Kristallisering av epoxi

Har din epoxi bildat kristaller i botten av flaskan? Oroa dig inte, kristallisering av epoxi är en helt reversibel process!

Vad innebär kristallisering av epoxi?

Definitionen av kristallisering är att det är en fasövergång från vätska till fast form – lite likt vatten som omvandlas till is. Precis som vatten till is och vice versa så går det alldeles utmärkt för en epoxi att gå tillbaka till vätskefasen utan någon förändring eller försämring av egenskaper. Kristallisering av epoxi är med andra ord mer av en olägenhet än ett faktiskt problem.

Hur du märker att din epoxi kristalliserat

Kristallisering av epoxi vid korken - oroa dig inte, det är helt reversibelt.

För dig som användare av epoxin kommer du kanske se att epoxin i en flaska eller burk ser mer grumlig ut än vanligt, har synliga kristaller eller kanske till och med är helt i fast form.

Eftersom de bildade kristallerna har högre densitet än den flytande epoxin så kommer kristallerna att sjunka till botten av behållaren. Kristallerna är vita och kommer att sprida sig och byggas på från botten och ut mot väggarna. Denna lite sandliknande konsistens kommer till slut att fylla hela behållarens innehåll och bli till en enda solid massa. Det är heller ingen fara att låta epoxin stå så här, bara du gör dig av med kristallerna innan användning.

Jag tycker att vi börjar med att berätta hur du ska göra när du väl har kristaller och så kan du som vill lära dig mer fortsätta att läsa vidare.

Hur du får bort epoxi-kristalliseringen:

Enkelt! Värm behållaren i en ugn vid temperatur mellan 40 och 50 grader i några timmar till dess att du ser att kristallerna smält. Denna temperatur skadar inte epoxin på något sätt. Om du är riktigt förberedd så skulle du kunna lägga in behållaren redan innan du går hem för dagen innan användning av produkten så att du är redo att sätta igång på morgonen. Se till att kontrollera att inga kristaller finns kvar som kan leda till mer kristallisering.

Varför kristalliserar epoxi?

Epoxi är ofta superkyld vätska. Det innebär att de är i fast form vid rumstemperatur men trots det håller sig i flytande form under sin faktiska frystemperatur. En vätska är superkyld på grund av att den naturliga kristalliseringen är en för långsam process eller att de första kristallerna har svårt att bildas. Men faktorer så som låg temperatur, temperaturväxlingar kan kicka igång kristalliseringen.

Det kan vara svårt att eliminera orsakerna till kristallisering av epoxi helt och hållet. Det kan hända plötsligt och utan förvarning och behöver inte ens vara likadant för behållare i samma batch. Men att förstå vilka faktorer som framkallar kristallisering kan hjälpa dig att förstå hur du ska hantera problemet (eller jag menar förstås olägenheten).

Faktorer som påverkar kristallisering av epoxi

  1. Renheten hos epoxin: Generellt talat så har mer rena epoxi-produkter (mindre variation i molekylviktsdistributionen) högre tendens att kristallisera. Du ska alltså inte vara orolig att du fått en epoxi med dålig kvalitet. Du har bara fått en mer homogen och kontrollerad produkt.
  2. Viskositet: Generellt sett så har epoxi med hög molekylvikt, och därmed högre viskositet, mindre tendens att kristallisera. Dessutom är kristalliserings-hastigheten snabbare för epoxi med låg viskositet.
  3. Additiv: Fyllmedel i partikelform, så som kalciumkarbonat, aluminiumoxid och silica kan ibland agera som startpunkt för kristallisering.
  4. Temperatur: Kallare temperatur kan sakta ner kristalliserings-processen genom att minska rörligheten (högre viskositet). Men om det redan finns enstaka kristaller så kommer kylan istället kunna accelerera den.
  5. Temperaturväxlingar: Temperaturskillnader på så lite som 20-30 grader (jämför dag och natt-temåperatur) är en vanlig orsak till kristallisering av epoxi. Vid värmning rör sig epoxi-molekylerna snabbare vilket snabbar på processen. När den sen kyls ner så kommer dessa små första kristaller att enkelt byggas vidare på.

Förebygga kristallisering av epoxi

För att undvika framtida kristallisering av epoxin, se till att kristaller inte får chans att bildas. Det kan innebära att torka av korken från eventuellt spill efter användning, kontrollera temperaturen under både transport och lagring och håll god arbetshygien.

Mer info eller hjälp?

Epo-Teks epoxi-produkter är av hög renhet och du kan därför märka att dessa kristalliserar under lagring. Kontakta oss gärna för tips och råd!

