Состав пасты: Состав и свойства зубных паст.

Содержание

Состав зубной пасты — ингредиенты

Что входит в состав паст Blend-a-Med?

Назначение

Для чего нужен

Борется с образованием кариозных полостей, поддерживает здоровое состояние десен, активный ингредиент защиты чувствительных зубов

Образует сверхтонкое покрытие, которое защищает зубы от воздействия пищевых кислот и предотвращает образование зубного налета.
Помогает укрепить ослабленную эмаль и предотвратить кариес, защищает от образования зубного налета, поддерживает здоровье десен и защищает от повышенной чувствительности и неприятного запаха изо рта.

Стабилизатор: поддерживает здоровье десен, активный ингредиент защиты чувствительных зубов

Помогает стабилизировать состав зубной пасты.
Помогает укрепить ослабленную эмаль, защищает от образования зубного налета, поддерживает здоровье десен и защищает от повышенной чувствительности. 

Активный ингредиент борьбы с кариесом

Фтор помогает предотвратить кариес, замедляя разрушение зубной эмали. Он укрепляет структуру эмали (этот процесс — реминерализация). Это повышает устойчивость эмали к воздействию кислот в дальнейшем. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), Всемирная федерация стоматологов (FDI), Международная ассоциация стоматологических исследований (IADR) и Китайская стоматологическая ассоциация (CSA) подтвердили эффективность и безопасность фторидов.

Активный ингредиент борьбы с образованием зубного камня и бактериями

Устраняет бактерии, вызывающие неприятный запах изо рта, защищает от образования зубного налета, предотвращает образование зубного камня и ухаживает за деснами.

Увлажнитель

Поддерживает нужный уровень вязкости зубной пасты, благодаря чему нам приятно чистить зубы.
Связывает ингредиенты и помогает предотвратить высыхание пасты.

Абразив

Отбеливает зубы, очищая, полируя и бережно удаляя поверхностную пигментацию, и при этом защищает эмаль.
В сочетании с механическим воздействием зубной щетки диоксид кремния эффективно удаляет потемнения на поверхности зубов.

Абразив

Отбеливает зубы, очищая, полируя и бережно удаляя поверхностную пигментацию, и при этом защищает эмаль.

Вещество, предотвращающее образование зубного камня и потемнение эмали

Помогает предотвратить образование зубного камня.
Устраняет потемнения эмали и помогает предотвратить их появление.

Увлажнитель

Поддерживает нужный уровень вязкости зубной пасты, благодаря чему нам приятно чистить зубы.
Связывает ингредиенты и помогает предотвратить высыхание пасты.

Увлажнитель

ПЭГ — ингредиент, который помогает компонентам зубной пасты образовать однородную массу. Он хорошо растворяется в воде и улучшает пенообразование, делая процесс чистки зубов более приятным.
Не следует путать ПЭГ-6 (полиэтиленгликоль-6) с обычным полиэтиленом; это различные химические соединения.

Растворитель, компонент-носитель

Оказывает увлажняющее действие и растворяет многие ингредиенты

Буфер pH

Поддерживает уровень кислотности pH, обеспечивая эффективность и целостность продукта

Ингредиент для придания вкуса и освежающего эффекта

Компонент эстетического назначения, который помогает улучшить вкус зубной пасты и сделать процесс чистки зубов более приятным.
Ингредиенты зубной пасты, помогающие очистить и защитить зубы, например, фтор и абразивы, сами по себе безвкусны.

Стабилизатор

Обеспечивает эффективность фторида олова, стабилизируя его.

Эмульгатор, загуститель

Обеспечивает нужную консистенцию зубной пасты.

Подсластитель

Компонент эстетического назначения, который помогает улучшить вкус зубной пасты и сделать процесс чистки зубов более приятным.
Ингредиенты зубной пасты, помогающие очистить и защитить зубы, например, фтор и абразивы, сами по себе безвкусны. Хотя этот ингредиент и придает пасте сладкий вкус, наши зубные пасты не содержат сахара!

Эмульгатор, загуститель

Обеспечивает нужную консистенцию зубной пасты

Придание цвета, улучшение эстетических качеств

Компонент эстетического назначения, который помогает чистить зубы с удовольствием.
Придает зубной пасте сверкание.

Увлажнитель, компонент-носитель

Поддерживает нужный уровень вязкости зубной пасты, благодаря чему нам приятно чистить зубы. Связывает ингредиенты и помогает предотвратить высыхание пасты.

Защищает от образования зубного налета/роста бактерий

Эмульгатор, загуститель

Обеспечивает нужную консистенцию зубной пасты

Буфер pH

Поддерживает уровень кислотности pH, обеспечивая эффективность продукта

Пенообразователь

Пенообразователь и абразив, который помогает очистить зубы от частиц пищи, бактерий и налета и удаляет потемнения зубной эмали.

Ингредиент для борьбы с зубным камнем и устранения потемнений зубной эмали

Эти ингредиенты помогают предотвратить образование зубного камня и потемнение эмали.

Ингредиент для поддержания уровня pH, абразив

Вкус пищевой соды, улучшение процесса чистки зубов.

Пять основных ингредиентов зубной пасты

По утрам и вечерам вы привычно выдавливаете немного зубной пасты на щетку, но задумывались ли вы когда-нибудь над тем, из чего состоит это средство? В состав большинства зубных паст входят одинаковые активные и вспомогательные ингредиенты.

Активные компоненты пасты – это те вещества, которые борются с кариесом и снижают риск развития заболеваний десен. Вспомогательные вещества придают зубной пасте вкус и формируют ее текстуру. Они не участвуют в защите полости рта от стоматологических заболеваний, но без них зубная паста не была бы такой, какая она есть.

Фториды

Фториды играют важную роль в борьбе с кариесом. Как объясняют стоматологи, эти соединения фтора имеют сходство с минералами, из которых состоят наши зубы. Фториды помогают укреплять эмаль зубов, делая ее более устойчивой к кариесу и пагубному воздействию кислот, содержащихся в еде и напитках. Хотя в продаже есть зубные пасты без фторидов, они крайне редко получают Знак одобрения СтАР (Стоматологической ассоциации России).

Абразивы

Являясь активными ингредиентами, технически абразивы считаются вспомогательными веществами, поскольку они не снижают риск развития кариеса и заболеваний десен. Тем не менее, без них зубная паста была бы отнюдь не так эффективна, ведь именно абразивы удаляют с зубов остатки пищи и загрязнения.

Когда-то абразивы были очень грубыми: например, в Древнем Египте использовали перемолотую яичную скорлупу, а римляне отдавали предпочтение толченым раковинам устриц. Сегодня размер частиц абразивов стал значительно меньше. Обычно в состав пасты входит карбонат кальция, силика (гидратированный диоксид кремния) или гидратированный оксид алюминия. Абразивные компоненты современных зубных паст мягко очищают и полируют поверхность зубов, не оставляя на эмали царапин и придавая ей яркий блеск.

Вкусовые добавки

Фториды и абразивы помогают очищать и защищать зубы. Чего они лишены, так это приятного вкуса. Вот почему в составе зубной пасты вы наверняка обнаружите вкусовые добавки. Обычно такие вещества получают из подсластителей, например, сахарина или сорбитола. Некоторые зубные пасты, предназначенные для детей, имеют фруктовый вкус. Важно отметить, что, хотя эти ингредиенты придают пастам сладкий привкус, сахара в зубных пастах нет, поэтому они не провоцируют кариес. Знак одобрения Американской стоматологической ассоциации (ADA) или Стоматологической ассоциации России можно увидеть на пасте с подсластителем, но никогда – на зубной пасте, в состав которой входит вызывающий кариес сахар.

Увлажнители

Некоторые из вкусовых добавок, например, сорбитол, выполняют сразу две функции. Сорбитол играет роль увлажнителя, то есть, препятствует высыханию пасты. Увлажнитель удерживает воду в зубной пасте, поэтому она долго сохраняет необходимую консистенцию. Наряду с сорбитолом увлажнителями являются такие вещества, как гликоль и глицерин.

Детергенты

В состав зубной пасты должны входить детергенты, или моющие средства: именно они обеспечивают образование пены при чистке зубов. Одним из самых распространенных детергентов, используемых в зубных пастах, является лаурилсульфат натрия.

Когда в следующий раз вы будете выбирать зубную пасту, не поленитесь внимательно изучить ее состав, указанный на упаковке. Поскольку теперь вы знаете, какие вещества могут содержаться в зубной пасте, вам будет проще понять, насколько качественно то или иное средство чистит зубы, и узнать, обеспечивает ли оно дополнительную защиту от разных стоматологических заболеваний, например, гингивита.

Из чего состоит паста для чистки зубов

Зубная паста – это эффективное средство, которое помогает бороться с развитием различных стоматологических заболеваний. Но, далеко не все пасты полезны и безвредны для зубной эмали. Некоторые препараты содержат в своем составе вредные химические компоненты. Для того чтобы избежать проблем со здоровьем зубов и десен, нужно использовать натуральную пасту для зубов, не способную навредить зубной эмали.

Производство зубной пасты

Как изготавливают пасту для зубов? Сначала водопроводная вода очищается и дезинфицируется путем озонирования.

После проведенной дезинфекции озон разрушают при помощи ультрафиолетовых лучей, поскольку он не должен остаться в зубной пасте. 

Затем в специальных реакторах изготавливают основу зубной пасты, при этом используют очищенную воду, увлажнитель, загуститель и абразивное вещество. Варят основу при температуре 40 градусов, постоянно перемешивая специальным миксером, находящимся в реакторе, до образования желеобразной массы. 

Далее полученное средство разливают по тюбикам и отправляют на лабораторные исследования. Пасту проверяют на плотность, вязкость, цвет, запах, кисло-щелочной баланс и т.д. Исследование длится три дня, и если все в порядке, паста уходит на упаковку.

Разновидности паст для зубов

Пасты делятся на два типа: лечебно-профилактические средства и гигиенические препараты. Второй тип зубных паст можно применять ежедневно, не боясь причинить вред зубной эмали. Первый же вид средств для полости рта подразделяется на несколько подтипов, некоторые из которых не предназначены для постоянного или даже частого использования.

 

Классификация средств для чистки зубов

  • Гигиенические пасты, призванные очищать поверхность зубов от микробного налета и освежать дыхание;
  • Пасты с противовоспалительным эффектом. Содержат в составе особые лечебные травы, применяются в качестве терапии при лечении заболеваний пародонта.
  • Противокариесные препараты. Пасты с большим содержанием фтора, могут использоваться в сочетании с гигиеническими средствами для полости рта, как профилактика возникновения кариеса.
  • Противогрибковые пасты. Применяются по назначению врача для лечения некоторых болезней полости рта.
  • Пасты с антимикробным действием. Используются в комплексе лечения при развитии заболеваний зубов и десен.
  • Пасты с отбеливающим эффектом. В состав подобного средства входят абразивные частицы, эффективно снимающие зубной налет, но способные навредить эмали зубов. Поэтому такие пасты не рекомендовано использовать постоянно.

Компоненты, содержащиеся в зубной пасте

Основные компоненты – это абразивы, увлажнители, фтор и ароматизаторы. Одну из главных ролей играют абразивные вещества, поскольку именно благодаря ним счищается налет с поверхности зубов. Самые часто встречаемые – это карбонат кальция, диоксид кремния и соединения алюминия. Эти абразивы счищают  налет, не повреждая зубную эмаль.

Увлажнители в пастах применяют для поддержания текстуры средства. Практически во всех пастах содержится сорбит и глицерин. Благодаря этим компонентам паста имеет гладкую консистенцию и равномерно выдавливается из тюбика.

Помимо этого в состав пасты входят пенообразующие компоненты, также способствующие очищению эмали зубов.

Фтор, содержащийся во многих пастах, уменьшает риск развития кариеса, а также укрепляет эмаль зубов.
Ароматизаторы и подсластители добавляют в зубную пасту для придания ей аромата и приятного вкуса.

Состав детской зубной пасты

Прежде чем узнать подробнее о составе детской зубной пасты, родителям важно запомнить, что чистить зубы малышу нужно с момента прорезывания у него первых зубов. Сначала очищать зубки нужно при помощи специального напальчника или детской зубной щетки без какой-либо пасты. Помимо этого ежедневно нужно протирать зубки небольшим кусочком стерильного бинта или специальными салфетками для чистки зубов малышам. Начинать чистить зубы пастой нужно не ранее, чем с двух лет.

Перед тем, как приобрести детскую пасту для чистки зубов, нужно посмотреть состав продукта. Некоторые детские зубные пасты включают в себя вредные компоненты, такие как:

  • Лаурилсульфат натрия. Используется для лучшего вспенивания продукта, но при этом, раздражает и сушит слизистую полости рта, в результате чего могут образоваться множественные трещинки.
  • Сахарин – вещество, применяемое для улучшения вкуса пасты. Чрезмерная доза сахарина опасна для здоровья человека.
  • Красители, способные спровоцировать появление аллергии на пасту.
  • Хлоргексидин не только обеззараживает полость рта, но и убивает естественную микрофлору слизистой.

Зубная паста для взрослых не подходит ребенку, и также, может нанести вред детской зубной эмали. Помимо этого зубная паста для взрослых, довольно часто, провоцирует появление рвотного рефлекса у детей. Именно поэтому детские пасты обладают нейтральным запахом и вкусом.

Зубная паста из натуральных компонентов

Натуральная паста для зубов не содержит никаких красителей, ароматизаторов и консервантов, способных разрушить зубную эмаль. Пасты, состоящие из натуральных трав и растений, обладают рядом целебных свойств:

  • освежают дыхание;
  • обладают противовоспалительным действием;
  • снимают зубной налет;
  • препятствуют размножению бактерий в полости рта.

Из-за своего натурального состава такие пасты плохо вспениваются, поэтому требует более тщательной чистки полости рта.

Такие пасты состоят, как правило, из экстрактов трав и растений, и чаще всего имеют зеленый цвет. В состав продукта обычно входит бромелаин, компонент, содержащийся в ананасах. Бромелаин уменьшает отечность десен, убивает бактерии и защищает полость рта от вредоносных микроорганизмов. Также в натуральные зубные пасты добавляют экстракт солодки, который обладает сильным противовоспалительным действием. Солодка уменьшает кровоточивость десен и снижает уровень чувствительности зубной эмали. Помимо этого, натуральные зубные пасты могут содержать экстракты различных эфирных масел.

