ЗАЛИВОЧНЫЙ КОМПАУНД
CASTING COMPOUND

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.