Результат интеллектуальной деятельности: Способ получения поглощающего материала

Изобретение относится к радиоэлектротехнике, в частности к получению полимерных композиций, предназначенных для поглощения высокочастотной энергии в СВЧ-устройствах.

Известна «Полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии и способ получения полимерной композиции» [RU 2012105703 А от 10.02.2012 г., опубл. 20.08.2013 г.]. Способ получения композиции состава, мас. ч.:

состоит в том, что железо карбонильное радиотехническое заранее соединяют с каучуком синтетическим термостойким низкомолекулярным СКТН, частью жидкости полиметилсилоксановой, частью тетраэтоксисилана или его производных в компонент А, выдерживаемые после смешивания не менее 24 часов, а каучук синтетический термостойкий СКТ соединяют с частью жидкости полиметилсилоксановой, частью тетраэтоксисилана или его производных в компонент Б, выдерживают после смешения до гомогенного состояния в течение не менее 24 часов, а затем смешивают с компонентом А, добавляют катализатор К-68 или его смесь с полиэтиленполиамином с последующим отверждением.

Однако данная композиция является многокомпонентной, трудоемкой (более 24 часов на приготовление и 24 часа на отверждение) в изготовлении и не обеспечивает требуемого затухания волны сигнала СВЧ.

Известна «Композиция для поглощения высокочастотной энергии» [RU 2349615 С1, опубл. 20.09.2009 г., МПК C09D 5/32]. Предлагаемая полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии содержит полимер - каучук синтетический термостойкий низкомолекулярный СКТН, катализатор холодного отверждения К-68, а также поглощающий наполнитель - железо карбонильное радиотехническое марки Р-10 при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

Композиция для поглощения высокочастотной энергии такого состава изготавливается простым смешиванием компонентов и их отверждением при комнатной температуре.

Однако данная композиция имеет значительную усадку после отверждения и различных климатических воздействий, недостаточные поглощающие свойства.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является «Полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии» [RU 2497851 С1, опубл. 10.11.2013 г., МКП G08L]. Способ получения полимерной композиции для поглощения высокочастотной энергии следующего состава, мас. ч.:

заключается в простом смешивании компонентов и их отверждении при комнатной температуре.

Однако указанный способ не обеспечивает стабильность размеров деталей из данной композиции после воздействия различных климатических факторов, имеет недостаточные эффективность поглощения и затухания высокочастотной энергии и их ухудшение после климатических и механических испытаний.

Технической проблемой заявленного изобретения является улучшение свойств поглощающего материала.

Техническим результатом предлагаемого способа получения поглощающего материала является снижение усадки, повышение поглощения волны сигнала СВЧ и снижение затухания волны сигнала СВЧ и их стабильность после различных климатических и механических воздействий.

Сущность способа получения поглощающего материала основана на взвешивании компонентов, их смешивании и отверждении, при этом в качестве компонентов поглощающего материала выбирают состав, содержащий каучук синтетический низкомолекулярный диметилсилоксановый СКТН, этилсиликат-40, железо карбонильное радиотехническое марки Р-10, катализатор холодного отверждения 68. Новыми признаками предлагаемого технического решения является то, что состав используют при следующем их соотношении, мас. ч.:

а способ включает стадии предварительного смешивания в емкости вручную в соответствии с рецептурой каучук СКТН, этилсиликат-40, железо карбонильное радиотехническое марки Р-10, затем смешивание на мешалке при 300 об/мин в течение 2 мин, после чего диспергирование смеси путем ультразвукового воздействия с помощью погружного излучателя в течение 20 мин при частоте воздействия 22 кГц, охлаждения полученной смеси до комнатной температуры, добавления катализатора К-68, перемешивания на мешалке при 300 об/мин в течение 2 мин, заливания в форму и отверждения при температуре (25±10)°С не менее 20 часов, затем при температуре (160±5)°С в течение 7 часов.

Ультразвуковая гомогенизация поглощающего наполнителя, благодаря разогреву, снижению вязкости полимерного связующего и равномерного распределения наполнителя, приводит к созданию однородной композиции, а последующая термообработка регулирует надмолекулярную структуру, обеспечивая улучшение и стабильность свойств материала.

Способ получения заявленного поглощающего материала иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

Смешивают в емкости вручную 15 г каучука СКТН, 1,5 г этилсиликата-40 и 105 г карбонильного железа Р-10 в течение 1 мин, затем продолжают смешивание на мешалке при 300 об/мин в течение 2 мин, после чего диспергируют смесь путем ультразвукового воздействия с помощью погружного излучателя, например, УЗДН-А, в течение 20 мин при частоте воздействия 22 кГц. Полученную смесь охлаждают до комнатной температуры, затем добавляют 0,375 г катализатора К-68, перемешивают на мешалке при 300 об/мин в течение 2 мин, после чего заливают в форму и отверждают 22 часа при температуре 25°С, затем при температуре 165°С в течение 7 часов.

Пример 2

Смешивают в емкости вручную 20 г каучука СКТН, 2,0 г этилсиликата-40 и 140 г карбонильного железа Р-10 в течение 1,5 мин, затем продолжают смешивание на мешалке при 300 об/мин в течение 2 мин, после чего диспергируют смесь путем ультразвукового воздействия с помощью погружного излучателя, например, УЗДН-А, в течение 20 мин при частоте воздействия 22 кГц. Полученную смесь охлаждают до комнатной температуры, затем добавляют 0,5 г катализатора К-68, перемешивают на мешалке при 300 об/мин в течение 2 мин, после чего заливают в форму и отверждают при температуре 30°С 20 часов, затем при температуре 160°С в течение 7 часов.

Пример 3

Смешивают в емкости вручную 25 г каучука СКТН, 2,5 г этилсиликата-40 и 175 г карбонильного железа Р-10 в течение 2 мин, затем продолжают смешивание на мешалке при 300 об/мин в течение 2 мин, после чего диспергируют смесь путем ультразвукового воздействия с помощью погружного излучателя, например, УЗДН-А, в течение 20 мин при частоте воздействия 22 кГц. Полученную смесь охлаждают до комнатной температуры, затем добавляют 0,625 г катализатора К-68, перемешивают на мешалке при 300 об/мин в течение 2 мин, после чего заливают в форму и отверждают при температуре 35°С 20 часов, затем при температуре 160°С в течение 7 часов.

Поглощающий материал по заявленному способу и по патенту №2497851 испытывался на воздействие климатических и механических факторов: повышенной температуры, циклического воздействия температур, пониженной температуры, пониженного давления, повышенной влажности, вибропрочности.

В таблице приведены свойства поглощающего материала по заявленному способу и по патенту №2497851.

Как видно из таблицы, заявленный способ получения поглощающего материала приводит к улучшению его свойств и их стабильности после климатических и механических испытаний.