Что входит в состав зубной пасты «Лесной бальзам»

Уход за полостью рта – это ежедневная процедура, которая требует особенного внимания, так как от этого зависит не только ваш внешний вид, но и состояние организма. Чистить зубы правильно не так сложно. Главное — подобрать качественные средства.

Зубная щетка и паста – все, что необходимо для чистки зубов. Сегодня мы разберем, что входит в состав зубной пасты, и как правильно ее выбирать. 

Что такое зубная паста

Зубная паста – это однородная жидкая плотная масса, состоящая из фтора, ароматизаторов и абразивных веществ, которые способствуют очищению верхнего слоя зубов и внутренней полости рта. 

Основная функция зубной пасты – смягчить механическое трение щетки о зубы, чтобы не повредить эмаль. Также она способствует лечению десен, предотвращению появления заболеваний и удаляет неприятный запах изо рта.

Что входит в состав зубной пасты

Можно выделить два основных типа зубных паст: натуральные и химические. Их отличие заключается в том, что натуральные делаются из органических элементов таких, как активированный уголь или экстракт мяты. В натуральных нет агрессивных компонентов, которые могли бы навредить организму, но химические зубные пасты часто лучше справляются с решением проблем полости рта: кариес, появление зубных камней или заболевания десен. 

Зачем нужна натуральная паста, и из чего она состоит

Натуральные зубные пасты подходят детям до 7 лет, так как они могут проглотить средство. Их состав более мягок как для организма, так и для зубов. Детская зубная паста 2+ от «Лесного бальзама» на 50 процентов состоит из сока алоэ, который оказывает успокаивающее действие на десны и слизистую полости рта, и из экстракта магнолии, который защищает от скопления налета и снижает риск развития кариеса. Детская зубная паста не содержит фтора, так как он может вызвать аллергическую реакцию.  

Разбор состава химической зубной пасты

Почти все пасты химического типа оказывают дополнительный эффект: отбеливание, лечение десен, устранение кариеса и т.д. 

Основные химические компоненты зубной пасты – фториды, ферменты, абразивное вещество, лечебно-профилактические добавки, консерванты и ароматизаторы. Разберемся с каждым, чтобы понять, каким должен быть правильный состав зубной пасты. 

Фториды

Фториды обеспечивают эффективную защиту эмали против кариеса. Они укрепляют ее и оказывают антибактериальное действие – каждая зубная паста включает эти вещества в свой состав, так как без них она лишается основного защитного действия. 

Среди фторидов выделяют два основных: фторид натрия и фторид амина. В них содержится одинаковое количество фторидов. Основная разница между ними заключается в том, что фторид натрия является меньшим раздражителем для слизистой оболочки полости рта и подходит тем, кто страдает от кровоточивости десен или их повышенной чувствительности.

Защитные ферменты

В слюне содержатся антибактериальные свойства, которые выполняют защитную функцию полости рта. Существуют ферменты, которые усиливают это свойство – их в небольшом количестве добавляют в зубные пасты. Как результат, они снижают образование налета и зубного камня.

Абразивное вещество

Такие вещества способствуют удалению зубного налета и пищевых остатков. Эти небольшие мягкие частицы помогают зубной щетке справиться с мелкими загрязнениями и труднодоступными местами. К наиболее распространенным абразивным веществам относят диоксид кремния и карбонат кальция. 

Лечебно-профилактические добавки

Помимо основной функции очищения зубов, зубные пасты также обладают лечебными свойствами. Зубные пасты с хорошим составом включают в себя масла полезных трав и экстракты различных растений, которые обладают заживляющими и увлажняющими свойствами. Зубная паста «Тройной эффект» включает в себя экстракт ромашки, который снижает активность вредных бактерий, а масло облепихи глубоко питает и успокаивает десны. В состав зубной пасты «Лесной бальзам» входит отвар целебных трав.

Консерванты

Так как зубная паста хранится долго, для предотвращения развития в ней микроорганизмов, в ее состав включают антисептики-консерванты. 

Ароматизаторы

Вкусовые наполнители используются для придания зубной пасте вкуса, а также для маскировки неприятного запаха во рту. В состав зубных паст входят разные ароматизаторы, среди которых самые распространенные — эфирные масла.

Состав зубных паст | Unilever Лесной Бальзам

✓  Абразивное, полирующее вещество.  Предназначено для механического удаления мягкого зубного налета, пищевых остатков, образующихся бактерий с поверхности зубов и полировки эмали. На гладкой зубной поверхности значительно труднее прикрепиться веществам, формирующим мягкий налет. Существует достаточно много веществ, используемых в пастах в качестве полирующих. Полирующий эффект достигается за счет абразивного действия. Степень абразивности определяется величиной и поверхностью частиц. К наиболее распространенным абразивным веществам относятся диоксид кремния и карбонат кальция (мел).

✓  Увлажняющие вещества.  Компоненты зубной пасты, которые препятствуют испарению воды, способствуют сохранению однородности зубной пасты и более легкому выдавливанию из тубы. В качестве увлажнителей обычно используют многоатомные спирты (глицерин, сорбитол) и полиэтиленгликоль (ПЭГ).

✓  Гелеобразующие вещества или загустители.  В зубных пастах используют синтетические и натуральные полимеры. Они обеспечивают правильную консистенцию и пластичность пасты. Благодаря им паста легко выдавливается из тюбика, не растекается на щетке, легко распределяется в полости рта.

✓  Пенообразующие вещества.  Способствуют формированию стабильной пены при чистке зубов, облегчают процесс чистки зубов, способствуя эффективному удалению «загрязняющих» частиц (микробный налет и пищевые остатки) из полости рта. Наиболее распространенным является лаурилсульфат натрия.

✓  Лечебно-профилактические добавки  – это те вещества, которые гигиеническую пасту делают профилактической и обеспечивают ее свойства:

  • Если в пасту входит один или несколько фтористых компонентов, то заявляют о ее противокариесных свойствах. Фтор предотвращает развитие кариеса, повышая устойчивость эмали к бактериям зубного налета.
  • Если антибактериальные компоненты, например, цетилпиридиниум хлорид, то говорят о противоналетных, противовоспалительных свойствах.
  • Также в пасту могут входить растительные экстракты для обеспечения эффективности при воспалительных процессах в полости рта. К ним относятся экстракты хвойных растений, экстракты ромашки, тысячелистника, шалфея, крапивы, зверобоя и др.  Зубная паста с экстрактами шалфея и алоэ вера на отваре трав .
  • Соли кальция, например, гидроксиапатит призваны укреплять структуру зубной эмали.
  • Соли калия (нитрат калия, цитрат натрия) способствуют снижению повышенной чувствительности зубов за счет блокирования передачи болевых сигналов.

✓  Консерванты.  Обеспечивают микробиологическую чистоту пасты, препятствуют развитию микрофлоры в пасте в период хранения, транспортировки и использования.

✓  Вкусовые наполнители и ароматизаторы.  Используются для маскировки вкусов отдельных компонентов. Делают пасту приятной на вкус. Наиболее распространенными ароматизаторами в зубных пастах являются натуральные эфирные масла.

✓  Вода  является одним их основных компонентов, который связывает в единое целое все другие ингредиенты.

Какую зубную пасту лучше использовать при ношении брекетов?. Официальный сайт SPLAT

Должна ли зубная паста для брекетов быть специальной?

Пользоваться при ношении брекетов специальной ортодонтической пастой не обязательно, если это не предписано вашим врачом. Достаточно обычной зубной пасты – если она содержит активные компоненты, которые обеспечат надлежащий уход за полостью рта во время длительного ношения брекет-системы.

Какие проблемы возникают во время ношения брекетов?

Брекеты помогают корректировать прикус и выравнивать зубы, но осложняют процесс их очистки. Остатки пищи скапливаются под корректирующей конструкцией, что повышает риск размножения бактерий, развития кариеса и образования зубного камня. После еды органические кислоты сильнее разъедают зубную эмаль там, где к ней прилегают пластины и дуги. Соприкосновение десен и слизистой с брекетами может вызвать раздражение и даже воспаление. Кроме того, некоторые носители брекетов жалуются на появление неприятного запаха изо рта. Чтобы таких проблем не возникало, зубная паста, которой вы пользуетесь в период коррекции прикуса, должна максимально укреплять зубную эмаль, обладать мощными защитными, проитивокариозными и заживляющими свойствами, а также надежно освежать дыхание.

Какой пастой чистить зубы с брекетами?

Чтобы эффект от полезных веществ в составе зубных паст не снижался и не возникало привыкания, специалисты рекомендуют время от времени менять зубную пасту. Особенно важно делать это в период лечения у ортодонта. Для защиты эмали во время ношения брекетов следует пользоваться [FN1] зубными пастами с высоким содержанием кальция – такими, как Splat® БИОКАЛЬЦИЙ, который содержит природный биоактивный кальций из яичной скорлупы и гидроксиапатит, укрепляющий твердые ткани зубов. Комплексы фторидов в зубных пастах Splat® АКТИВ и Splat® ARMYDENT способствуют реминирализации эмали и предотвращают кариес. А вот абразивные частицы пасты, которые помогают механически удалять налет с поверхности зуба, во время ношения брекетов не особенно эффективны, так как зубная щетка не может проникнуть под пластинки. Поэтому важно, чтобы зубная паста для брекетов содержала ферменты – они расщепляют остатки пищи, не давая налету образоваться.

Ферменты входят в состав большинства чистящих продуктов Splat® – например, гель Splat® ЛИКВУМ-ГЕЛЬ и паста Splat® УЛЬТРАПКОМПЛЕКС содержат ферменты папайи, а в пасте Splat® SIBERRY – целый комплекс натуральных ферментов: лактоферрин, лактопероксидазу и оксидазу глюкозы. Зубные пасты Splat® GOLD, Splat® GINGER, Splat® ЛЕЧЕБНЫЕ ТРАВЫ оказывают противовоспалительное, заживляющее и успокаивающее действие, укрепляют ткани слизистой и десен.

Какой пастой нельзя пользоваться при ношении брекетов?

Не рекомендуется во время ношения брекетов чистить зубы активными отбеливающими зубными пастами и гелями с пероксидами карбамида. Осветляющие вещества в их составе воздействуют, в основном, на открытые участки зубной эмали, и после снятия брекет-системы на зубах будут заметно выделяться неотбеленные участки.

Состав зубных паст: абразивные наполнители

Зубная паста — смесь частиц порошка в жидкой форме, в которой частицами порошка являются абразивные вещества, структуро-образователи и другие наполнители, нерастворимые в дисперсионной среде. Дисперсионная среда — гель, содержащий биоактивные добавки, поверхностно-активные вещества, ароматизаторы и другие компоненты. Физико-химические параметры отечественных зубных паст соответствуют ГОСТ 7983-82 «Пасты зубные. Общие технические требования». Существует международный стандарт ISO 11609-95 «Стоматология, пасты зубные».

В состав зубных паст входят:

  • вода (растворитель — 1-5 %),
  • абразивные вещества,
  • связывающие, гелеобразующие агенты,
  • детергенты (пенообразующие вещества),
  • увлажнители,
  • отдушки,
  • антисептики-консерванты,
  • красители,
  • вкусовые добавки,
  • активные агенты.

Состав зубной пасты должен указываться на ее упаковке, так же, как и название ее изготовителя (страна, завод, компания), дата изготовления, срок реализации и отметка о клиническом тестировании.

Абразивные наполнители зубных паст

Предназначение абразивных веществ заключается в очищении, полировании поверхности зуба и в обеспечении вязкости пасты. Очистительная способность выше у паст с высокой абразивностью, полирующая — с низкой. Было также установлено, что абразивные вещества могут реагировать с неорганическими соединениями эмали зуба.

Каждое абразивное соединение характеризуется определенной степенью дисперсности, твердостью, значением рН, от которых зависит истирающая или абразивная способность, щелочность паст, приготовленных на их основе. Учитывается также их индифферентность к другим компонентам, входящим в состав паст, способность реагировать с твердыми тканями зуба, адсорбировать отдушку и смачиваться водно-глицериновым раствором гелеобразующего вещества.

  • В более ранних образцах зубных паст в этом качестве применялись соединения кальция. Классическим абразивом являлся химически осажденный мел.
  • Использовались также моно- и дигидрат дикальцийфосфата, безводный дикальцийфосфат, трикальцийфосфат, нерастворимый мета-фосфат натрия, гидрооксид алюминия, натриевая форма бентонитов, двуокись кремния, силикат циркония, силикат алюминия (однако фториды могут вступать в реакцию с солями алюминия), полимерные соединения метилметакрилата.
  • Мел (карбонат кальция) в настоящее время используется редко, поскольку этот абразив плохо сочетается с лечебными добавками и обладает большим истирающим действием. Современные зубные пасты на меловой основе (Жемчуг, Фосфодент, Фтородент, Экстра) содержат высококачественный мел с низким содержанием окислов алюминия и железа.
  • Кремниевые соединения в качестве абразивных систем зубных паст начали использоваться с конца 70-х годов, т. е. в начале развития кремниевой технологии. Диоксид кремния (гидратированный кремнезем) хорошо совместим с соединениями фтора и другими активными компонентами, обладает контролируемой абразивностью, позволяющей создавать пасты с широким диапазоном заданных свойств. Он также обеспечивает оптимальный рН — 7, за счет которого пасты на основе диоксида кремния нормализуют кислотно-щелочной баланс. Чаще применяется гидратированний диоксид кремния (SiO2xh3O) в количестве 15-25 % по весу.
  • Кроме диоксида кремния в состав зубных паст могут входить другие абразивные вещества, часто — комбинация нескольких абразивных веществ. К ним относятся бентонитовые глины — природный комплексный минерал, способный набухать в водной среде и адсорбировать некоторые вещества, выделяя обменные катионы — кальций, магний, натрий, калий, марганец.
  • Бикарбонат натрия — мягкий абразив и отдушка, нейтрализующий кислотную активность бактерий.

Отбеливающие зубные пасты и пасты, препятствующие образованию зубного камня, могут иметь более высокую абразивность.

