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为什么双 85 试验不适用于 PET?

日期:2023-11-27   作者:Temak   浏览:
双 85 试验指温度 85℃, 相对湿度 85%,通过恒温恒湿箱进行的一项温湿度试验,是较为常见的一种温湿度测试方法,通常广泛应用于研发阶段。但对于一些产品来讲,双 85 测试条件过于苛刻,这些条件在产品实际适用场景中永远不会出现,其造成的破坏结果在产品的实际使用中也不会发生。

PET 的用途

PET 中文全称聚对苯二甲酸乙二醇酯,在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能,使用温度可达120℃,电绝缘性优良,甚至在高温高频下,其电性能仍较好,但耐电晕性较差,抗蠕变性,耐疲劳性,耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。
PET 可用于合成纤维、塑料、薄膜等产品,合成纤维广泛用于纺织品,塑料、薄膜广泛用于包装、电子电器、汽车等行业。在电子领域,PET 经常被用于低成本的柔性基底材料或印刷电子应用中,还被广泛用于各种显示附件,甚至许多要求严格的工业应用中。
PET 相对便宜,具有良好的电气性能,非常适合于柔性印刷电路板(PCB)和电缆。PET 的主要缺点是其玻璃化转变温度(Tg)较低,使其无法在高温或制造温度过高的场景下使用。

PET 与 85/85 试验

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上图中,可以看到裂纹穿透了PET柔性电路板。为什么PET薄膜会出现裂纹,这与 85/85 测试对 PET 来说不适用是否相关。
ET 开裂是因为水解。PET是聚酯材料,这表示它的聚合物链中有酯基。当PET暴露在高湿度和温度高于其 Tg 的环境中时,会发生酯基的水解,使得聚合物链断裂(通常称为链裂),从而导致材料脆化和失效。
下图 PET 裂缝中,可以看到深灰色的痕迹,这是印在柔性 PCB 上的银浆痕迹,黑色曲线是 PET 薄膜的裂缝。在这种情况下,裂缝会通过电线传播,破坏了电线的电气路径,导致故障。
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PET 软片
图片中的 PET 软片已被暴露在一个相当长的 85/85 测试中。需要注意的是,在测试进行到 500 小时的测试时,水解已经开始使 PET 材料变脆,2000 小时后,材料将失去所有的机械性能。同样的问题在其他酯基聚合物材料(例如 PBT、PEN)上也经常出现。

PET 应采用什么测试条件

如果产品在使用这过程中不会遇到 85/85 的环境,那么由于水解,85/85 测试对这些产品的可靠性产生的结果并不适用。如何避免这种情况呢?可以通过降低测试温度,由于水解只发生在超过合物 Tg 温度的潮湿环境中,PET 的 Tg 通常在 70-80℃。例如,将 65℃ 的测试温度和 90%的相对湿度结合起来,可用于 PET,降低温度引起的加速试验变慢可以通过增加测试时间来补偿。

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