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■ 無機(ji)離(li)子交換(huan)劑的分類方(fang)法
1. 硅(gui)鋁酸鹽 硅(gui)酸鹽 3A,5A
2. 水合氧化物(wu) Sb2O52H2O , Bi2O3nH2O
3. 多價金屬酸性鹽 Zr(HPO4) 2 H2O , Ti(HPO4) 2 H2O
4. 雜多(duo)酸 (NH4) 3 Mo 12 (PO4) 40 nH 2 O
5. 其(qi)他 Ca 10 (PO4) 6 (OH)2 , MgAl(CO3)(OH) nH2O
■ 離子交換反應(基(ji)本反應)
☆ 陽離子交換反應
R-OH+M + →R-OM+H +
☆ 陰離子交換反應
R-OH+A - →R-A+OH -
R-OH+A - +H + →R-OH 2 A
■ 離(li)子交(jiao)換反應(ying) ( 對 pH 值的影響 )
☆ 陽(yang)離(li)子(zi)交換(huan)反(fan)應容易發生在堿(jian)性離(li)子(zi)上( 生成酸 )
R-OH |
|
☆( 陰離子(zi)交換反(fan)應容易發生在酸性離子(zi)上( 生成堿 )
R-OH |
|
■由(you)無(wu)機離子交換(huan)劑的性質所決定(ding)的離子交換(huan)的不同(tong)特(te)性
酸性化合物 Sb2O5nH2O
兩性化合物 TiO2nH2O
堿性化合物 Bi2O3nH2O
■ 無(wu)機(ji)離子交換劑 「IXE」 的特性
1. 耐熱性(xing)強, 100 ℃ 以上仍可使用(yong)。
2. 離子選(xuan)擇性高,能在共(gong)存離子中分選(xuan)出特定離子。
3. 在無水條(tiao)件下仍效(xiao)果顯著。
4. 耐放射線效果(guo)顯(xian)著,在(zai)強放射線下效果(guo)如初(chu)。
5. 耐有機藥品性,對熔(rong)融樹脂的耐受性高(gao)。
6. 強抗氧(yang)化(hua)性(xing),可在(zai)強氧(yang)化(hua)性(xing)環(huan)境中使用(yong)。
7. 在(zai)高溫(wen)條件下(xia)具(ju)有氣體吸附性能(neng)。
■ IXE 長處(chu)、短處(chu)
特征(zheng) | 長處 | 短處(chu) |
○ 耐熱性 | 能熔融入樹脂中使用 | |
○ 離子(zi)選擇性 | 在高濃度溶液中(zhong)能夠有選擇地捕捉特定離子 | 離子一旦被吸附則不可再生 |
○ 無水條件下(xia)的效果 | 能熔融入樹脂中使用 | |
○ 親(qin)水性 ( 耐有機(ji)藥品(pin)性 ) | 能在樹脂、有機溶劑中使用(yong) | 在溶(rong)液里(li)離子(zi)交換劑本身有溶(rong)出(chu)可能 |
○ 微(wei)粉末 | 適(shi)合溶入樹脂 | 在液體(ti)中分離復雜 |
○ 耐(nai)放射(she)線性(xing) | 適(shi)用于放射性排液處理 |
有(you)用的領域:捕捉固定融入樹脂的雜質離(li)子、有(you)機溶劑的精制(zhi)、排液處理 ( 有(you)害離(li)子的去除 ) 、增強(qiang)涂膜的防腐蝕效果、原子能相關
不擅長(chang)的(de)(de)領域:水溶液的(de)(de)精(jing)制
■ 無機離子交換劑 IXE 的耐熱(re)性(xing) (IXE-300 在規定溫(wen)度下(xia)經過(guo) 4 小時燒制(zhi)后的分配系數; Kd
離子交換劑(ji)中離子的量 / 交換劑(ji)重量 (g)Kd= (ml/g)液體中離子的量 / 溶液體積(ji) (ml )
■ 無機離子交換劑 IXE 的(de)離子選(xuan)擇性(xing)
離子(zi)交換劑 0.1g/溶液 25ml,初期離子(zi)濃度 =1× 10 -3 M ,20 ℃分離系數 αBA = Kd( A 離子(zi) )/Kd( B離子(zi) )