В настоящее время существует довольно широкий ассортимент так называемых безабразивных средств — гелеобразных прозрачных зубных паст, полученных на основе соединений окиси кремния, обработанных специальным способом.

Гелеобразные пасты обладают высокой пенообразующей способностью, имеют приятный вкус и привлекательный внешний вид. Кроме того, благодаря образованию водных внутренних структур, гель позволяет включить в его состав химически несовместимые вещества, так как водная оболочка препятствует химической реакции между ними. Однако очищающая способность таких паст ниже, чем паст на основе абразивных систем. При незрелости или повышенной стираемости твердых тканей зубов низкая абразивность гелеобразных паст делает их более предпочтительными

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и удерживая ЛЕВЫЙ Ctrl, нажмите Enter. Вы можете отправить не более 5 сообщений за 30 минут!

Понравилось? Расскажите друзьям!

Состав пасты

— обзор

5.3.3 3D-печать иерархических материалов

Хотя цементная паста, армированная волокном, демонстрирует высокие значения прочности на изгиб для оптимизированных путей печати (путь печати A), разработка подходящих систем экструзии и индивидуальной цементной пасты композиции [42] делают крупномасштабные 3D-печатные структуры дорогими, особенно если к ним добавляются очень дорогие углеродные волокна. Чтобы снизить материальные затраты, мы также исследовали концепцию изготовления пустотелых опалубок, напечатанных на 3D-принтере, которые впоследствии заполняются обычным раствором или бетоном [43].Количество наполнителя, армированного волокном, можно регулировать в зависимости от прочности, необходимой для обеспечения устойчивости конструкции. Следовательно, эти конструкции изготовлены из (дорогостоящего) цементного теста с высокой прочностью на изгиб, содержащего выровненные армирующие волокна, и стандартного раствора или бетона, действующих как сравнительно недорогой наполнитель. Заполнение пустот в опалубке после печати называется иерархическим структурированием . Подобные концепции можно найти в природных биоматериалах: кости позвоночных, например, имеют иерархическую структуру, состоящую из плотного и жесткого внешнего слоя, называемого кортикальной костью, и мягкого и легкого ядра, называемого губчатой ​​костью, таким образом объединяя превосходные механические свойства и эффективность материала в одном композите [44–46].Перенося принцип иерархических материалов на образцы, напечатанные на 3D-принтере, цементная паста, армированная углеродным волокном, была использована для 3D-печати пустотелых опалубок, а простая строительная смесь использовалась для заполнения пустот в печатных опалубках. Таким образом, были получены плотные образцы, содержащие различное количество (довольно дорогого) цементного теста, армированного фиброй, и (довольно дешевого) строительного раствора. Поскольку было обнаружено, что углеродные волокна обеспечивают наибольшее увеличение прочности на изгиб, этот тип волокон использовался для армирования волокон в изготовленных иерархических структурах.

Во время подготовки программного обеспечения к 3D-печати можно отрегулировать «толщину оболочки» (в миллиметрах) и количество материала (в об.%) В сердцевине конструкции (так называемая «плотность заполнения»). Границы образцов были напечатаны параллельно с толщиной оболочки 4 мм, чтобы создать ограничивающую стенку, которая в основном соответствует оболочке пути печати A. Материал сердцевины был напечатан в виде перекрестной штриховки, соответствующей сердцевине пути печати B. , как показано на рис. 5.9A и B. Эта описанная комбинация (оболочки с трактом печати A и сердечника с трактом B) в дальнейшем называется трактом E печати.Плотность заполнения для 3D-печати варьировалась (от 0% до 100% с шагом 25%), а оставшийся объем пустот в образцах был дополнительно заполнен строительным раствором после печати, чтобы отрегулировать соотношение цементной пасты, армированной волокном, к раствору. Для каждой плотности заполнения (0%, 25%, 50%, 75% и 100%) были приготовлены три образца (120 мм в длину, 24 мм в ширину и 12 мм в высоту). Строительный раствор (смесь: 54% по весу песка, 36% по весу портландцемента, 10% по весу воды) заливали образцы через 24 часа после печати, чтобы заполнить всю конструкцию раствором и, таким образом, получить компактные образцы независимо от плотности заполнения, предварительно настроенной для 3D-печати (рис.5.9C и D). Дополнительные иллюстрации путей печати и фотографии образцов до и после заливки строительным раствором представлены в дополнительном материале на рис. A5.17. Плотность заполнения, скорректированная в программном обеспечении для подготовки к 3D-печати, вес образцов после 3D-печати и вес после заполнения строительным раствором приведены в таблице 5.6. Кроме того, было рассчитано соотношение раствора и цементного теста, армированного волокнами, которое используется для маркировки образцов.

Рисунок 5.9. Иерархические структуры, напечатанные на 3D-принтере.(A) Эскизы «пути печати E», имеющего параллельную оболочку и сердцевину в виде штриховок. Контролируя расстояние между отдельными линиями штриховки, можно регулировать процентное содержание цементной пасты, армированной волокном, в области сердцевины (в программном обеспечении для 3D-печати это называется «плотность заполнения»). (B) Трехмерная иллюстрация пути печати E для 50% плотности заполнения центральной области. (C) Фотография образцов, полученных после 3D-печати (плотность заполнения 50%), и (D) после загрузки конструкции строительным раствором.

Таблица 5.6. Вес иерархических образцов после печати, после заполнения раствором и результаты измерения прочности на изгиб при испытании на 3-точечный изгиб

Образец Величина «плотности заполнения», скорректированная в программном обеспечении для 3D-печати (% ) Вес опалубки, напечатанной на 3D-принтере (г) Вес после заполнения раствором (г) Соотношение раствора и цементного теста, армированного волокнами Прочность на изгиб при испытании на трехточечный изгиб (МПа)
Путь печати E – 1.8 0 30,7 ± 0,3 85,7 ± 0,6 1,8 12,4 ± 0,5
Путь печати E – 0,8 25 48,2 ± 0,7 88,8 ± 1,4 0,8 14,4 ± 0,3
Путь печати E – 0,4 50 65,0 ± 0,3 88,3 ± 0,7 0,4 15,1 ± 0,5
Путь печати E – 0,1 75 77,2 ± 4,4 87,0 ± 6,5 0.1 16,2 ± 0,3
Путь печати E – 0 100 90,2 ± 4,4 90,2 ± 4,4 0 17,5 ± 0,5

Полые формы (путь печати E не заполняется в цементной пасте, армированной углеродным волокном, во время печати, плотность заполнения 0%) приводили к весу образца около 30,7 г и были заполнены после печати 55,0 г строительного раствора, в результате чего общий вес образца составил 86,7 г. Таким образом, соотношение раствора и цементного теста, армированного фиброй, определено равным 1.8, и эти образцы упоминаются как «путь печати E – 1.8». Аналогичным образом для других образцов отношение армированной волокном цементной пасты к строительному раствору 0,8 может быть рассчитано для пути печати E с плотностью заполнения 25%, соотношение 0,4 может быть рассчитано для пути печати E с плотностью заполнения. 50% и коэффициент 0,1 можно рассчитать для пути печати E с плотностью заполнения 75%. Компактные контрольные образцы (не содержащие пустот) были получены путем регулировки плотности заполнения до 100% в программном обеспечении для 3D-печати.Масса образцов после печати составила 90,2 г. Поскольку заполняющий раствор не использовался, соотношение раствора и цементной пасты было равно 0, и, следовательно, образцы называются «траектория печати E – 0». Все образцы имеют почти одинаковый вес (88,0 ± 1,5 г) после заполнения строительным раствором, что доказывает, что большинство (предполагаемых) пустот могут быть заполнены строительным раствором после печати. Испытания на прочность на изгиб (испытание на трехточечный изгиб) были проведены через 28 дней после изготовления, результаты представлены в таблице 5.6. Ориентация образца при испытании на трехточечный изгиб была идентична ориентации испытанных образцов и проиллюстрирована на рис. 5.5E.

Образцы пустотной опалубки, полностью заполненные раствором (соотношение цементного теста к раствору 0,56), показали прочность на изгиб около 12 МПа. За счет увеличения плотности заполнения в программном обеспечении для 3D-печати и, таким образом, цементной пасты, армированной углеродным волокном в области сердцевины, прочность на изгиб может быть увеличена с 12 МПа для «пути печати E – 01.8» (полая форма, заполненная раствором) до 17.5 МПа для «пути печати E – 0» (печать с плотностью заполнения 100%). Таблица 5.6 показывает, что увеличение плотности заполнения армированной волокном цементной пасты с шагом 25% увеличивает прочность на изгиб с шагом примерно 1,5 МПа, доказывая, что плотность заполнения в программном обеспечении для 3D-печати можно использовать для управления желаемой прочностью на изгиб напечатанного материала. иерархические образцы. Дополнительные графики напряженно-деформированного состояния приведены в дополнительном материале (рис. A5.18).

Можно ли было есть пасту в детстве?

Белый, сливочный, сладкий… с легким оттенком мяты.Ты уже пошел? Я не удивлен, что есть много вкусных вещей, которые подходят под это описание. Я здесь для того, чтобы поговорить не о Junior Mints или Oreos … Это паста, которая у некоторых из вас может вызвать нежные, ароматные воспоминания.

Если вы в детстве ели пасту, вы, вероятно, теперь знаете, что это было не так уж важно. Фактически, колода была настроена против вас, поскольку паста по большей части представляет собой просто муку и сахар. Однако это не только солнечный свет и радуга с пастой, но есть несколько ингредиентов, которые вам действительно не следует есть.Как насчет этого … Давайте разберемся с пастой, а затем посмотрим, что мы можем сделать, чтобы воссоздать наивысшую детскую радость от приема клея.

Паста — это комбинация ингредиентов, которые либо находятся прямо перед вами, либо их легко достать.

Библиотечная паста:
1 стакан муки
1 стакан сахара
4 стакана воды
1 чайная ложка. Квасцы
30 капель гвоздичного масла

Мука, ​​сахар, вода… это кажется не более опасным, чем корочка для пиццы или паста (подождите). Поговорим о последних двух ингредиентах.Квасцы используются в пасте по нескольким причинам.

Квасцы не пропускают влагу:
Если вы используете антиперсперант, вы, вероятно, все время намазываетесь квасцами. Квасцы помогают пасте высохнуть. Возможно, это слишком хорошо работает для этого, поскольку я помню, что паста была неуклюжей и громоздкой, когда я пытался использовать ее в детстве.

Квасцы делают белее белее:
Было время, когда квасцы использовали для изготовления белого хлеба. Я признаю, что это мое предположение, но я думаю, можно с уверенностью предположить, что квасцы придают этой вкусной пасте еще более заманчивый оттенок белого.

Квасцы присутствуют в пище (например, соленые огурцы), но не так много — тоже не самое безопасное, чтобы есть в больших дозах. Квасцы также раздражают слизистые оболочки. Внимание, спойлер: ваш рот — это слизистая оболочка. Уберем квасцы из нашего рецепта.

Итак, насчет гвоздичного масла. Вы говорите, что гвоздика прекрасна. Думаешь, я мог бы пойти за глинтвейном прямо сейчас. Почему в пасте есть гвоздичное масло?

Гвоздика — средство от насекомых:
Рецепт, который мы приводим, больше предназначен для переплета книг, чем для макаронных картинок.Есть насекомые (например, серебряная рыбка), которые любят хороший переплет. На самом деле им нравятся книжные переплеты по той же причине, по которой вы любили пасту в детстве — сахар. Гвоздика является раздражителем и имеет довольно тяжелый запах, который не нравится насекомым.

Противогрибковые свойства.
Гвоздичное масло обладает антибактериальными и противогрибковыми свойствами. Паста — это, по сути, тесто, и если его не консервировать, то оно будет плесневеть. Гвоздика и квасцы вместе пытаются уберечь корешок вашей книги от прорастания спор.

Гвоздика звучит не так плохо, как квасцы, но чистые эфирные масла довольно концентрированы и могут легко вызвать заболевание.Гвоздика, как квасцы, раздражает слизистые оболочки. Концентрация 30 капель в этом рецепте пасты слишком велика для потребления человеком. Однако мы не можем полностью избавиться от гвоздичного масла, поскольку это эфирное масло является частью волшебной пасты. Я уверен, что мы сможем что-нибудь придумать.

Есть большая вероятность, что большинство людей выросли на школьной пасте Элмера или на каком-то ее варианте. Ключевое отличие состоит в том, что в пасте Элмера используется масло мяты курчавой, а не гвоздичное. Мята колосовая обладает некоторыми свойствами гвоздики, но не так сильна.Идеально подходит для плохо построенных домов из палочек для мороженого.

В рецепте пасты остались вода, мука и сахар. Все, что нам нужно сделать сейчас, это заменить воду яйцом или двумя, и мы превратим нашу пасту в макароны, которые примерно одно и то же … Хорошо … Я признаю, что это немного растягивает, но паста и макароны очень похожи .

Быстрая и грязная мораль этой истории заключается в том, что если вы хотите ответственно насладиться пастой, то быстрое добавление гвоздики или мяты в следующее блюдо из макарон может вернуть те безмятежные дни.

ВЫ ЕДАЛИ ВСЮ ЖИЗНЬ.

Также очень важно, что я говорю это и смотрю мне прямо в блог, когда я говорю вам это. Не ешьте пасту

Состав сахарной пасты или в чем разница?

Почему люди предпочитают автомобили класса люкс, если они могут выбирать? Почему мне не нужно объяснять, в чем разница между домом и сараем? Почему люди в первую очередь думают о цене?

Производители сахарной пасты, а их очень много, по-разному подходят к своему делу.Очень часто люди руководствуются зудом ради легкости, ведь паста для шугаринга состоит из очень простых ингредиентов: сахара, воды и лимонного сока! Так просто!
Начать готовить чудо на сковороде у себя на кухне может каждый, так что все производители сахарной пасты — мошенники и шарлатаны, не так ли? Если задуматься, хлеб — это просто мука, вода и яйца. Шампунь — вода и немного каустической соды. Пиво — это просто хмель, солод, дрожжи и вода.

Так почему же производители пытаются зарабатывать деньги…вод
Все, кто пытается упростить вещи, забывают еще об одном очень важном и дорогостоящем ингредиенте: о труде и знаниях людей, помноженных на время, затраченное на производство этих товаров. Но сахарная паста — это не только сахар, вода и лимонный сок.

