Результат интеллектуальной деятельности: ЗАЛИВОЧНЫЙ КОМПАУНД

Изобретение относится к электроизоляционным заливочным компаундам, которые могут быть использованы, в частности, в качестве материала для монолитного основания радиотехнических схем.

Известен эпоксидный заливочный компаунд на основе эпоксидной диановой смолы, полиэтиленполиамина или полиоксипропилендиамина, талька молотого, слюды молотой или гидроокиси алюминия, пигмента, диметилтриброманилина [1].

Однако этот компаунд обладает высоким водопоглощением (1,3%), низким пределом прочности на растяжение при -60°C и низким кислородным индексом. Для получения покрытия из данного заливочного компаунда конденсаторов их устанавливают в формы (резиновые или пластмассовые) и заливают приготовленным компаундом при комнатной температуре, а затем отверждают по следующему режиму: выдержка при комнатной температуре не менее 20 ч, затем термоотверждение при 100°C 8 ч.

Известен также электроизоляционный заливочный компаунд, включающий эпоксидную диановую смолу, отвердитель аминного типа, активный разбавитель, отличающийся тем, что содержит два активных разбавителя: триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола и моноглицидиловый эфир н-бутанола, в качестве отвердителя аминного типа - смесь алифатического амина и низкомолекулярной полиамидной смолы [2].

Компаунд не обладает достаточной эластичностью.

Данные компаунды предназначены для электроизоляции электрических разъемов, датчиков, элементов электрорадиоаппаратуры, микросхем в изделиях, испытывающих высокие вибрационные и ударные нагрузки.

Близким по составу к предлагаемому заливочному компаунду является компаунд электроизоляционного назначения на основе эпоксидной диановой смолы ЭД-20, полиамидного отвердителя ПО-300, модификатора дибутилфенилфосфата следующего состава, масс.ч.[3]:

эпоксидная диановая смола ЭД-20 - 100

полиамидный отвердитель ПО-300 - 30

модификатор дибутилфенилфосфат - 30.

Компаунд готовится перед употреблением. В эпоксидную смолу вводится модификатор - дибутилфенилфосфат, система гомогенизируется перемешиванием и вводится отвердитель при стехиометрическом соотношении смола-отвердитель.

Процесс отверждения протекает при следующем режиме:

«холодное отверждение» (20±2°C) - 24 ч,

доотверждение при 140°C - 5 ч и при 160°C - 1,5 ч.

Такой режим обеспечивает степень сшивания до 94%.

Недостатком этого компаунда является низкий кислородный индекс и ударная вязкость, а также высокие потери массы при поджигании на воздухе.

Задачей изобретения является повышение ударной вязкости, кислородного индекса и снижение потерь массы при поджигании компаунда на воздухе.

Поставленная задача достигается тем, что заливочный компаунд, включающий эпоксидную диановую смолу ЭД-20 в количестве 100 масс.ч. и отвердитель, дополнительно содержит пластификатор - трихлорэтилфосфат (ТХЭФ) и наполнитель - измельченный базальт с размером частиц 125-315 мкм, в качестве отвердителя содержит полиэтиленполиамин ПЭПА при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:

эпоксидная диановая смола ЭД-20 - 100

полиэтиленполиамин ПЭПА - 10-15

трихлорэтилфосфат ТХЭФ - 20-30

измельченный базальт - 40-60.

Новым в данном компаунде является использование в качестве пластификатора - трихлорэтилфосфат (ТХЭФ), а в качестве наполнителя измельченной горной породы - базальта с размером частиц 125-315 мкм.

Предлагаемый компаунд готовится перед употреблением. В эпоксидную смолу вводится модификатор - трихлорэтилфосфат и наполнитель - базальт, система гомогенизируется перемешиванием и вводится отвердитель при стехиометрическом соотношении смола-отвердитель.

Процесс отверждения протекает при следующем режиме:

«холодное отверждение» (20±2°C) - 24 ч,

доотверждение при 90°C - 0,25 ч.

Такой режим обеспечивает степень сшивания до 94%.

Изобретение может быть проиллюстрировано следующими примерами.

Пример 1. Для получения компаунда готовят смесь при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:

эпоксидная диановая смола ЭД-20 - 100

полиэтиленполиамин ПЭПА - 10

трихлорэтилфосфат ТХЭФ - 20

базальт с размером частиц 140 мкм - 40.

Пример 2. Для получения компаунда готовят смесь при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:

эпоксидная диановая смола ЭД-20 - 100

полиэтиленполиамин ПЭПА - 15

трихлорэтилфосфат ТХЭФ - 30

базальт с размером частиц 140 мкм - 50.

Пример 3. Для получения компаунда готовят смесь при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:

эпоксидная диановая смола ЭД-20 - 100

полиэтиленполиамин ПЭПА - 15

трихлорэтилфосфат ТХЭФ - 30

базальт с размером частиц 140 мкм - 60.

Пример 4. Для получения компаунда готовят смесь при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:

эпоксидная диановая смола ЭД-20 - 100

полиэтиленполиамин ПЭПА - 15

трихлорэтилфосфат ТХЭФ - 30

базальт с размером частиц 125 мкм - 50.

Пример 5. Для получения компаунда готовят смесь при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:

эпоксидная диановая смола ЭД-20 - 100

полиэтиленполиамин ПЭПА - 15

трихлорэтилфосфат ТХЭФ - 30

базальт с размером частиц 315 мкм - 50.

Количество отвердителя менее 10 масс.ч. приведет к недостаточной степени отверждения композиции, а более 15 масс.ч. приведет к избыточному выделению отвердителя. Все компаунды, содержащие от 40 до 60 масс.ч. базальта с различным размером частиц, превосходят по свойствам прототип. Наиболее высокие физико-химические и механические характеристики наблюдаются при введении 50 масс.ч. базальта с размером частиц 140 мкм. Введение базальта в количестве менее 30 масс.ч. не приводит к достижению требуемых свойств: материал имеет малую ударную вязкость, низкий кислородный индекс, высокие потери массы при поджигании на воздухе. Повышение концентрации базальта более 50 масс.ч. приводит к уменьшению физико-механических свойств. При введении базальта с размерами частиц 125-315 мкм практически все физико-механические свойства превосходят свойства прототипа. Наиболее высокие показатели достигаются при использовании в компаунде базальта с размером частиц 140 мкм.

В таблице 1 представлены основные свойства предлагаемого заливочного компаунда и прототипа.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является уменьшение количества ступеней отверждения компаунда с 3 до 2 и температур отверждения со 140-160°C до 90°C, что связано с введением в композицию наполнителя - измельченного базальта и пластификатора - трихлорэтилфосфата, а также снижение горючести и потерь массы при поджигании на воздухе, повышение ударной вязкости по сравнению с прототипом.

Источники информации

1. Пат. 2039785 РФ. Заливочный компаунд / Т.М.Сергеева, Т.Л.Скаченко, Л.Н.Шиханова и др. // www1.fips.ru.

2. Пат. 2343577 РФ. Электроизоляционный заливочный компаунд / С.Н.Гладких, Е.Н.Башарина, Л.И.Наумова и др. // wwwl.fips.ru.

3. Пат. 2131895 РФ. Модифицированный эпоксидный компаунд электроизоляционного назначения / С.Е.Артеменко, Л.Г.Панова, Е.В.Мальцева и др. // wwwl.fips.ru.