Så hanterar du frysta limsprutor

Epoxilim från Epo-Tek (Epoxy Technology) går i många fall att köpa färdigblandade i mindre sprutor. Att köpa frysta limsprutor gör att du slipper oroa dig för att väga upp material, blanda tillräckligt mycket och på rätt sätt och överföra till någon form av dispenserbar förpackning. Allt detta är redan gjort åt dig och sprutorna är redo att kopplas in i din dispenser. Dessutom får du ofta en högre kvalitet i din process då limsprutorna förbereds av erfaren personal och med noggranna rutiner.

Nu ska vi gå igenom några tips på hur du bör hantera dessa frysta limsprutor med epoxi.

Förvaring av frysta limsprutor

Vi fraktar limsprutorna till dig frysta tillsammans med med antingen kolsyreis eller med kylklampar för att hålla kylan (beroende på hur snabb frakten är). Så fort paketet kommer fram bör du flytta sprutorna in i frysen så snabbt som möjligt. Helst ska denna frys vara inställd på -40 ᵒC. Om du bara har en vanlig frys som håller -20 ᵒC, tänk på att hållbarheten blir kortare än vad som står i dokumentationen.

Röra vid sprutorna?

Försök att låta bli att ta på själva sprutan. Håll i sputorna i tippen/korken eller i ”flänsarna” = de utstickande plastbitarna på andra sidan. Om det känns svårt, prova att ha på dig ett par isolerande handskar.

Varför då då? Jo, om du med ett varmt finger rör vid sprutan så kommer limmet att försöka dra ifrån kanten på sprutan. Det kan orsaka tomrum och kan förenkla för luft och fukt att ta sig in i sprutan. Det vill vi inte då det kan försvåra både dispensering och härdning så det är bättre att hålla sig på säkra sidan.

Tina frysta limsprutor

Innan du är redo att använda limmet så är det dags att börja tina upp de frysta limsprutorna. Helst ska du låta sprutorna tina i en vertikal position med korken nedåt. En provrörs-ställning brukar vara ett bra hjälpmedel. Undvik att tina sprutorna liggandes.

Vid normal rumstemperatur kan du räkna med ungefärlig tid för tining:

  • 1-3 ml (cc) spruta: ca 15 minuter
  • 5 ml spruta: ca 30 minuter
  • 10 ml spruta: ca 40-50 ml

Om produkten känns för tjock efter denna tid, vänta en stund till innan du dispenserar.

Brukstid efter tining

Brukstiden, eller pot life som det heter på engelska hittar du i det tekniska databladet för produkten. Den faktiska tiden kommer att vara lik vad som står  kommer att vara l5. The pot life of the syringe packaged material will be similar to the pot life listed on the datasheet for the product.  Keep in mind the time needed to thaw the product as well as for packaging.  The user should be conservative with the syringe pot life so as not to affect the performance of the adhesive by dispensing too close to the end of the recommended pot life. 

Frysa om limsprutan en gång till?

Var försiktig med att frysa om sprutan igen efter tining. Problem som kan uppstå är att fukt och även luft fastnar i sprutan och kan ställa till det med både livslängden på limmet och även orsaka fel i härdningen.

Det är bättre om du beställer sprutor med den mängd du kommer att använda varje gång. Tänk på att det går bra att exempelvis beställa 3 ml sprutor som bara är fyllda med 1 ml. Kontakta oss gärna för hjälp att optimera och undvika onödigt spill.

Fryst plast är skör

Sprutorna som limmet levereras i kan bli sköra i fryst tillstånd och kan enkelt spricka om du till exempel skulle tappa den. Hantera därför med varsamhet.

Mer info

Är du intresserad av att börja färdigblandat lim i frysta limsprutor? Kontakta oss för att höra om alternativ som passar dig och din limningsprocess.

Här nedan hittar du också en instruktionsvideo direkt från Epoxy Technology:

Lim för låga temperaturer

Inom vissa branscher och tillämpningar är det vanligt att en limfog behöver tåla extrema temperaturer – både höga och låga. I det här inlägget ska vi fokusera på lim för låga temperaturer.

Vad händer med ett lim vid låga temperaturer?

Till skillnad från vid höga temperaturer så bryts lim inte ner (förstörs kemiskt) vid låga temperaturer. Dock så kan du se en förändring i limmets egenskaper.

Det största problemet vid låga temperaturer är att limmets modul ökar. Det vill säga flexibiliteten blir sämre ju lägre temperaturen är. När limmet är mindre flexibelt är det också per automatik mer skört och därmed mer känsligt för till exempel slag och vibrationer. I värsta fall kan limmet spricka.

Andra lim kan bli påverkade genom att vidhäftningen mellan lim och substrat får en försämring och att fogen kanske delaminerar.

Vilka lim passar bäst vid låga temperaturer?