Сахарная паста — это, прежде всего, лабораторные исследования, работа химиков, разрабатывающих идеальную формулу. Требуется много работы, чтобы изучить процесс и способность отличать сахарозу от фруктозы, понять особенности ферментативного гидролиза, и требуется много часов, чтобы найти оптимальную пропорцию ингредиентов.

Обобщите свои знания в области маркетинга и умение организовать эффективную и честную кампанию, аренду, заработную плату, дорогое оборудование, логистику и вдобавок ко всему, насколько ваша совесть позволяет вам, добавить небольшую процентную маржу с крошечной долей прибыли.

Вы все еще думаете, что это легко?

Да, вы можете приготовить шугаринг дома на кухне. В сети полно рецептов: «2 лимона, 2 стакана воды, 2 фунта сахара».
И есть много практикующих, которые варят карамель в кастрюле и искренне верят, что «если нет разницы, нет причин платить больше».
Практически все производители начинали с «гаража» и «кухни», и это обычная история. В этом нет ничего плохого.

Практики начинали с малого, но вскоре они поняли, что по мере роста их компаний им необходимо «развивать» свои навыки, знания в области управления людьми, им необходимо научиться делегировать задачи, обучать других, брать на себя больше ответственности. И они росли, насколько могли.
Первое, с чем сталкиваются «домашние повара», — это стабильность и качество продукции.Качество ингредиентов может меняться очень часто, не говоря уже о том, что каждый раз получать одинаковую плотность и эластичность пасты очень сложно. Какую кислотность и жесткость воды выбрать? Какие ингредиенты? Какое оборудование использовать?
Сколько типов автоклавов и флюидометров вы знаете и какой из них можно использовать только для шугаринга? Что такое «технический паспорт»?

Сахарная паста — один из самых сложных продуктов на косметическом рынке. Его сложнее производить, чем скрабы, лосьоны, гели и любые другие косметические продукты.

Нельзя добавлять посторонние предметы. Никаких химикатов, красителей консервантов. «Улучшители» немедленно запускают процесс окисления, и паста портится или превращается в вещество, даже не напоминающее сахарную пасту. Основная сложность производства — экстремальные технологические требования.

Если ваш производитель часто путает этикетки плотности на таре, это первый признак непрофессионализма.
Сделать в домашних условиях относительно хорошее светлое изделие несложно.Приобретя минимальный опыт, практически любой сможет произвести пасту в количестве, достаточном для себя и своих друзей, которые также предоставляют услуги по шугарингу. Все чертовски тонкие нюансы приготовления сахарной пасты начинаются, когда приходит заказ на первые 100 тар и невозможно приготовить весь объем пасты со строго одинаковыми параметрами.

В первую очередь, шугаринг — это умение и знания. Это профессионализм и оперативность, разлитые по таре.

И только после этого продукт.

Классификация и состав паяльной пасты

Классификация и состав паяльной пасты

Паяльная паста при SMT-обработке представляет собой кремовый припой, который равномерно смешивается с порошком сплава и пастой-носителем флюса, и является необходимым материалом для паяльных аппаратов оплавления поверхностного монтажа SMT. Ниже FASTPCBA в основном представляет классификацию и состав паяльной пасты.

Классификация паяльной пасты для поверхностного монтажа:

1, По составу порошок сплава можно разделить на: высокотемпературный, низкотемпературный, свинцовый или бессвинцовый.

2, В зависимости от размера частиц порошка сплава он делится на: общий интервал и узкий интервал.

3, По составу флюс можно разделить на: без очистки, без очистки, для очистки контейнеров и очистки воды.

4, По активности канифоли: R (неактивная), RMA (средняя активность), RA (полная активность).

5, В зависимости от вязкости можно разделить на: использование для печати и дозирования.

Состав паяльной пасты SMT:

1, порошок сплава

Порошок сплава является основным компонентом пасты.Состав, форма частиц и размер порошка сплава являются ключевыми факторами, определяющими характеристики пасты и количество паяных соединений.

В настоящее время металлическими компонентами паяльной пасты, наиболее часто используемой при SMT-обработке, являются Sn63Pb37 и Sn62Pb36Ag2.

Состав и соотношение порошка припоя сплава являются основными факторами, определяющими температуру плавления паяльной пасты; Форма и зернистость порошкового припоя напрямую влияют на чистоту и вязкость паяльной пасты: степень окисления поверхности порошкового припоя имеет большое влияние на паяемость пасты.Содержание поверхностного оксида в порошке сплава должно быть менее 0,5%, предпочтительно менее 80 ppm. Мелкодисперсный порошок в припойном порошке сплава является одним из факторов, образующих шарик припоя. Содержание мелкодисперсного порошка должно быть ниже 10%.

2, флюс

Флюс — ключевой материал для очистки металлических поверхностей, улучшения смачиваемости, предотвращения окисления припоя и обеспечения качества паяльной пасты и превосходной обработки.

Различные ингредиенты флюса могут быть включены в паяльные пасты для очистки органическими растворителями и водой.Состав флюса оказывает большое влияние на смачиваемость, осадку, вязкость, очищаемость, разбрызгивание шариков припоя и срок хранения паяльной пасты.

3, соотношение порошкового припоя сплава с содержанием флюса

Соотношение порошка припоя сплава и содержания флюса является основным фактором, определяющим вязкость паяльной пасты. Содержание порошка припоя сплава высокое, а вязкость будет высокой: процент флюса высокий, а вязкость мала. Как правило, процентное содержание порошкового припоя сплава составляет 75-90.5%. Паяльная паста для свободной очистки и паяльная паста для трафаретной печати имеют более высокое содержание сплава, около 90%.

Определение пасты по Merriam-Webster

\ мимо \ 1а : тесто, содержащее значительную долю жира и используемое для корок из теста или сдобных булочек.

б : кондитерское изделие, приготовленное путем выпаривания фруктов с сахаром или путем ароматизации желатина, крахмала или гуммиарабика.

c : гладкий пищевой продукт, полученный путем выпаривания или измельчения. томатная паста миндальная паста

d : формованное тесто (например, спагетти или равиоли), приготовленное из манной крупы, фарины или пшеничной муки.

2 : мягкая пластмассовая смесь или состав: например,

а : препарат, обычно состоящий из муки или крахмала и воды, используемый в качестве клея или носителя для протравы или красителя.

б : глина или смесь глины, используемая для изготовления гончарных изделий или фарфора

3 : бриллиантовое стекло с высоким содержанием свинца, используемое для изготовления искусственных драгоценных камней.

переходный глагол

1 : для приклеивания с помощью пасты или как будто с помощью пасты : клей 2 : наклеить чем-нибудь

3 : для помещения (чего-либо, скопированного или вырезанного из компьютерного документа) в другую часть документа или в другой документ или программу.

переходный глагол

2 : победить или победить без промедления вставил своих оппонентов 42–0

границ | Микроструктура и состав затвердевшей пасты системы натриевый остаток-шлак-цементный вяжущий материал

Введение

Стремительное развитие промышленности стало движущей силой мировой экономики.Однако образовавшиеся промышленные отходы заняли землю и загрязнили почву, воду и воздух, что привело к загрязнению глобальной окружающей среды (Chen, 2018). Исследователи по всему миру провели множество исследований по повторному использованию промышленных отходов. Существуют различные виды промышленных побочных продуктов, такие как шлак из карбида кальция, доменный шлак, летучая зола и т. Д. Методика использования шлака карбида кальция в качестве строительных материалов и щелочного активатора успешно применяется исследователями (Bilondi et al., 2018; Hanjitsuwan et al., 2018; Сиддиква и Баррето, 2018). Zhang et al. (2017) использовали летучую золу и никелевый шлак с высоким содержанием магния в качестве твердых материалов для производства геополимерного цемента в условиях комнатной температуры. Результаты показали, что прочность на сжатие геополимерных цементов может достигать 60 МПа, что сопоставимо с затвердевшими портландцементами и подходит для строительных целей. Wiemes et al. (2017) провели эксперимент по включению различных видов промышленных отходов в процесс производства кирпича.С глиной смешивались три вида отходов: шлам автомобильной промышленности, отходы стекла и древесная зола. Результаты показали, что производство кирпича можно получить с различными видами промышленных отходов. Amin et al. (2017) исследовали хлоридостойкий цемент из промышленных отходов посредством геополимеризации, испытание показало, что самая высокая прочность на сжатие цемента составила 18,85 МПа, а устойчивость к воздействию хлоридов была зафиксирована для геополимера с соотношением кремнезема к глинозему 2,7. Между тем, устойчивость геополимера к хлориду магния выше, чем у хлорида натрия, и воздействие хлорида не может повлиять на сетку геополимера при оптимальном соотношении диоксида кремния к оксиду алюминия.Самоуплотняющийся бетон был приготовлен El Mir and Nehme (2017) с использованием перлитового порошка промышленных отходов, результаты показали, что перлитовый порошок из отходов оказал значительное пуццолановое воздействие на микроструктуру бетона, что положительно сказалось на прочности бетона на сжатие.

Остаток соды — это промышленные отходы, образующиеся при производстве кальцинированной соды аммиачно-содовым способом, химический состав которых: CaCO 3 и растворимая хлоридная соль.Хранение и выброс остатков соды вызвали серьезную экологическую проблему (Yan, 2015; Gomes et al., 2016). Накопление остатков соды изменит кислотность и щелочность почвы в регионе, вызовет засоление почвы и повлияет на нормальный рост растительности. Со временем ионы хлора в остатках соды будут постепенно проникать в землю, вызывая разную степень загрязнения подземных источников воды и серьезно угрожая безопасности питьевой воды окружающих жителей.Гора остатков соды, образованная скоплением остатков соды, приведет к оползням под действием землетрясения и других внешних сил, что поставит под угрозу безопасность жизни и имущества людей. Использование остатков соды стало в центре внимания инженеров. Поэтому учеными была проведена большая исследовательская работа. Uçal et al. (2018) исследовали гидратационные характеристики алинитового цемента, который был получен с использованием осадка содовых отходов в качестве сырья.Было обнаружено, что период индукции алинитового цемента составлял около 15–20 минут и, в отличие от портландцемента, гидратация практически не прекращалась в этот период. Добавление до 12% гипса в алинитовый цемент привело к увеличению прочности на сжатие. Zhao et al. (2019) изучали важнейшие свойства геополимеров на основе летучей золы, содержащих остатки соды. Исследование показало, что прочность на сжатие образцов на основе золы-уноса, активированных щелочами, содержащих около 20% остатков соды, отвержденных в течение 60 и 180 дней, составляла 13.5 и 18,0 МПа геополимеры имели низкую усадку и хорошую термическую стабильность. Zhang et al. (2013) приготовили бетон с некоторым остатком соды, заменив цемент по массе. Доля бетона в смеси составляла 45–49% камня, 25–29% песка, 10–14% цемента, 5–10% содового остатка и 5–8% воды. Исследования показали, что бетон обладает хорошей морозостойкостью и износостойкостью. Лю и др. (2017) исследовали свойства полимера после смешивания остатков соды и летучей золы. Исследования показали, что при массовом соотношении остатка соды и золы-уноса <0.36, прочность на изгиб и прочность на сжатие системы зола-унос-NaOH увеличивалась с увеличением доли остатка соды, добавление остатка соды имело существенный модифицирующий эффект на развитие прочности системы. Sun and Gu (2014) подготовили новый отвердитель для остатков соды, используя остатки соды, шлак и летучую золу в качестве основного сырья, а к этим основным материалам были добавлены надлежащее количество гипса для десульфуризации и составного активатора. Физико-механические свойства отвердителя в основном соответствуют техническим параметрам P.Цемент композитный С 32,5. Лю и др. (2016) исследовали кирпич без обжига, который был приготовлен с использованием остатков соды в качестве основного материала. Было обнаружено, что при приготовлении остатков соды, летучей золы, стального шлака и каменного порошка в соответствии с массовым соотношением 4: 3: 2: 1 прочность на сжатие кирпича, выдерживаемого без обжига в течение 7 дней, составляла 14,0 МПа и составляла Отверждение при 20,6 МПа в течение 28 суток. Sun et al. (2012) улучшили экспансивную почву с помощью остатка соды в качестве добавки. Исследование показало, что относительная плотность, предел жидкости, индекс пластичности, скорость свободного расширения и расширение под нагрузкой расширяющегося грунта заметно снизились с увеличением содержания остатков соды, что указывает на то, что остатки соды оказывают очевидное улучшающее влияние на расширяемость расширяющегося грунта. .

Однако потребление остатков соды по-прежнему не может удовлетворить потребности общества и окружающей среды. Чтобы расширить область применения и еще больше снизить давление на окружающую среду, в результате серии экспериментов был разработан новый вид системы вяжущих материалов на основе натриевого остатка-шлака-цемента. Микроструктуру и состав анализировали с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM), энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS), термогравиметрически-дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC-TG) и дифракции рентгеновских лучей (XRD).

Экспериментальный

Сырье

Остаток соды, использованный в эксперименте, поступил из группы San You в Таншане, Хэбэй, который был высушен и измельчен на мелкие частицы порошка с максимальным диаметром 0,16 мм. Картина XRD показана на рисунке 1. Было очевидно, что пик CaCO 3 , CaSO 4 , CaCl 2 и NaCl появился на рисунке 1, что указывает на то, что CaCO 3 , CaSO 4 , CaCl 2 и NaCl присутствовали в идентифицированных фазах на дифрактограмме остатка соды.Шлак в эксперименте представлял собой гранулированный порошок доменного шлака марки С95. Цемент, использованный в системе связующего материала содовый остаток-шлак-цемент, представлял собой портландцемент (P . II 42,5), цемент, использованный при приготовлении образца цементного раствора для сравнения прочности, был обычным портландцементом (P . O 42,5R). И шлак, и цемент поступили от компании Qinhuangdaounicipal Construction Group Co., LTD в Хэбэе. Химические компоненты содового остатка, шлака и цемента показаны в таблицах 1 и 2 соответственно.Размер частиц природного кварцевого речного песка составлял от 0,16 до 2,36 мм.

Рисунок 1 . Рентгенограмма содового остатка.

Таблица 1 . Химический состав содового остатка мас. /%.

