi condutora:
| Componentes | Nome do material | Função ou papel | Dosagem / Partes por Peso |
|
Componente de massa de modelar
| Resina epóxi E-20 | Material formador de filme | 35–45 |
| Dispersante | Aditivo | 0,5–1,0 | |
| Solvente | Solvente | 40–50 | |
| Preenchimento condutor composto | Preenchimento funcional | 8–12 | |
| Antiespumante | Aditivo | 0,3–0,5 | |
| Éter de celulose | Espessante, melhora a viscosidade e a tixotropia. | 0,3–0,5 | |
| Pó de polímero redispersível | Aditivo que aumenta a resistência e a flexibilidade. | 0,3–0,5 | |
| Pós de óxido de zinco | O material de enchimento melhora a resistência ao desgaste e a adesão. | 3–5 | |
| Estearato de zinco | Melhora a resistência ao desgaste | 3–5 | |
| Pré-gel de bentonita orgânica | Preenchimento condutor, melhora a tixotropia. | Conforme necessário | |
| Componente do agente de cura | Agentes de cura de poliamida | Agente de cura | 55–60 |
| Solvente compatível | Solvente | 40–45 |
Como fazer massa condutora?
Preparando a Massa de Modelar
1. Adicione a resina epóxi E-51, o dispersante e parte do solvente em uma amassadeira.
2. Misture bem.
3. Adicione o óxido de zinco e o estearato de zinco.
4. Mexa até que estejam completamente dispersos em uma pasta homogênea.
5. Moa a pasta em um moinho até que a granulometria seja inferior a 30 μm.
6. Adicione o material condutor composto.
7. Continue a dispersão por 30 minutos.
8. Adicione o solvente restante e outros aditivos (como argila organofílica pré-gelificada, éter de celulose , látex em pó redispersível e antiespumante ).
9. Mexa até obter uma mistura homogênea.
10. A massa condutora de epóxi está pronta.
Preparando o componente do agente de cura
1. Adicione o agente de cura de poliamida e o solvente misturado em um recipiente.
2. Misture bem até obter um líquido homogêneo.
3. Encha os tubos plásticos flexíveis com a mistura usando uma máquina de envase.
4. Isso forma a parte do agente de cura da massa.
Por fim, embale as duas partes juntas. Inclua instruções claras mostrando a proporção de mistura por peso.
Requisitos de desempenho da massa epóxi condutora
A massa epóxi condutora para superfícies metálicas deve apresentar as seguintes características:
🔘 Forte adesão
🔘 Boa dureza
🔘 Resistência a rachaduras sob calor
🔘 Propriedades antiestáticas e soldáveis
🔘 Secagem rápida à temperatura ambiente
🔘 Resistência a altas temperaturas
🔘 Fácil lixamento e aplicação
As especificações técnicas são apresentadas na tabela abaixo.
| Item | Especificações técnicas |
| Condições do recipiente | Sem crosta, sem grumos, sem agregação granular visível; pasta uniforme. |
| Perda de peso (120°C/1h) / % ≥ | 60 |
| Cor e aparência da massa de vidraceiro | Cinza, lisa, uniforme, sem rachaduras após a secagem. |
| Tempo de secagem (secagem completa, 25°C) ≤ | 2 |
| Espessura / cm | 8~11 |
| Tempo de gelificação (tempo útil) / min ≤ | 8 |
| Força de adesão (kgf/cm²) ≥ | 50 |
| Flexibilidade / mm ≤ | 100 |
| Resistência ao impacto / kgf·cm ≥ | 15 |
| Lixabilidade (20 vezes) | Fácil de lixar, não entope a lixa. |
| Resistência a altas temperaturas (220°C ±5°C, 0,5 h) | Camada de 1 mm de espessura: sem rachaduras, sem descascamento, sem bolhas. |
| Resistência ao ciclo frio-calor (1 ciclo) | Sem alterações |
| Constante dielétrica / Ω⁻¹ | 10⁻¹² ~ 10⁻⁶ |
Nota: 1 kgf = 9,80665 N
Massa condutora de eletricidade de alta amperagem
Para massa condutora epóxi de alta amperagem, aplicam-se requisitos mais rigorosos.
🔘 Além das propriedades básicas, deve apresentar resistividade muito baixa.
🔘 A resistividade superficial deve ser ≤ 10² Ω para garantir um fluxo de corrente elevado e estável.
🔘 A capacidade de condução de corrente deve ser ≥ 50 A.
🔘 Deve também suportar sobrecargas de curta duração, lidando com picos de corrente repentinos de vários milhares de amperes sem falhar.
Para atingir esse objetivo, adiciona-se uma alta proporção de cargas metálicas, como pó de cobre ou prata. Aditivos termicamente condutores também são incluídos para melhorar a dissipação de calor. A condutividade térmica deve ser ≥ 1,5 W/(m·K), evitando o superaquecimento e danos ao material causados pelo calor Joule.
Aplicação de massa epóxi condutora
(1) Mistura:
▪️Misture a massa e o agente de cura uniformemente na proporção recomendada.
▪️A cor deve ser uniforme.
▪️Use a mistura dentro do tempo de gelificação.
▪️Uma vez que a mistura engrossar ou endurecer, não poderá ser utilizada.
(2) Como manter a espessura da massa condutora?
▪️Antes de aplicar a massa, lixe a superfície do substrato.
▪️Se for necessária uma camada espessa de massa, aplique-a em várias camadas finas.
▪️Cada camada deve ser nivelada cuidadosamente para remover bolhas de ar.
(3) Diluir a massa:
Se for necessário diluir, use apenas o diluente indicado. Não use diluentes de uso geral, como “óleo de banana” (à base de tolueno). Caso contrário, podem ocorrer problemas como formação de bolhas, descamação e má aderência.
(4) Condições de cura:
Em temperaturas baixas ou alta umidade, o tempo de cura será maior.
Aditivos de alto desempenho para massa epóxi condutora – da WOTAIchem™
Para melhorar o desempenho e a estabilidade da massa condutora epóxi, a WOTAIchem oferece uma gama de aditivos funcionais de alta qualidade. Esses aditivos são amplamente utilizados para otimizar a trabalhabilidade, a durabilidade e o desempenho elétrico em aplicações exigentes.
Aqui estão alguns aditivos recomendados e suas funções na massa epóxi condutora:
✅ Éter de celulose : Melhora a tixotropia e a trabalhabilidade. Ajuda a massa a manter a forma durante a aplicação e reduz o escorrimento.
✅ Pó de polímero redispersível (RDP) : Aumenta a flexibilidade, a adesão e a resistência a fissuras após a cura. Também melhora a resistência mecânica da massa.
✅ Fibra PAN (Fibra de Poliacrilonitrila) : Aumenta o reforço estrutural e a condutividade quando revestida com metais como Cu ou Ni. Proporciona estabilidade dimensional e resistência a fissuras.
✅ Antiespumante : Elimina bolhas de ar aprisionadas durante a mistura e aplicação. Garante um acabamento liso e melhor condutividade.
✅ Outros aditivos químicos para massa de vidraceiro: HPMC ( hidroxipropilmetilcelulose ), MHEC ( metilhidroxietilcelulose ), HPS (éter de amido) , etc.
A WOTAIchem está empenhada em atender às suas necessidades de formulação com fornecimento confiável e consultoria técnica especializada.
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