ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЙ ЗАЛИВОЧНЫЙ КОМПАУНД
ELECTRIC INSULATING FILLING COMPOUND

Изобретение относится к низковязким эпоксидным компаундам, применяемым для заливки токопроводящих схем и деталей, для герметизации и защиты элементов радиоэлектронной аппаратуры от влаги и механических воздействий. Такие компаунды находят широкое применение в радиотехнической, электронной, машиностроительной и других областях промышленности.
Известен эпоксидный заливочный компаунд на основе эпоксидной диановой смолы, триглицидилового эфира полиоксипропилентриолан моноглицидилового эфира н-бутанола, в качестве отвердителя аминного типа - смесь алифатического амина и низкомолекулярной полиамидной смолы [1].
Однако этот компаунд обладает недостаточной электрической прочностью (20 кВ/мм), недостаточной эластичностью (удлинение 10 %), значительной усадкой (1,5%), горючестью. При заливке данного компаунда требуется подогрев смеси, длительное перемешивание и вакуумирование.
Известен также эпоксидный компаунд марки К-115, содержащий эпоксидную диановую смолу ЭД-20, отвердитель полиэтиленполиамин, ненасыщенный олигоэфир марки МГФ-9 [2].
Компаунд относится к горючим материалам и не обладает достаточной эластичностью.
Данные компаунды предназначены для заливки деталей в качестве электроизоляционного материала.
Близким по составу к предлагаемому заливочному материалу является компаунд электроизоляционного назначения на основе эпоксидной диановой смолы ЭД-20, полиамидного отвердителя ПО-300, модификатора дибутилфенилфосфата следующего состава, мас.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°С) - 24 ч, доотверждение при 140°С - 5 ч и при 160°С - 1,5 ч.
Недостатком этого компаунда является высокая вязкость (15 Па×с), недостаточный уровень диэлектрических свойств.
Задачей изобретения являлось снижение вязкости заливочного компаунда, повышение его жизнеспособности с целью лучшей герметизации изделий, снижение горючести, повышение эластичности материала и его диэлектрических характеристик, сохранение данных свойств в большом интервале температур -40 до +130 °С.
Поставленная задача достигается тем, что в электроизоляционном заливочном компаунде, включающем ЭД-20 в количестве 100 мас.ч., отвердитель и модификатор, в качестве отвердителя содержит аминный отвердитель триэтилентетраамин ТЭТА в количестве 10-15 мас.ч, в качестве модификатора - фосфорсодержащий метилакрилат ФОМ в количестве 30-40 мас.ч.
Новым в данном компаунде является использование в качестве замедлителя горения фосфорсодержащего метилакрилата ФОМ, который является также пластификатором эпоксидной композиции, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
эпоксидная диановая смола ЭД-20
100
триэтилентетраамин ТЭТА
10-15
фосфорсодержащий метилакрилат ФОМ
30-40
Предлагаемый компаунд получают смешиванием компонентов и отверждением при следующем режиме: «холодное отверждение» (20±2°С) - 24 ч и доотверждение при 90 °С - 1 ч.
Количество отвердителя вводится в стехиометрическом соотношении к эпоксидной смоле, количество менее 10 мас.ч. приведет к недостаточной степени отверждения композиции, а более 15 мас.ч. приведет к его избыточному выделению. Введение ФОМа в количестве менее 30 мас.ч. не приводит к достижению требуемых свойств: материал имеет малую жизнеспособность (80 мин), высокую вязкость (15-17 Па·с), низкий кислородный индекс (КИ=22%), не обладает пластичностью. Повышение концентрации ФОМа более 40 мас.ч. экономически не выгодно.
В таблице представлены основные физико-механические 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°С до 90°С, а также снижение вязкости на 33-47%, усадки на 77-22%, горючести, повышение жизнеспособности в 1,7-2 раза, удельного поверхностного сопротивления в 10 раз по сравнению с прототипом. Влияние 10 суточных термоциклов при температурах -40 до +130°С не вызывало изменения в выходных электрических параметрах компаунда.
Список литературы
1. Пат. 2343577 РФ. Электроизоляционный заливочный компаунд / С.Н.Гладких, Е.Н.Башарина, Л.И.Наумова и др. // БИ №1 от 10.01.09.
2. Справочник по пластическим массам. / под ред. В.М.Катаева и др. - М.: Химия, 1975. - 210 с.
3. Пат. 2131895 РФ Модифицированный эпоксидный компаунд электроизоляционного назначения. / С.Е.Артеменко, Л.Г.Панова, Е.В.Мальцева, и др. // БИ от 20.06.1999.