Таблица 2 . Химический состав цемента и шлака мас.%.

Приготовление образцов строительного раствора

В конструкции смеси образца раствора соотношение воды и связующего было зафиксировано на уровне 0,5, соотношение песка и связующего было установлено как 3: 1, а пропорции смеси связующих материалов были показаны в таблице 3.Цементный раствор перемешивали равномерно и были приготовлены образцы размером 40 мм × 40 мм × 160 мм. Все образцы строительных смесей были отверждены в стандартной камере для отверждения в контролируемой среде (20 ± 2) ° C и относительной влажности ≥ 95% в течение 28 дней, а затем использовались для испытания прочности на изгиб и прочности на сжатие. Каждая группа была формована в шесть образцов раствора, которые затем были взяты для расчета среднего значения.

Таблица 3 . Соотношение вяжущих и прочность образцов раствора.

Методы

Испытание образцов пасты с помощью SEM и EDS

В соответствии с методом испытаний, описанным в литературе (Aughenbaugh et al., 2016), образцы пасты размером 20 мм × 20 мм × 80 мм были приготовлены в соответствии с пропорцией смеси, указанной в таблице 3, а затем перенесены в контейнеры контролируемого температура окружающей среды (20 ± 2) ° C и относительная влажность ≥ 95% для отверждения до возраста 28 дней. Микроструктуру затвердевших паст, отверждаемых в течение 28 дней, наблюдали с помощью электронного микроскопа Hitachi-3400N после вакуумной обработки и обработки распылением золота, а содержание элементов Ca, Si и Cl в продуктах гидратации анализировали с помощью энергодисперсионного EDS затем рассчитывали соотношение Ca / Si в геле CSH и отношение Si / Cl в продуктах гидратации.

Минералогический состав

Компонент продукта гидратации определяли методом XRD. Образцы паст были взяты из негазированной зоны. В течение периода тестирования образцы обрабатывались следующим образом. Во-первых, негазированные образцы были разделены на мелкие кусочки, помещены в этанол и измельчены в мелкие частицы порошка до тех пор, пока все они не пройдут через сито диаметром 0,12 мм. Во-вторых, порошок фильтровали в вакууме с помощью отсасывающего фильтра и разбавляли пять раз этанолом и дважды эфиром.Затем частицы порошка сушили в вакуумном сушильном шкафу с осушителем при 105 ° C в течение 24 ч. Наконец, частицы порошка помещали в маленькие стеклянные флаконы, которые использовались для XRD. Значения 2θ варьировались от 10 ° до 80 °, а применяемая скорость сканирования составляла 1 ° / мин для всех образцов.

DSC-TG Тест компонента продукта гидратации

Термогравиметрически-дифференциальные сканирующие калориметрии (DSC-TG) образцов паст, отвержденных в течение 28 дней, были выполнены с помощью встроенного термического анализатора STA 449F5 (Zhao et al., 2016). Сначала остаток соды, шлак и цемент сушили в сушильном шкафу при 105 ° C в течение 12 ч, а крупные частицы размером более 0,9 мм удаляли через стандартное сито. Во-вторых, пасты для мякоти были приготовлены на основе пропорций смеси, указанных в таблице 3, и соотношение вода-связующее составляло 0,5 для всех паст. Затем пасты из плоти были запечатаны в полиэтиленовые пакеты и затем отверждены при температуре окружающей среды 20 ± 2 ° C и относительной влажности ≥ 95%.

В возрасте 28 дней образцы содового остатка, шлакового цементного теста обрабатывали в соответствии со следующими этапами.Сначала образцы были разделены на мелкие кусочки и помещены в этанол, а затем измельчены на мелкие частицы порошка до тех пор, пока все они не пройдут через сито диаметром 0,12 мм. Во-вторых, порошок фильтровали в вакууме с помощью отсасывающего фильтра и разбавляли пять раз этанолом и дважды эфиром. Затем порошковые образцы сушили в вакуумном сушильном шкафу с влагопоглотителем при 105 ° C в течение 24 ч. Наконец, DSC-TG отверждения образцов пасты в течение 28 дней был проведен с помощью встроенного термического анализатора STA 449F5.Чтобы предотвратить карбонизацию образцов в процессе нагрева, в качестве защитного газа использовали Ar, а скорость повышения температуры составляла 10 ° C / мин.

Результаты и обсуждение

Механические свойства образцов строительных растворов

Таблица 3 показывает прочность на изгиб и сжатие образцов строительных растворов после отверждения в течение 7 и 28 дней с различным процентным содержанием связующих материалов. Из таблицы 3 видно, что механические свойства отверждения группы D2 в течение 28 дней были оптимальными, когда остаток соды, шлак и цемент были приготовлены в массовом процентном соотношении 2: 6: 2.На рисунке 2 показана прочность на сжатие образцов в возрасте 7, 28, 60, 90 и 120 дней при соотношении группы D2 и прочности на сжатие образца цементного раствора P.O 42.5R в том же возрасте. Из рисунка 2 видно, что прочность на сжатие образцов строительного раствора группы D2 отверждения через 28 дней была довольно близка к прочности образцов строительного раствора из цемента P.O 42.5R.

Рисунок 2 . Сравнение прочности на сжатие системы вяжущего осадка соды, шлака и цемента и обычного портландцементного раствора.

Было очевидно, что прочность на сжатие при отверждении группы D2 в течение 7 дней составила 15,3 МПа, и это значение было намного ниже, чем у образцов цементного раствора P.O 42.5R в возрасте 7 дней. Шлак — потенциально активный вяжущий материал. Щелочная среда содового остатка заставляет шлак медленно гидратироваться. Вначале образуется меньше продуктов гидратации, и система становится менее плотной. С возрастом количество продуктов гидратации увеличивается и плотность увеличивается постепенно, а прочность на сжатие на 28 сутки значительно увеличивается, достигая 45.1 МПа.

Микроморфологический анализ продуктов гидратации

На рис. 3 показаны фотографии образцов пасты группы D2, отвержденные в течение 28 дней, полученные с помощью СЭМ. Рисунки 3A – D показывают, что продукты гидратации группы D2, отвержденные до возраста 28 дней, были богатыми, и в основном сформировалась микроструктура затвердевшей пасты. Продукты гидратации плотно связаны с порами и трещинами. Кристаллы имели стержнеобразную форму неправильной формы и распределялись по поверхности продуктов гидратации.В то же время небольшое количество частиц непрореагировавшего связующего материала распределялось вокруг продуктов гидратации.

Рисунок 3 . СЭМ-изображения образцов пасты группы D2, отверждаемой в течение 28 дней, и образцов BSE. (А) 500 ×. (В) 4000 ×. (С) 10000 ×. (Г) 20000 ×. (E) образцы BSE. (F) Точки обнаружения EDS (2000 ×).

Энергодисперсионный спектральный анализ продуктов гидратации

Ломтики пасты группы D2, отверждаемой в течение 28 дней, пропитывали и полировали для подготовки образцов BSE, как показано на рисунке 3E.На фотографиях SEM-BSE точки обнаружения были отмечены, соответственно, в положениях различной яркости на изображении, и EDS-анализ проводился для каждой точки обнаружения, соответственно. Отмеченное положение показано на рисунке 3F, а результаты обнаружения показаны на рисунке 4 и в таблице 4.

Рисунок 4 . Образцы ЭЦП пятна обнаружения. (A) точка 1. (B) точка 2. (C) точка 3. (D) точка 4. (E) точка 5. (F) Место 6.

Таблица 4 . Элементарные составы пятна обнаружения.

Из таблицы 4 видно, что содержание элементов Cl в каждой позиции обнаружения было намного выше, чем содержание элементов S в продуктах гидратации группы D2. Таким образом, был сделан вывод, что в продуктах гидратации присутствует соединение, содержащее элементы Cl. Между тем, можно видеть, что содержание элементов Si в диапазоне обнаружения было относительно большим, потому что диаметр диапазона анализа спектра был больше, чем размер соединения, содержащего элементы Cl, что привело к существованию геля CSH в различных области измерения.При анализе элементов предполагалось, что все элементы Si происходили из геля CSH, а продукт гидратации, содержащий элементы Cl, представлял собой 3CaO · Al 2 O 3 · CaCl 2 · 10H 2 кристалл O (Shao et al. др., 2013). Затем количество атомов элементов Ca и Cl вычиталось из количества атомов элемента в измеряемой области в соответствии с элементным составом 3CaO · Al 2 O 3 · CaCl 2 · 10H 2 O, впоследствии было рассчитано количество атомов элементов Ca и Si в геле CSH.Результат по атомной массе элементов Ca и Si в геле CSH был показан в таблице 5. Из таблицы 5 видно, что соотношение Ca / Si в геле CSH на пятне 1 составляло 0,7, соотношение Ca / Si в геле CSH на пятне 2 было 1,2, соотношение Ca / Si в геле CSH на пятне 3 было 1,1, и соотношение Ca / Si в геле CSH на пятне 4 составляло 1,4, когда продукт гидратации, содержащий элемент Cl, был 3CaO · Al 2 O 3 · CaCl 2 · 10H 2 O кристалл. Отношение Ca / Si в оставшейся части в области обнаружения находилось в диапазоне соотношения Ca / Si для геля CSH, таким образом, было доказано, что продукт гидратации, содержащий элементы Cl, был 3CaO · Al 2 O 3 · CaCl 2 · 10H 2 O кристалл.

Таблица 5 . Результаты расчета Si, Ca и Cl (по атомному) для пятна.

Чтобы охарактеризовать относительное содержание геля CSH и 3CaO · Al 2 O 3 · CaCl 2 · 10H 2 O кристалла в продукте гидратации группы D2, было введено соотношение Si / Cl , соотношение которых показано в Таблице 5. Из Таблицы 5 видно, что отношение Si / Cl составляло 3,0 на пятне 1, отношение Si / Cl составляло 1,8 на пятне 2, отношение Si / Cl был 0.9 на пятне 3, а соотношение Si / Cl составляло 3,2 на пятне 4. Предполагалось, что все элементы Si были получены из геля CSH, а все элементы Cl были получены из 3CaO · Al 2 O 3 · CaCl 2 · 10H 2 O кристалл. Между тем, содержание элемента Si в геле CSH было эталоном, было известно, что отношение n (CSH) / n (CaO · Al 2 O 3 · CaCl 2 · 10H 2 O ) на пятне 1, пятне 2, пятне 3 и пятне 4 было 6.0, 3.6, 1.8 и 6.4 соответственно. Каждая позиция обнаружения была репрезентативной, когда маркер обнаружения был нанесен на позиции различной яркости в спектральном анализе EDS, поэтому данные, измеренные в четырех положениях, также представляют общую ситуацию с продуктами гидратации. Согласно приведенному выше анализу диапазон изменения n (C x -SH y ) / n (3CaO · Al 2 O 3 · CaCl 2 · 10H 2 O) составлял 1,8– 6.4 в продуктах гидратации.То есть отношение молярного содержания геля C x -SH y к молярному содержанию кристалла CaO · Al 2 O 3 · CaCl 2 · 10H 2 O колебалось в диапазон 1,8–6,4. Таким образом, гель CSH и кристаллы CaO · Al 2 O 3 · CaCl 2 · 10H 2 O, которые плотно расположены и тесно связаны с порами и трещинами, были основными составляющими прочности всего остатка соды. система шлакоцементного вяжущего материала.

Чтобы проверить точность приведенного выше анализа, точки обнаружения были помечены, а анализ энергодисперсионного спектра был проведен в различных положениях яркости. Отмеченное положение показано на фиг. 3F, а результаты обнаружения показаны в таблице 4 и на фиг. 4E, F. Согласно описанному выше методу анализа можно рассчитать, что соотношение Ca / Si в геле C-S-H на пятне 5 составляло 0,75, а соотношение Ca / Si в геле C-S-H на пятне 6 было 1,3. Отношение Ca / Si в оставшейся части в области обнаружения находилось в диапазоне соотношения Ca / Si для геля CSH, таким образом, это подтверждает сделанный выше вывод о том, что продукт гидратации, содержащий элементы Cl, был 3CaO · Al 2 O 3 · CaCl 2 · 10H 2 O кристалл.Из таблицы 5 видно, что соотношение Si / Cl в пятне 5 и пятне 6 составляло 2,05 и 2,9 соответственно. Другими словами, отношение n (C-S-H) / n (CaO · Al 2 O 3 · CaCl 2 · 10H 2 O) в пятне 5 и пятне 6 составляло 4,1 и 5,8 соответственно. Отношение n (CSH) / n (CaO · Al 2 O 3 · CaCl 2 · 10H 2 O) на двух измерительных поверхностях находилось в диапазоне 1,8–6,4, что подтверждает вывод что отношение молярного содержания геля C x -SH y к молярному содержанию кристалла CaO · Al 2 O 3 · CaCl 2 · 10H 2 O колебалось в диапазоне 1.8–6.4.

Рентгеноструктурный анализ продуктов гидратации

На рис. 5 показаны рентгенограммы образцов пасты группы D2, отвержденных до возраста 28 дней. Было очевидно, что пик образцов пасты (3CaO · Al 2 O 3 · CaCl 2 · 10H 2 O) показан на рисунке 5. Как показано в ссылке (Baquerizo et al., 2015) , 3CaO · Al 2 O 3 · CaCl 2 · 10H 2 O, также известная как соль Фриделя, которая принадлежит к соединению семейства AFm.Разнообразные соединения, содержащиеся в семействе AFm, в котором 3CaO · Al 2 O 3 · CaSO 4 · nH 2 O, 3CaO · A 2 O 3 · CaCO 3 · Типичными соединениями были nH 2 O и 3CaO · Al 2 O 3 · CaCl 2 · nH 2 O. Разнообразные ионы заменяют друг друга с образованием сложных соединений, когда существует большое количество минеральных примесей. Кристалл AFm представлял собой кристалл из шести квадратных листов, но при неполном росте он имел тенденцию показывать крошечный игольчатый стержень и неправильную форму листа.Как показано на фиг. 3C, кристалл в форме игольчатого стержня и неправильного листа, распределенный по поверхности продуктов гидратации, представлял собой кристалл 3CaO · Al 2 O 3 · CaCl 2 · 10H 2 O.