Temperaturer som vid till exempel en vinterdag utomhus är oftast inget problem för ett standard-lim, beroende på vad limfogen ska utsättas för utöver kylan.

På grund av att det framför allt är modulen som ökar, så är de lim som klarar sig bäst vid låga temperaturer de med en låg modul, eller enkelt beskrivet, de med hög flexibilitet. I många fall är det viktigt att limmet bibehåller sin flexibilitet även vid låga temperaturer och att styrkan / vidhäftningen inte blir sämre.

Att använda ett flexibelt lim kan också ha fördelar vid temperaturväxlingar då den termiska expansionen skiljer sig mellan två limmade substrat.

Epoxi och silikon är de två typer av lim som klarar sig bäst vid extremt låga temperaturer. Ofta är de lim som tål höga temperaturer också bra lim för låga temperaturer.

Helt vanliga silikoner brukar behålla sin flexibilitet (modul) ner till ca -60 ˚C och det finns speciellt formulerade produkter som klarar detsamma ner till lägre än -100 ˚C.

Epoxi-baserade lim är förvisso oftast inte speciellt flexibla (i alla fall inte jämfört med en silikon) men kan ofta hantera både låga och höga temperaturer.

Att läsa av tekniska datablad

Stirra dig inte blind på de värden som är angivna i databladen. I datablad för Epo-Teks lim till exempel är ofta den minimala rekommenderade användningstemperaturen angiven som -55 ˚C. Detta beror inte på att det händer något speciellt vid denna temperatur, utan att det endast ner till den temperaturen som man har gjort tester. Många epoxi-lim kan klara av betydligt lägre temperaturer utan att förlora för mycket vidhäftning eller styrka för tillämpningen. Även nere vid kryogena temperaturer mellan -150 ˚C och -273 ˚C (absoluta nollpunkten). Vissa produkter kan till och med bli starkare.

Tänk på att ett lims temperaturtålighet inte bara påverkas av temperaturen i sig, utan även andra variabler så som exponeringstid, temperaturvariation, atmosfär, detaljens konfigurering och mekanisk påfrestning. Dessutom så kan som sagt materialets egenskaper påverka på olika sätt, speciellt närmare de angivna gränserna. Det är därför viktigt att verifiera att de rekommenderade brukstemperaturerna passar för en specifik tillämpning.

Det är viktigt att verifiera att de rekommenderade brukstemperaturerna passar för en specifik tillämpning.
Ett lims temperaturtålighet påverkas inte bara av temperaturen i sig utan även av andra variabler…

Tillämpningar där ett lim som tål kryogena temperaturer är krav

Flygindustrin, rymdindustrin, kyl- och frysutrustning och SEM (Scanning Electron Microscope) kan kräva lim som tål låga eller kryogena temperaturer. Det kan handla om ingjutning av elektriska komponenter, fastlimning av komponenter, skydd av elektronik-komponenter (coatings, potting) mm.

Typer av lim för låga temperaturer

Generella gränser för olika limtyper:

  • Silikonlim: Standard-produkter tål normalt ner till mellan -40 och -60 ˚C.
  • MS-polymerlim: Tål normalt ner till -40 ˚C.
  • Epoxilim: Standardprodukter tål normalt ner till -55 ˚C.
  • Polyuretanlim: Tål normalt ner till -40 ˚C.
  • Akryllim: Tål normalt ner till -40 ˚C
  • Cyanoakrylatlim: Tål normalt ner till -55 ˚C
  • Anaerobt lim: Tål normalt ner till -55 ˚C

Produkter framtagna för extremt låga temperaturer

Exempel på några produkter som är framtagna för extremt låga temperaturer (kryo):

Nusil R3-2160: 2-komponents lim / tätningsmedel, silikonelastomer. Har klarat sig bra i tester ända ner till -140 ˚C.

Lättflytande: Nusil R-2655 och  Nusil R-2560: 2-komponents silikon för potting, inkapsling eller coating som bibehåller sina egenskaper ner till -115 ˚C.

Värmeledande: Nusil R-2949: Termiskt ledande 2-komponentslim som bibehåller sina egenskaper ner till -115 ˚C.

Elektriskt ledande: Nusil R-2634: Elektriskt ledande silikonlim som klarat tester ner till -140 ˚C.

NASA-godkänd: Nusil CV7-1142-1, Nusil CV-2510: Lågutgasande silikon för rymd-applikationer. Kan användas som lim, tätningsmedel, ingjutning. Rekommenderad användningstemperatur ner till -115 ˚C.

Nusil CV-1144-0: Silikonbaserad lågutgasande coating (atomic oxygen) som bibehåller sin flexibilitet och övriga egenskaper ner till ca -115 ˚C.