■ 離子交換反應 ( 雙離子交換劑并用的效果 )
容易進行陽離子交換的反應
pH 值上升 陰 / 陽離子交換劑并用 pH 值下降
容易進行陰離子交換的反應
■ 離子交換反應 ( 雙離子交換劑并用的效果 )
■ 作為離子(zi)交換(huan)基(ji)的硝酸基(ji) ( NO 3 ) 的效果(guo)
IXE 1.0g /0.1 N-NaCl/HCl 50ml 在 40 ℃ 條件下攪拌 24 小時(shi)
■ IXE 的具有代表性的性質
型號(hao) | IXE-100 | IXE-300 | IXE-500 | IXE-530 | IXE-550 | IXE-600 | IXE-633 | IXE-700F | IXE-800 | IXE-6107 | IXE-6136 | |||
離(li)子交換類型 | 陽 | 陽(yang) | 陰 | 陰 | 陰 | 雙 | 雙(shuang) | 陰(yin) | 陰 | 雙 | 雙 | |||
主(zhu)要成分 | Zr | Sb | Bi | Bi | Bi | Bi,Sb | Bi,Sb | Mg,Al | Zr | Zr,Bi | Zr,Bi | |||
總離子交換容量 | Cl - | meq/g | - | - | 3.9 | 3.7 | 4.1 | 2.0 | 2.8 | 4.5 | 1.0 | 2.7 | 2.2 | |
Na + | meq/g | 6.6 | 4.0 | - | - | - | 2.0 | 1.3 | - | - | 2.0 | 2.6 | ||
中性 離(li) 子(zi)交 換 容量 | Cl - | meq/g | - | - | 1.8 | 1.8 | 1.8 | 2.0 | 1.8 | 4.5 | 0.2 | 2.3 | 2.0 | |
Na + | meq/g | 3.3 | 2.3 | - | - | - | 1.5 | 1.3 | - | - | 1.4 | 1.3 | ||
離子交(jiao)換(huan)速度(du) | 慢 | 快 | 慢 | 慢 | 慢 | 快 | 快 | 慢 | 慢(man) | 快 | 快 | |||
粒徑 | μm | 1.0 | 0.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.0 | 1.5 | 1.5 | 2 | 1.5 | 2.1 | ||
熱水抽出試驗 | 電傳導(dao)速(su)度 | μS/cm | 300 | 10 | 10 | <10 | 30 | 25 | 50 | 20 | 25 | 25 | ||
pH | 3.0 | 5.0 | 5.0 | 6.0 | 4.5 | 4.8 | 9.5 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | ||||
容(rong)積(ji) 抵抗率( 順序(xu) ) | Ωcm | - (高) | - (低) | - (高) | - (高(gao)) | - (高) | 10 11 | 10 13 | 10 13 | - (高) | - (高) | -(高(gao)) | ||
環氧樹脂硬(ying)化特性 | - (好) | (不好) | -(好(hao)) | - (好(hao)) | - (好) | 60 | 100 | -(好) | -(好) | -(好) |
■ 總離子交換容量 : 依據 HCL 和 NaOH 的水溶液 ( IXE 1.0 g /0.1 N-HCl 或 NaOH 50 ml 20 h rs ) 。
■ 中性離子交換容量 : 中性 ( 離子交換平衡后 ) 時的離子交換量。
■ 離子交換速度 : NaCL1mep 負荷時的速度的比較 (IXE 3.0 g /0.01 N-NaCl 300 ml) 。
■ 粒徑 : 激光衍射式粒度分布測定裝置。
■ 熱水抽出試驗 :IXE 1.0 g / 純凈水 100 ml 95 ℃ 20 小時 ) 。
■ 容積抵抗率 :EOCN 5.4g, PN -100 2.7g,TPP0.1g, IXE 10g 混合 → 鉛彈成型 → 硬化。