Рисунок 5 . Рентгенограмма пастообразных образцов группы D2.

Было очевидно, что пик образцов пасты (CaCO 3 ) появился на рисунке 5. Присутствие CaCO 3 может быть вызвано карбонизацией Ca (OH) 2 во время отбора и подготовки образцов.Хотя гель CSH относится к аморфному состоянию, и спектральная линия была в основном диффузным пиком, но на рентгенограммах наблюдалось заметное явление «выпуклой оболочки» при 25–35 °, указывающее на то, что гель CSH присутствовал в продуктах гидратации отверждение системы содовый остаток-шлак-цемент вяжущим в течение 28 дней (Wu et al., 2014).

Анализ продуктов гидратации DSC-TG

ДСК-ТГ образцы пасты группы D2 показаны на рисунке 6. Из рисунка 6 видно, что было семь основных пиков поглощения тепла и два основных экзотермических пика.Эндотермические пики, расположенные соответственно при 106,9, 186,4, 299,3, 334,2, 467, 609,9 и 672,6 ° C, соответствуют температуре разложения продуктов гидратации. Согласно литературным данным (Yang and Xue, 2000), эндотермический пик при 106,9 ° C был связан с удалением молекулы воды в 3CaO · Al 2 O 3 · CaCl 2 · 10H 2 O, и образование 3CaO · Al 2 O 3 · CaCl 2 · 6H 2 O. Эндотермический пик при 299.3 ° C в результате 3CaO · Al 2 O 3 · CaCl 2 · 6H 2 O продолжал выделять 5 кристаллической воды. Эндотермический пик при 186,4, 334,2 и 467 ° C был вызван дегидратацией и поглощением тепла гелем C-S-H. Пик при 609,9 ° C был обусловлен непрерывной гидратацией и поглощением тепла гидратом хлорида кальция и алюминия. Наличие CaCO 3 в образцах пасты было показано на рентгенограммах. Большинство температур разложения карбонатных минералов находятся в диапазоне 600–900 ° C.Можно видеть, что был эндотермический пик при 859,5 ° C, который был обусловлен реакцией разложения CaCO 3 , приводящей к высвобождению CO 2 и образованию CaO. Экзотермические пики находились в положениях 717,6 и 904,9 ° C. Экзотермический пик при 717,6 ° C был обусловлен дальнейшей кристаллизацией гидрата хлорида кальция и алюминия. Экзотермический пик при 862,2 ° C был обусловлен кристаллической трансформацией соответствующего геля C-S-H и превращением в β-волластонит (Wang and Yan, 2008, 2011).Анализ DSC-TG показал наличие геля C-S-H и кристалла 3CaO · Al 2 O 3 · CaCl 2 · 10H 2 O в продуктах гидратации.

Рисунок 6 . ДСК-ТГ-картины образцов пасты группы Д2.

Выводы

В данном исследовании были проанализированы микроструктура и состав затвердевшей пасты системы натриевый остаток-шлак-цементный вяжущий материал. Можно сделать следующие выводы.

1) Так как соотношение вода-вяжущее составляло 0,5, соотношение песок-вяжущее составляло 3: 1, а массовое соотношение содовый остаток-шлак-цемент составляло 2: 6: 2, прочность на сжатие образца раствора (40 мм × 40 мм × 160 мм) составляла 45,1 МПа, а предел прочности на изгиб составлял 7,4 МПа, что было довольно близко к прочности обычного портландцементного раствора и могло использоваться при приготовлении неармированных строительных изделий.

2) С помощью микроскопического анализа образцов пасты, отвержденных до возраста 28 дней, было обнаружено, что основными продуктами гидратации были гель CSH и 3CaO · Al 2 O 3 · CaCl 2 · 10H 2 O кристалл.Соотношение Ca / Si в геле CSH в продуктах гидратации варьировалось в диапазоне 0,7–1,4, а соотношение n (C x -SH y ) / n (3CaO · Al 2 O 3 · CaCl 2 · 10H 2 O) варьировала в пределах 1,8–6,4. Гель C-S-H и соли Фриделя, которые плотно расположены и тесно связаны с порами и трещинами, составляли основной источник прочности всей системы связующего материала остатков соды, шлака и цемента.

Взносы авторов

RS: экспериментальный план, исследование, методология и написание.QZ: получение финансирования, расследование, методология, администрирование проекта и написание. JZ: концептуализация, анализ данных, надзор, проверка, написание и проверка. JL: анализ данных, методология и написание.

Финансирование

Финансовая поддержка от Национального фонда естественных наук Китая в рамках грантов 51578477 и 51708403, Научного фонда группы инновационных исследований Национального фонда естественных наук Китая в рамках гранта 51621092, ключевого научно-исследовательского проекта провинции Хэбэй в рамках гранта 19211505D и China Postdoctoral Science Foundation за гранты 2018T110200 и 2018M640236.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Список литературы

Амин Н., Наваб Л. и Гани У. (2017). Синтез и характеристика хлоридостойкого цемента из промышленных отходов путем геополимеризации. J. Clean. Прод . 156, 577–580. DOI: 10.1016 / j.jclepro.2017.04.079

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Огенбо, К. Л., Штутцман, П., и Юнгер, М. К. Г. (2016). Определение состава стекла в летучей золе. J. Front. Mater . 3, 1–10. DOI: 10.3389 / fmats.2016.00001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бакерисо, Л. Г., Матчей, Т., Скривенер, К. Л., Саидпур, М., и Вадсо, Л. (2015). Состояние гидратации цементных фаз AFm. J. Cement Concr. Res . 73, 143–157. DOI: 10.1016 / j.cemconres.2015.02.011

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Билонди, М. П., Туфи, М. М., и Туфи, В. (2018). Использование остатка карбида кальция в качестве щелочного активатора для геополимера на основе стеклянного порошка и глины. J. Constr. Строить. Mater . 183, 417–428. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2018.06.190

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чен, Ю. К. (2018). Оценка выбросов парниковых газов и рекуперация энергии из твердых бытовых и промышленных отходов с использованием технологии получения энергии из отходов. J. J. Clean. Прод . 192, 262–269. DOI: 10.1016 / j.jclepro.2018.04.260

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эль-Мир, А., Нехме, С. Г. (2017). Использование перлитового порошка промышленных отходов в самоуплотняющемся бетоне. J. Clean. Прод . 156, 507–517. DOI: 10.1016 / j.jclepro.2017.04.103

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гомес, Х. И., Мэйс, В. М., Роджерсон, М., Стюарт, Д. И., и Берк, И. Т. (2016). Остаточные щелочные вещества и окружающая среда: обзор воздействия, методы управления и возможности. J. Clean. Prod. 112, 3571–3582. DOI: 10.1016 / j.jclepro.2015.09.111

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Hanjitsuwan, S., Phoo-ngernkham, T., Li, L.Y., Damrongwiriyanupap, N., and Chindaprasirt, P. (2018). Повышение прочности и долговечности раствора золы-уноса, активированного щелочами, с остатком карбида кальция в качестве добавки. J. Constr. Строить. Mater . 162, 714–723. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2017.12.034

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лю, К.Ю., Чжао, X. Х., Чжу, Н., Лю, Ю. Ф., и Панг, Ю. З. (2017). Механические свойства геополимеров на основе золы-уноса и механизм модификации содового остатка. J. Bull. Подбородок. Керамический Soc . 36, 679–685. DOI: 10.16552 / j.cnki.issn1001-1625.2017.02.046

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лю Д. К., Ли Ю., Лю Ю. Дж., Ге В. К., Янь Д. Х. и Ли С. Х. (2016). Приготовление обожженного кирпича по остаткам соды. J. Chin. J. Environ. Eng . 10, 3249–3254.DOI: 10.12030 / j.cjee.201511183

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шао Ю., Чжоу М., Ван В. Х. и Хоу Х. Б. (2013). Идентификация механизмов связывания хромата в соли Фриделя. J. Constr. Строить. Mater . 48, 942–947. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2013.07.098

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сиддиква, С., и Баррето, П. Н. М. (2018). Химическая стабилизация утрамбованной земли с использованием остатков карбида кальция и летучей золы. J. Constr. Строить. Mater . 169, 364–371. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2018.02.209

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сунь, Дж. Ю., и Гу, X. (2014). Инженерные свойства нового неклинкерного грунта, содержащего отвердевший на остатках соды грунт. J. Build. Mater . 17, 1031–1035. DOI: 10.3969 / j.issn.1007-9629.2014.06.016

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сунь, С. Л., Чжэн, К. Х., Тан, Дж., Чжан, Г. Ю., Чжоу, Л. Г., и Шан, В.Т. (2012). Экспериментальные исследования на обширном грунте, улучшенном остатками соды. J. Rock Soil Mech . 33, 1068–1612. DOI: 10.16285 / j.rsm.2012.06.045

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Учал, Г. О., Махьяр, М., и Токьяй, М. (2018). Гидратация алинитового цемента, полученного из осадка содовых отходов. J. Constr. Строить. Mater . 164, 178–184. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2017.12.196

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван, К., и Ян П.Ю. (2008). Характеристики ранней гидратации и пастообразная структура сложного вяжущего материала, содержащего большой объем стального шлака. J. Chin. Керамический Soc . 36, 1406–1416. DOI: 10.14062 / j.issn.0454-5648.2008.10.027

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван, К., и Ян, П. Ю. (2011). Влияние стального шлака на гидратацию цемента в процессе гидратации сложного вяжущего. J. Sci. China Technol. Sci . 54, 388–394. DOI: 10.1007 / s11431-010-4204-0

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Wiemes, L., Павловский У., Мымрин В. (2017). Включение промышленных отходов в качестве сырья в рецептуру кирпича. J. Clean. Прод . 142, 69–77. DOI: 10.1016 / j.jclepro.2016.06.174

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Wu, H., Ni, W., Cui, X. W., and Wang, S. (2014). Изготовление бетонной шпалы из горячекатаного стального шлака с низкой автогенной усадкой. J. Trans. Матер. Термообработка . 35, 7–12. DOI: 10.13289 / j.issn.1009-6264.2014.04.002

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ян В.J. (2015). Исследование характеристик и механизма строительного раствора и бетона с использованием остатков соды в качестве минеральной добавки . Гуанчжоу: Южно-Китайский технологический университет.

Google Scholar

Ян, Н. Р., Сюэ, В. Х. (2000). Справочник по неорганическим маталлоидным материалам Атлас . Ухань: Издательство Уханьского технологического университета.

Google Scholar

Чжан Ю., Цзян Х. Б. и Ван Ю. Л. (2013). Бетон и способ его приготовления с добавкой содового остатка .P. Китайский патент. Номер заявки 201310220650.2. 2013-06-05.

Google Scholar

Чжан, З. Х., Чжу, Ю. К., Ян, Т., Ли, Л. Ф., Чжу, Х. Дж., И Ван, Х. (2017). Преобразование местных промышленных отходов в более экологичный цемент с помощью геополимерной технологии: пример никелевого шлака с высоким содержанием магния. J. Clean. Прод . 141, 463–471. DOI: 10.1016 / j.jclepro.2016.09.147

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжао, К. Х., Хэ, Х. Дж., Чжан, Дж.Р., Цзян, Дж. Ю. (2016). Влияние длительного мокрого отверждения на характеристики стойкости к карбонизации бетона из зольной пыли. J. Constr. Строить. Mater . 127, 577–587. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2016.10.065

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжао, X. Х., Лю, С. Ю., Ван, Л., Цзо, Л. М., Чжу, К., и Ма, В. (2019). Физико-механические свойства и микротехнические характеристики геополимеров на основе летучей золы, содержащих остатки соды. J. Cement Concr. Комп .98, 125–136. DOI: 10.1016 / j.cemconcomp.2019.02.009

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Патент США на патент на композицию паяльного флюса и паяльной пасты (Патент № 10,035,222, выдан 31 июля 2018 г.)

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Настоящая заявка испрашивает приоритет в соответствии с 35 U.S.C. § 119 к заявке на патент Японии № 2013-203068, поданной 30 сентября 2013 г. Содержание этой заявки полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

1. Область изобретения

Настоящее изобретение относится к паяльному флюсу и композиции паяльной пасты.

2. Описание предшествующего уровня техники

В общем, композиция паяльной пасты, используемая при установке электронных компонентов на подложку, производится путем смешивания паяльного флюса с порошком припоя. Когда пайка выполняется с использованием состава паяльной пасты, часть паяльного флюса имеет тенденцию оставаться в виде остатков флюса рядом с паяным соединением на подложке.

Как правило, вышеуказанный флюс для пайки содержит основную смолу, активатор и растворитель. В качестве основной смолы широко используется канифоль.

Наряду с недавним улучшением характеристик электронных продуктов и реализацией электронной продукции с высокой плотностью, подложка часто подвергается воздействию окружающей среды, в которой разница температур очень велика. Когда остатки флюса, образованные из флюса для пайки, использующего канифоль в качестве основной смолы, помещаются в такую ​​среду, остатки флюса становятся твердыми и хрупкими в силу своей природы.Остатки флюса легко растрескиваются со временем. Таким образом, поскольку вода легко проникает через участок контура через трещину, возникают такие проблемы, как короткое замыкание контура и коррозия металла контура.

В качестве способа решения вышеуказанной проблемы существует способ использования акриловой смолы или подобного в качестве базовой смолы вместо смолы на основе канифоли или использования смолы на основе канифоли и акриловой смолы вместе. Например, как описано в JP 2011-121059 A, существует способ использования в качестве базовой смолы акриловой смолы, полученной сополимеризацией мономера, содержащего (мет) сложный эфир акриловой кислоты, имеющий длинноцепочечную алкильную группу, и канифоли с фиксированной коэффициент компаундирования.

Наряду с недавней миниатюризацией выводов компонентов, отверстие в металлической маске, используемое в методе трафаретной печати, который является методом подачи обычного состава паяльной пасты, имеет тенденцию к уменьшению в диаметре. В методе трафаретной печати состав паяльной пасты заполняется ракелем в отверстии металлической маски. После заполнения композиции паяльной пасты композиция паяльной пасты переносится на сторону подложки, когда металлическая маска отделяется от подложки.В это время, поскольку композиция паяльной пасты приклеивается к ракелю и поверхности стенки металлической маски, возникает такое явление, что объем и форма композиции паяльной пасты, перенесенной на сторону подложки, не соответствуют конструкции. металлической маски.