Epo-Tek 301-2: Epoxilim med låg viskositet och hög skjuvstyrka vid kryogena temperaturer. Lågutgasande.

Epo-Tek 7110: Termiskt ledande epoxilim med hög skjuvstyrka vid kryo-temperaturer.

Epo-Tek H20EElektriskt ledande epoxilim. Lågutgasande.

Elektriskt ledande lim – ett alternativ till lödning

Elektriskt ledande lim finns i många former och används inom flertalet industrier och applikationer så som elektronik, solceller, medicinska tillämpningar, rymd-, flyg- och fordonsindustri.

Varför du ska använda ett elektriskt ledande lim:

Elektriskt ledande lim är ett bra alternativ i situationer där till exempel komponenterna på ett kretskort inte tål lödning eller då skärmande egenskaper är önskvärda. Vilka tillämpningar som passar beror på ledningsförmågan som kan variera mellan olika ledande lim (”ledande” eller ”halvledande”). Ett lims ledningsförmåga anges för det mesta som volymresistivitet [ohm·cm] och en högre ledningsförmåga motsvarar en låg volymresistivitet.

Tester har visat att ledande så kallade silver-lim kan ersätta lödning utan att få sämre resultat och det är i princip ingen skillnad i ledningsförmåga eller hållbarhet på AgPd-komponenter som fästs på kretskort, varken direkt efter eller efter långa serier av temperatur-cykling. Ibland kan det vara lätt att förskräckas över priset, men tänk då på att det oftast inte går åt alls lika stor mängd lim som det skulle göra med motsvarande lod.

I fall där det är nödvändigt med en väldigt hög värmeledningsförmåga är det ofta också lämpligt att välja ett elektriskt ledande lim. Detta om det inte finns några restriktioner som förhindrar det då elektriskt ledande lim även är termiskt ledande:

Termisk ledningsförmåga

Elektriskt ledande lim kan dispenseras, stämplas eller screentryckas. Tänk  på att de inte alltid fungerar så bra ihop med förtenta material.

Hur kan ett lim vara elektriskt ledande?

Ett lim, som kan vara till exempel en epoxi eller silikon, kan ha olika fyllmedel inblandade i sig och det är själva fyllmedlet och inte limmet i sig som är ledande.

Fyllmedlet för elektiskt ledande lim är oftast silver (kallas då ofta helt enkelt för silverlim) men även andra partiklar förekommer. Till exempel andra metaller som nickel, koppar eller guld och kol/grafit. Dessa ger olika ledningsförmågor enbart beroende på skillnaden hos fyllmedlet i sig.

Olika ledningsförmågor

Mekanismen för ledningsförmågan är densamma oavsett typ av fyllmedel. Fyllmedel-partiklarna måste komma i god kontakt med varandra för att kunna skapa ett elektriskt flöde. Hur gör de då det? Delvis ser ju förstås tillverkaren till att limmet innehåller en lagom mängd fyllmedel men resten är faktiskt upp till användaren.

För att partiklarna ska komma i god kontakt med varandra krävs att limmet härdas på rätt sätt. Det är därför viktigt att limmet vägs upp med rätt blandningsförhållande, blandas ordentligt och härdas enligt specifikationerna som du hittar på limmets tekniska datablad. Det finns både lim som klarar av att härda i rumstemperatur och de som kräver värme.

Härdning vid högre temperaturer resulterar för epoxi-lim generellt i en större krympning vilket är bra i de fall då det är ett lim med fyllmedel. Krympningen drar ihop partiklarna och leder till en bättre ledningsförmåga. Det är dock viktigt att inte härda vid en alldeles för hög temperatur.

Förutom de faktorer som har med härdningen av materialet att göra, så påverkar självklart typen av fyllmedel ledningsförmågan hos ett elektriskt ledande lim. Silver har en större ledningsförmåga än kol till exempel. I vissa fall duger det med statiskt dissipativa (”halvledande”) material som är EMI- och RFI-skärmande (Electromagnetic Interference och Radio Frequency Interference respektive). Det kan därför vara viktigt att tänka på vilken typ av fyllmedel som är i limmet.

Miljö

Hur limmet bör hanteras på ett säkert sätt beror på vilken typ av bas limmet har, se därför till att alltid titta igenom produktens säkerhetsdatablad.

Exempel på produkter

Epo-Tek H20E (elektriskt ledande epoxi-lim, värmehärdande)

Epo-Tek EJ2189-LV (elektriskt ledande epoxilim, rumstemperaturhärdande)

Nusil R-1505 (elektriskt ledande 1K silikon-lim)

Nusil R-2631 (elektriskt ledande 2K silikonlim)

Hör gärna av dig till oss för att få råd anpassade till just din tillämpning!