■ 環氧樹脂硬化特性 :EOCN 19g, BREN 4g, PN -100 10g , TPP0.1g , SiO2 65g,IXE3g 混合, → 測量扭矩 ( 170 ℃)、 以未添加 IXE 為 100 的時候的相對值。
■ 對應(ying) IXE 的各種陰離(li)子的 Kd( ) 內為 pH 值
IXE 5.0g / 50ml 試驗溶液 、 20 -25 ℃ 、 24 小時分配系數 Kd = (C 0 -C) × V / C 0 × m(ml/g)( C0 : 原液離子濃度 , C: 試驗液離子濃度 ,V : 試驗液體積 、 m :IXE 重量 )
試(shi)驗溶液:
0.01N 鹽溶液 : 0.01N-NaCl, NaBr, NaNO3 , Na2 SO4 和(he) Na3 PO4
0.01N 混(hun)合液 : 0.01N 鹽溶液 和 0.01N 酸(suan)溶液以 1:1 比例混(hun)合
0.01N 酸溶液 : 0.01N-HCl, HBr, HNO3 , H2SO4 和 H3 PO4
■ IXE 在電子材料中的應用
(1) ~ 添加IXE的環氧樹脂 PCT(1 ) ~
☆ 次序
1) 原材料的溶解混合 ( 100 ℃ )
2) 二次混合 ( 90 ℃ )
3) 硬化 ( 170 ℃ ×8小時 )
4) 研磨 (75 ~ 150 μ m)
5) 高壓蒸汽試驗 (PCT) 研磨成品 1.0g / 去離子溶劑 40ml , 125 ℃ × 400 小時。
酚醛環氧樹脂 (EOCN-1020) 58 部
溴素化環氧樹脂 (BREN) 8 部
苯酚環氧樹脂 (PN-100) 33 部
催化劑 ( 磷化三苯 ) 1 部
在萃取的(de)水中的(de)游離物和(he)濃縮物之間的(de)關(guan)系
(2) ~ 添(tian)加IXE的環氧(yang)樹脂 PCT(2 ) ~
☆ 次序(xu)
1) 原材料的混合
2) 硬化(hua) ( 150 ℃ × 10 小(xiao)時 )
3) 研磨 (75 ~ 150 μ m)
4) 高壓蒸汽試(shi)驗研磨成品 2.5g / 去(qu)離子溶劑 50ml , 121 ℃ × 400 小時。
☆ 組成
雙酚 A,2,2'- 雙對(dui)羥苯基丙(bing)烷環氧樹脂 (Epicoat828)
SumicureA
IXE-600 0.1 , 0.2 , 0.5 , 1.0 , 2.0 , 3.0 部
(3) ~ 添加IXE的(de)環氧樹脂的(de)配線腐(fu)蝕抑制試驗 ~
☆ 次序
1) 原材料的混合
2) 涂覆(fu)在(zai)梳(shu)子(zi)型(xing)電(dian)極上、硬化(hua)
3) 不飽和蒸氣加壓(ya)偏倚(yi)測驗(yan) (USPCBT) 130℃ ,85%RH,20V,20小(xiao)時
☆ 組(zu)成
雙酚 A,2,2'- 雙對羥苯基丙烷(wan)環(huan)氧樹脂 (Epicoat 828) 86 部
三亞乙基四胺 14 部(bu)
IXE-633 0.2-0.5部
☆ 梳子(zi)型電極
寬度 20μ m , 間距 20μ m , 厚度 1μ m
未(wei)添(tian)加(jia) IXE 已(yi)添(tian)加(jia) IXE
IXE 在電(dian)子材料中的應(ying)用 ( 參考 1)
在添加了離子捕捉劑的樹脂中阻止了半導體單元,并經過焊料浸漬處理 ( 260 ℃ , 5 秒 ), → USPCBT水頭 , 潮崎 , 樋口 , 安食 , 電子通信學會技術研究報告 , 86(1986)
IXE 在電子(zi)材料中的(de)應用 (2)
A: 通用封止材料
B: 聚烴硅氧變質(zhi)封(feng)止材料
C: 通用封止材料(liao) + 離子(zi)捕(bu)獲劑
D: 聚烴硅(gui)氧變(bian)質封止(zhi)材料