В некоторых случаях миниатюрные компоненты и компоненты большого размера устанавливаются на подложку, смешиваясь друг с другом. В этом случае, чтобы поддерживать количество композиции паяльной пасты, подаваемой на электроды крупногабаритных компонентов, на определенном уровне или более, толщина металлической маски часто устанавливается не меньше постоянной толщины. , и соотношение сторон отверстия металлической маски, соответствующего миниатюрным выводам компонентов, увеличивается.Таким образом, в этом состоянии имеет тенденцию возникать аномалия перенесенной формы паяльной пасты из-за прилипания паяльной пасты к поверхности стенки металлической маски.

Когда отверстие в металлической маске уменьшается в диаметре, необходимо уменьшить диаметр частиц порошка припоя, содержащегося в составе паяльной пасты. В этом случае площадь поверхности частиц порошка припоя (далее называемых частицами припоя) увеличивается по отношению к объему.Таким образом, требуется активная сила флюса, достаточная для уменьшения оксидной пленки на поверхности частиц припоя и расплавления частиц припоя.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно одному аспекту настоящего изобретения флюс для пайки включает основную смолу, активатор и растворитель. Базовая смола содержит акриловую смолу, имеющую кислотное число не более 50 мг КОН / г и представленную общей формулой (1).

Весовое соотношение мономеров a, b и c составляет b / (a ​​+ b + c) ≤0.6, по крайней мере, один из a и c может быть 0, R 1 представляет собой алкильную группу с числом атомов углерода от 8 до 24, R 2 представляет собой заместитель, отличный от R 1 , и может быть одним из заместителей. включая атом водорода, метильную группу, алкильную группу, арильную группу и гидроксильную группу или комбинацию множества заместителей, и R 3 , R 4 и R 5 представляют собой атомы водорода или метильные группы. Активатор содержит соединение, имеющее карбоксильную группу в циклогексильном скелете и представленное общей формулой (2).

R 6 представляет собой атом водорода или метильную группу, X представляет собой любую из карбоксильной группы, алкильной группы и циклической структуры, связанной с алкиленовой группой (может быть образовано одно или несколько колец, и могут содержаться частично ненасыщенная связь, карбоксильная группа, группа ангидрида карбоновой кислоты, группа галогена, ароматическое кольцо и аминогруппа), X может быть одним из вышеуказанных заместителей или комбинацией множества заместителей, и X может содержат галогеновую группу или аминогруппу и алкилированную аминогруппу в качестве заместителей.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения композиция паяльной пасты включает порошок припоя и флюс для пайки. Паяльный флюс включает основную смолу, активатор и растворитель. Базовая смола содержит акриловую смолу, имеющую кислотное число не более 50 мг КОН / г и представленную общей формулой (1).

Весовое соотношение мономеров a, b и c составляет b / (a ​​+ b + c) ≤0,6, по крайней мере, один из a и c может быть 0, R 1 представляет собой алкильную группу, имеющую углеродное число 8-24, R 2 представляет собой заместитель, отличный от R 1 , и может быть одним из заместителей, включая атом водорода, метильную группу, алкильную группу, арильную группу и гидроксильную группу или комбинацию множество заместителей и R 3 , R 4 и R 5 представляют собой атомы водорода или метильные группы.Активатор содержит соединение, имеющее карбоксильную группу в циклогексильном скелете и представленное общей формулой (2).

R 6 представляет собой атом водорода или метильную группу, X представляет собой любое одно из карбоксильных групп, алкильных групп и циклической структуры, связанной с алкиленовой группой (может быть образовано одно или несколько колец, и могут содержаться частично ненасыщенная связь, карбоксильная группа, группа ангидрида карбоновой кислоты, группа галогена, ароматическое кольцо и аминогруппа), X может быть одним из вышеуказанных заместителей или комбинацией множества заместителей, и X может содержат галогеновую группу или аминогруппу и алкилированную аминогруппу в качестве заместителей.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Далее будет дано подробное описание варианта осуществления паяльного флюса и состава паяльной пасты согласно настоящему раскрытию. Между прочим, это не ограничивает изобретение.

Вариант реализации

1. Паяльный флюс

(1) Базовая смола

<Акриловая смола с кислотным числом не более 50 мг КОН / г>

Пример акриловой смолы с кислотным числом не более чем 50 мг КОН / г в настоящем варианте осуществления включает акриловую смолу, представленную следующей общей формулой (1).В качестве такой акриловой смолы предпочтительно используется акриловая смола, полученная полимеризацией или сополимеризацией, например, (а) (мет) акриловая кислота, (b) (мет) акриловый мономер, имеющий алкильную группу с числом атомов углерода 8. до 24, и (c) (мет) акриловый мономер, отличный от (мет) акрилового мономера, о котором идет речь, так что их соотношение в смеси составляет (b) / ((a) + (b) + (c)) ≥0,6 ( по крайней мере, одно из (а) и (с) может быть 0).


(где массовое соотношение мономеров a, b и c равно b / (a ​​+ b + c) ≥0,6, по крайней мере один из a и c может быть 0, R 1 представляет собой алкильную группу, имеющую с числом атомов углерода от 8 до 24, R 2 является заместителем, отличным от R 1 , и может быть одним из заместителей, включая атом водорода, метильную группу, алкильную группу, арильную группу и гидроксильную группу. или комбинация множества заместителей, и R 3 , R 4 и R 5 представляют собой атомы водорода или метильные группы).

Примеры (a), (b) и (c) включают мономер, имеющий карбоксильную группу, такой как (мет) акриловая кислота, итаконовая кислота, малеиновая кислота и кротоновая кислота, и мономер, такой как октил (мет) акрилат , нонил (мет) акрилат, децил (мет) акрилат, ундецил (мет) акрилат, додецил (мет) акрилат, тридецил (мет) акрилат, тетрадецил (мет) акрилат, лаурил (мет) акрилат, стеарилат (мет) их формы, метил (мет) акрилат, этил (мет) акрилат, бутил (мет) акрилат, гексил (мет) акрилат и пропил (мет) акрилат, и один или несколько из этих мономеров могут быть полимеризованы или сополимеризованы.

Кислотное число акриловой смолы можно регулировать с помощью соотношения компонентов используемого мономера, количества смеси и условий во время полимеризации или сополимеризации. Кислотное число составляет не более 50 мг КОН / г, предпочтительно 30 мг КОН и более предпочтительно 5 мг КОН / г.

В данном описании (мет) акриловая кислота является собирательным термином для акриловой кислоты и метакриловой кислоты.

Средневесовая молекулярная масса акриловой смолы предпочтительно составляет не более 50 000 и более предпочтительно не более 30 000.Температура стеклования (Tg) предпочтительно составляет не более чем -40 ° C.

Количество акриловой смолы в смеси предпочтительно составляет от 5 до 50% по массе в расчете на общее количество паяльного флюса.

<Смолы, отличные от акриловой смолы, имеющие кислотное число не более 50 мг КОН / г>

В основной смоле настоящего варианта осуществления акриловая смола с кислотным числом не более 50 мг КОН / г представлена по общей формуле (1) может использоваться отдельно или вместе со смолой, отличной от акриловой смолы.

Примеры другой смолы включают смолу на основе канифоли, акриловую смолу, смолу на основе стирола и малеиновой кислоты, эпоксидную смолу, уретановую смолу, полиэфирную смолу, фенокси-смолу и терпеновую смолу.

Среди вышеперечисленных смол, таких как смола на основе канифоли, канифоль, такая как талловая канифоль, жевательная канифоль, и древесная канифоль, и производные канифоли, такие как гидрогенизированная канифоль, полимеризованная канифоль, диспропорционированная канифоль, канифоль, модифицированная акриловой кислотой, и малеиновая кислота. модифицированная канифоль может быть смешанной.

Вышеуказанные другие смолы можно использовать по отдельности или в сочетании друг с другом. Другие смолы, используемые во флюсе для пайки настоящего варианта осуществления, не ограничиваются указанными выше смолами.

В акриловой смоле, имеющей кислотное число не более 50 мг КОН / г и представленной следующей общей формулой (1), в случае использования основной смолы и другой смолы вместе, когда соотношение компонентов акриловой смолы смола, имеющая кислотное число не более 50 мг КОН / г и представленная следующей общей формулой (1), равна 1, соотношение компонентов другой смолы предпочтительно составляет не более 0.5. Более предпочтительное соотношение компонентов другой смолы не более 0,3.

(2) Активатор

<Соединение, имеющее карбоксильную группу в циклогексильном каркасе>

Активатор, используемый в паяльном флюсе по настоящему варианту осуществления, содержит соединение, имеющее карбоксильную группу в циклогексильном каркасе и представленное следующей общей формулой (2 ):


(где R 6 представляет собой атом водорода или метильную группу, X представляет собой любую из карбоксильной группы, алкильной группы и циклической структуры, связанной с алкиленовой группой (одной или множеством могут быть образованы кольца, и могут содержаться частично ненасыщенные связи, карбоксильная группа, группа ангидрида карбоновой кислоты, группа галогена, ароматическое кольцо и аминогруппа), X может быть одним из указанных выше заместителей или комбинацией множества заместителей, и X может содержать галогеновую группу, или аминогруппу, или алкилированную аминогруппу в качестве заместителей).

Поскольку флюс для пайки варианта осуществления настоящего изобретения содержит акриловую смолу, имеющую кислотное число не более 50 мг КОН / г и представленную следующей общей формулой (1), и соединение, имеющее карбоксильную группу в циклогексильной группе. каркас и представлен следующей формулой (2), стойкость к растрескиванию остатков флюса, печатные свойства паяльной пасты, хорошая паяемость при оплавлении (характеристики оплавления) и надежность могут быть реализованы одновременно.

Может использоваться любое соединение, имеющее карбоксильную группу в циклогексильном скелете, при условии, что соединение представлено общей формулой (2). Пример вышеуказанного соединения включает соединение, полученное модификацией абиетиновой кислоты и ее изомеров, и соединение включает общие соединения на основе канифоли. В качестве соединения на основе канифоли особенно предпочтительно использовать сильно окисленную канифоль, модифицированную акриловой кислотой (включая ее гидрогенизированный продукт). Предпочтительные примеры вышеуказанного соединения включают циклогексанкарбоновую кислоту, 1,4-циклогександикарбоновую кислоту, 1,3-циклогександикарбоновую кислоту, 4-аминоциклогексанкарбоновую кислоту, гидрированную тримеллитовую кислоту и гидрированную пиромеллитовую кислоту.Среди них предпочтительно используется 1,4-циклогександикарбоновая кислота.

Эти соединения можно использовать по отдельности или в комбинации друг с другом.

Количество соединения, содержащего карбоксильную группу в циклогексильном скелете и представленного общей формулой (2), предпочтительно составляет от 0,5 до 10% по массе в расчете на общее количество паяльного флюса.

<Другие активаторы>

В паяльном флюсе настоящего варианта осуществления соединение, имеющее карбоксильную группу в циклогексильном скелете и представленное общей формулой (2), может использоваться отдельно в качестве активатора или соответствующего соединения и других Активаторы, отличные от соединения, можно использовать вместе.

Примеры другого активатора включают соли амина (соли неорганических кислот и соли органических кислот), такие как галогенированные водородные соли органического амина, органической кислоты, соли органических кислот и соли органических аминов. Более конкретные примеры активатора включают гидробромат дифенилгуанидина, гидробромат циклогексиламина, гидрохлорид диэтиламина, янтарную кислоту, адипиновую кислоту и себациновую кислоту. Эти активаторы можно использовать по отдельности или в комбинации друг с другом. Другие активаторы, используемые во флюсе для пайки настоящего варианта осуществления, не ограничиваются указанными выше активаторами.

Когда другой активатор используется вместе с указанным выше активатором, в качестве смешиваемого количества общее количество другого активатора и соединения, имеющего карбоксильную группу в циклогексильном скелете и представленного общей формулой (2), предпочтительно составляет от 5% до по весу до 50% по весу от общего количества паяльного флюса.

(3) Растворитель

Примеры растворителя, используемого в флюсе для пайки настоящего варианта осуществления, включают изопропиловый спирт, этанол, ацетон, толуол, ксилол, этилацетат, этилцеллозольв, бутилцеллозольв и простой гликолевый эфир.Эти растворители можно использовать по отдельности или в сочетании друг с другом.

Количество указанного выше растворителя в смеси предпочтительно составляет от 20 до 50 мас.% В расчете на общее количество паяльного флюса. Активаторы, используемые во флюсе для пайки настоящего варианта осуществления, не ограничиваются указанными выше активаторами.

(4) Антиоксидант

Чтобы подавить окисление порошка припоя, антиоксидант может быть смешан с паяльным флюсом настоящего варианта осуществления.Примеры антиоксиданта включают затрудненный фенольный антиоксидант, фенольный антиоксидант, бисфенольный антиоксидант и полимерный антиоксидант. Среди них особенно предпочтительно использовать затрудненный фенольный антиоксидант. Эти антиоксиданты можно использовать по отдельности или в сочетании друг с другом. Антиоксиданты, используемые в паяльном флюсе согласно варианту осуществления настоящего изобретения, не ограничиваются указанными выше антиоксидантами.

Смешиваемое количество такого антиоксиданта особо не ограничивается.Общее количество компаунда составляет приблизительно от 0,5 до 5 мас.% В расчете на общее количество паяльного флюса.

(5) Тиксотропный агент

Чтобы отрегулировать вязкость композиции паяльной пасты до уровня, подходящего для печати, тиксотропный агент может быть смешан с паяльным флюсом настоящего варианта осуществления. Примеры тиксотропного агента включают гидрогенизированное касторовое масло, амиды жирных кислот и оксижирные кислоты. Тиксотропные агенты, используемые во флюсе для пайки настоящего варианта осуществления, не ограничиваются указанными выше тиксотропными агентами.

Количество добавляемого тиксотропного агента предпочтительно составляет от 3 до 15 мас.% От общего количества паяльного флюса.

(6) Добавка

Паяльный флюс настоящего варианта осуществления может дополнительно содержать добавку, такую ​​как галоген, матирующий агент и пеногаситель. Количество добавляемой добавки предпочтительно составляет не более 10 мас.% От общего количества паяльного флюса и более предпочтительно не более 5 мас.%.