+ 離子(zi)捕(bu)獲劑(ji)使用添(tian)加(jia)了離子(zi)捕(bu)獲劑(ji)的(de)封止材料制作成形的(de)半導體裝(zhuang)置(zhi),進(jin)行高溫(wen)放置(zhi)試(shi)驗中(zhong)尾 , 西(xi)崗 , 清水(shui) , “ 日東技報 ” 27,No.1( 1989 )■ 低 α - 射線水(shui)平 型號 ( 特(te)定的(de)項目 )
型號 | α - 射線水(shui)平 ( C/ cm 2 ? h) |
IXE-500 | <0.1 |
IXE-530 | <0.1 |
IXE-600 | <0.06 |
IXE-633 | <0.1 |
■ IXE 型號一覽(lan)表
型號 | 反 應類(lei) 型 | 粒徑 | 成(cheng)分(fen) | 總交換容量(liang) (meq/gr) | 中性(xing)交換容量 (meq/gr) | 耐酸性 | 耐(nai) 堿 性 | 耐 熱 性 |
IXE-100 | 陽離子交換 | 1.0 | Zr | Na+ 6.6 | Na+ 3.3 | ◎ | ○ | ~ 550 |
IXE-300 | 陽離子交(jiao)換 | 0.5 | Sb | Na+ 4.0 | Na+ 2.3 | ◎ | ◎ | ~ 400 |
IXE-500 | 陰離子交換 | 1.5 | Bi | Cl - 3.9 | Cl - 1.8 | ○ | ◎ | ~ 400 |
IXE-530 | 陰離子交換 | 1.5 | Bi | Cl - 3.7 | Cl - 1.8 | ○ | ◎ | ~ 400 |
IXE-550 | 陰離子交換 | 1.5 | Bi | Cl - 4.1 | Cl - 1.8 | ○ | ◎ | ~ 400 |
IXE-600 | 雙(shuang)離子交換 | 1.0 | Sb/Bi | Na+ 2.0 Cl - 2.0 | Na+ 1.5 Cl - 2.0 | ○ | ◎ | ~ 400 |
IXE-633 | 雙離子交(jiao)換 | 1.5 | Sb/Bi | Na+ 1.3 Cl - 2.8 | Na+ 1.3 Cl - 1.8 | ○ | ◎ | ~ 400 |
IXE-700F | 陰離子交(jiao)換 | 1.5 | Mg/Al | Cl - 4.5 | Cl - 4.5 | △ | △ | ~ 600 |
IXE-700D | 陰離子交換 | 6.0 | Mg/Al | Cl - 4.5 | Cl - 4.5 | △ | ○ | ~ 300 |
IXE-800 | 陰離子(zi)交換(huan) | 2.0 | Zr | Cl - 1.0 | Cl - 0.2 | △ | ◎ | ~ 300 |
IXE-6107 | 雙離子交(jiao)換 | 1.5 | Zr/Bi | Na+ 1.4 Cl - 2.3 | Na+ 2.0 Cl - 2.7 | ○ | ◎ | ~ 400 |
IXE-6136 | 雙離子交換 | 2.1 | Zr/Bi | Na+ 1.3 Cl - 2.0 | Na+ 2.6 Cl - 2.2 | ○ | ◎ | ~ 400 |
■ 注(zhu)意(yi)事(shi)項
○ 在樹脂和涂料中(zhong)添加(jia)時(shi),必須分散均勻。對在擠(ji)壓(ya)成形機、射出(chu)成形機 中(zhong)熔融混合以及使用(yong) 3 卷滾軸混練的時(shi)候(hou)有效。
○ 進行(xing)硅烷耦合處理時(shi)離子交換能(neng)力會有所下降(jiang)。
○ pH 值、共存離子、溫(wen)度、使(shi)用(yong)條件等都會影響(xiang)到產(chan)品(pin)離子交(jiao)換特性的變(bian)化。 ( 如(ru)果事先能提供使(shi)用(yong)條件,敝公司可以(yi)對(dui)使(shi)用(yong)條件進(jin)行討論(lun)。 )
○ 請常溫、避光保存(cun)。
■ 包裝規格
10kg/包 內:防潮袋(dai);外:紙(zhi)箱
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