2. Порошок припоя

Пример порошка припоя, используемого в композиции паяльной пасты настоящего варианта осуществления, включает комбинацию Sn, Ag, Cu, Bi, Zn, In, Ga, Sb, Au, Pd, Ge, Ni, Cr, Al, P, In, Pb и т. Д. В качестве типичного порошка припоя, хотя используется порошок бессвинцового припоя, такой как Sn-Ag-Cu и Sn-Ag-Cu-In, можно использовать порошок припоя, содержащий свинец.

Состав порошка припоя предпочтительно составляет не менее 65 мас.% И не более 95 мас.% От общего количества композиции паяльной пасты.Более предпочтительно смешиваемое количество порошка припоя составляет не менее 85 мас.% И не более 93 мас.% И особенно предпочтительно не менее 89 мас.% И не более 92 мас.%.

В составе паяльной пасты, в которой смешиваемое количество порошка припоя менее 65% по весу, достаточное количество паяного соединения имеет тенденцию становиться трудным для формирования. Между тем, в композиции паяльной пасты, в которой смешиваемое количество порошка припоя составляет более 95% по весу, поскольку паяльного флюса в качестве связующего недостаточно, флюс для пайки и порошок припоя имеет тенденцию к затруднению смешивания. друг с другом.

Композицию паяльной пасты согласно настоящему варианту осуществления получают путем смешивания паяльного флюса с порошком припоя общеизвестным способом.

Примеры

В дальнейшем вариант осуществления настоящего изобретения будет подробно описан с использованием примеров и сравнительных примеров. Изобретение не ограничивается этими примерами.

Производство акриловых смол от A до F

Соединения, представленные следующими общими формулами


<Акриловая смола A>

Раствор 1, полученный смешиванием 40% по весу соединения, представленного общей формулой (4), с 60 % по массе соединения, представленного общей формулой (6).

200 г диэтилгексилгликоля готовили в четырехгорлой колбе объемом 500 мл, оборудованной мешалкой, обратным холодильником и трубкой для ввода азота, и нагревали до 110 ° C. После этого от 0,2% по весу до 5%. по массе азо-радикального инициатора (диметил-2,2′-азобис (2-метилпропионат), товарное наименование: V-601, производство Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) добавляли к раствору 1 (300 г всего), а затем растворились. Полученный раствор добавляли по каплям в течение 1,5 часов, а затем перемешивали при 110 ° C.в течение 1 часа, а после этого реакцию прекращали с получением акриловой смолы A. Средневесовая молекулярная масса акриловой смолы A составляла 15000, а кислотное число составляло 0 мг КОН / г.

<Акриловая смола B>

Акриловая смола B была получена в условиях, аналогичных условиям акриловой смолы A, за исключением использования раствора 2 (всего 300 г), содержащего 4,6% по массе метакриловой кислоты, 35,4% по массе. массы соединения, представленного общей формулой (4), и 60% мас. соединения, представленного общей формулой (5), смешанных друг с другом.Средневесовая молекулярная масса акриловой смолы B составляла 12000, а кислотное число составляло 30 мг КОН / г.

<Акриловая смола C>

Акриловая смола C была получена в условиях, аналогичных условиям для акриловой смолы A, за исключением использования раствора 3 (всего 300 г), содержащего соединение, представленное общей формулой (3). Средневесовая молекулярная масса акриловой смолы C составляла 25000, а кислотное число составляло 0 мг КОН / г.

<Акриловая смола D>

Акриловая смола D была получена в условиях, аналогичных условиям для акриловой смолы A, за исключением использования раствора 4 (всего 300 г), содержащего 10.7 мас.% Метакриловой кислоты, смешанной с 89,3 мас.% Соединения, представленного общей формулой (4). Средневесовая молекулярная масса акриловой смолы D составляла 12000, а кислотное число составляло 70 мг КОН / г.

<Акриловая смола E>

Акриловая смола E была получена в условиях, аналогичных условиям для акриловой смолы A, за исключением использования раствора 5 (всего 300 г), содержащего 40% по весу соединения, представленного общим формула (4), смешанная с 60 мас.% соединения, представленного общей формулой (5).Средневесовая молекулярная масса акриловой смолы Е составляла 40 000, а кислотное число составляло 0 мг КОН / г.

<Акриловая смола F>

Акриловая смола F была получена в условиях, аналогичных условиям акриловой смолы A, за исключением использования раствора 6 (всего 300 г), содержащего 0,75% по массе метакриловой кислоты, 39,25% по массе. массы соединения, представленного общей формулой (4), и 60% мас. соединения, представленного общей формулой (5), смешанных друг с другом.Средневесовая молекулярная масса акриловой смолы F составляла 12000, а кислотное число составляло 5 мг КОН / г.

Производство композиции паяльной пасты

Соответствующие компоненты были замешаны с составом и компаундом, указанными в таблице 1, и были получены паяльные флюсы в соответствии с примерами 1-6 и сравнительными примерами 1-4. В таблице 1 единицы числовых значений, представляющих состав, представляют собой мас.%, Если не указано иное.

Затем 12% по весу каждого из вышеуказанных паяльных флюсов и 88% по весу Sn-3Ag-0.Порошки припоя 5Cu были смешаны друг с другом, и были получены композиции паяльной пасты в соответствии с примерами 1-6 и сравнительными примерами 1-4.

ТАБЛИЦА 1Сравнение-Сравнение-Сравнение-Сравнительный пример- Пример- Пример- Пример- Пример- Примерный Пример 1 2 2 3 4 4 5 5 6 Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Акриловая смола Акриловая смола A363636 смола E36Acrylic смолы F36Compound havingKE-604 * 11510121010101046carboxyl group1,4-cyclohexane31333in cyclohexanedicarboxylicskeletonacidActivatorAdipic acid5555551055Succinic acid10SL-20 * 2ThixotropicSLIPAX ZHH * 37777777777agentSolvent2-ethylhexyl36383838383836384141diglycolAntioxidantIRGANOX 1111111111245 * 4 * 1 акриловой кислоты модифицированной канифоли получают путем Аракава Chemical Industries, Ltd.* 2 эйкозандиовая кислота, производимая Okamura Oil Mill Co., Ltd. * 3 амид жирной кислоты, производимая Nippon Kasei Chemical Co., Ltd. * 4 затрудненный фенольный антиоксидант, производимый BASF Japan Ltd.

Композиции паяльной пасты из примеров 1-6 и сравнительные примеры 1-4 были измерены и оценены следующим образом. Результаты показаны в таблице 2.

<Остаточное сопротивление растрескиванию>

Каждый состав паяльной пасты был напечатан на подложке, имеющей шаблон QFP (Quad Flat Package) с шагом 0,8 мм с использованием металлической маски, имеющей такой же рисунок и толщиной 150 мкм.В течение 10 минут после печати каждая подложка после печати подвергалась оплавлению при максимальной температуре 240 ° C и концентрации кислорода 4000 ч. / Млн с использованием печи оплавления (товарное наименование: TNP40-577PH, производство TAMURA Corporation). После того, как каждая подложка после оплавления выдерживалась при 150 ° C в течение 200 часов, 50 циклов нагрузки цикла холод-тепло, в которых один цикл составлял -40 ° C × 30 минут → 125 ° C × 30 минут, были применены к соответствующим подложек, а затем состояние возникновения трещин в паяльной части рисунка QFP каждой из подложек было подтверждено визуально и оценено на основе следующего стандарта:

  • ◯: количество трещин, соединяющих клеммы (всего 96 точек) Соединительная часть QFP составляет менее 10
  • X: количество трещин, соединяющих клеммы (всего 96 точек) соединительной части QFP, составляет не менее 10
    <Проверка свойств печати>

Стеклянная эпоксидная подложка с электродом (1 .3 мм × 0,25 мм), на котором мог быть установлен 208-контактный QFP с шагом 0,5 мм (размер PKG: 28 мм × 28 мм × 3,2 мм). В каждой композиции паяльной пасты шесть композиций паяльной пасты были непрерывно напечатаны на стеклянной эпоксидной подложке с использованием металлической маски, имеющей тот же рисунок, что и электрод, и имеющей толщину 150 мкм. Каждую из напечатанных подложек оценивали следующим образом с использованием машины для проверки изображений (товарное наименование: aspire 2, производства Koh Young Technology Inc.).

  • ◯: перепад высот не более 170 мкм
  • Δ: перепад высот более 170 мкм и не более 250 мкм
  • X: перепад высот более 250 мкм
    <Тест на паяемость (шарик со стороны чипа) >

Стекло-эпоксидная подложка с электродом (1.2 мм × 0,8 мм), на котором мог быть установлен чип-компонент, имеющий размер 2,0 мм × 1,2 мм. Каждый состав паяльной пасты был напечатан на подложке с использованием металлической маски, имеющей тот же рисунок, что и электрод, и имеющей толщину 150 мкм, а компонент микросхемы был установлен на подложке. Каждую подложку, на которую был установлен компонент микросхемы, помещали в атмосферу азота с концентрацией кислорода 1500 ± 500 ppm, а затем нагревали и паяли с использованием печи оплавления (товарное название: TNP-538EM, производимая TAMURA Corporation), пиковая температура которой составляла установить на 260 ° C.В каждой припаянной подложке количество шариков припоя, сформированных вокруг и под компонентами, было подсчитано с использованием устройства пропускания рентгеновских лучей (товарное наименование: SMX-160E, производства Shimadzu Corporation), и каждая припаянная подложка была оценена следующим образом.

  • ◯: количество шариков припоя, образованных на десять чипов, не более пяти
  • X: количество шариков припоя, образованных на десять чипов, больше пяти

ТАБЛИЦА 2 Пример Пример Пример Пример Пример Пример Сравнительный Сравнительный Сравнительный Сравнительный 123456 Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Растрескивание остатков ◯◯◯◯◯◯◯◯◯ XresistancePrinting свойство ◯◯ Δ ◯ Δ ◯◯◯ XXReflowΔ ◯◯◯◯◯ XX ◯◯ характеристики

Здесь, как показано в примерах, хотя в составе паяльной пасты с использованием флюса для пайки из каждого примера используется акриловая смола, имеющая кислотное число не более 50 мг КОН / г, одновременно достигаются хорошие свойства печати и хорошая способность к пайке при оплавлении (характеристики оплавления), и обнаружено, что что сопротивление растрескиванию остатков флюса превосходно.Такой состав паяльной пасты может быть подходящим образом использован в подложке, используемой в среде, особенно требующей высокой надежности.

Вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает флюс для пайки, который может подавлять возникновение и развитие трещин на остатках флюса в условиях экстремально холодного теплового цикла в течение длительного периода времени и может одновременно обеспечивать хорошие свойства печати и хорошую способность к пайке.

Вариант осуществления настоящего изобретения дополнительно предлагает композицию паяльной пасты с использованием паяльного флюса, которая может подавлять возникновение и развитие трещин на остатках флюса в условиях экстремально холодного теплового цикла в течение длительного периода времени и может одновременно обеспечивать хорошие печатные свойства. и хорошая паяемость.

Для получения вышеуказанных преимуществ вариант осуществления настоящего изобретения характеризуется следующим образом.

  • (1) Флюс для пайки варианта осуществления изобретения содержит основную смолу, активатор и растворитель, дополнительно содержит в качестве основной смолы акриловую смолу с кислотным числом не более 50 мг КОН / г и представлен следующей общей формулой (1) и, кроме того, содержит в качестве активатора соединение, имеющее карбоксильную группу в циклогексильном скелете и представленное следующей общей формулой (2).


(где массовое соотношение мономеров a, b и c равно b / (a ​​+ b + c) ≥0,6, по крайней мере один из a и c может быть 0, R 1 представляет собой алкильную группу с числом атомов углерода от 8 до 24, R 2 является заместителем, отличным от R 1 , и может быть одним из заместителей, включая атом водорода, метильную группу, алкильную группу, арильную группу и гидроксильную группу. группу или комбинацию множества заместителей, и R 3 , R 4 и R 5 представляют собой атомы водорода или метильные группы).


(где R 6 представляет собой атом водорода или метильную группу, X представляет собой любую из карбоксильной группы, алкильной группы и циклической структуры, связанной с алкиленовой группой (одно или несколько колец могут может быть образована частично ненасыщенная связь, карбоксильная группа, группа карбоксильного ангидрида, группа галогена, ароматическое кольцо и аминогруппа), X может быть одним из вышеуказанных заместителей или комбинацией множества заместителей , и X может содержать галогеновую группу, или аминогруппу, или алкилированную аминогруппу в качестве заместителей).

  • (2) В приведенной выше конфигурации (1) она отличается тем, что средневесовая молекулярная масса акриловой смолы, имеющей кислотное число не более 50 мг КОН / г и представленной общей формулой (1) не более 50 000.
  • (3) В приведенной выше конфигурации (1) или (2) она отличается тем, что смешиваемое количество акриловой смолы, имеющее кислотное число не более 50 мг КОН / г и представленное общей формулой (1 ) составляет от 5% по весу до 50% по весу в расчете на общее количество паяльного флюса, а добавляемое количество активатора составляет от 5% по весу до 50% по весу от общего количества паяльного флюса.
  • (4) В приведенных выше конфигурациях (1) — (3) он отличается тем, что соединение, имеющее карбоксильную группу в циклогексильном скелете и представленное следующей общей формулой (2), является по меньшей мере одним из соединений канифоли. (абиетиновая кислота, изомер абиетиновой кислоты, абиетиновая кислота или производное изомера абиетиновой кислоты) и циклогександикарбоновая кислота.
  • (5) Композиция паяльной пасты согласно варианту осуществления настоящего изобретения отличается тем, что она содержит паяльный флюс по вышеуказанным пунктам (1) — (4) и порошок припоя.

Паяльный флюс и композиция паяльной пасты согласно варианту осуществления настоящего изобретения могут подавлять возникновение и развитие трещин на остатках флюса в условиях экстремально холодного теплового цикла в течение длительного периода времени и могут одновременно обеспечивать хорошие печатные свойства и хорошая паяемость.

Очевидно, что возможны многочисленные модификации и вариации настоящего изобретения в свете изложенных выше идей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *