Электроизоляционная композиция
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (ia),,1 001189 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.09,80 (21) 2978009/24-07 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет
Опубликовано 28.02.83. Бюллетень.М 8 (54) М. Кд.з
Н 01 В 3/00
//С 08 . 71/04
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (33) УДК621. 315 (088.8}
Дата оттубликования описания 280283
Г.Ф.Пологов, В.К.Ротару, В.A Краснов; С..ЯВара и Н.Д.Белкин (12) Авторы изобретения (71) Заявитель (5 4 ) ЭЛБКТРОИЗОЛЯЦИОН НАЯ КОМПОЗ ИЦИЯ
Изобретение относится к электроизоляционным композициям на основе полифениленоксида, применяемым, например, для изготовления электроизоляционных изделий, преимущественно печатных плат,.в электротехнике, радиотехнике, электронике и вычислительной технике.
Известна злектроизоляционная композиция на основе полифениленоксида, содержащая ароматический фосфат,ароматический фосфонат или окись арома- тического фосфина, ароматическое галоидосодержащее соединение и модификатор ударной прочности, содержащий привитой, смешанный или сополимеризованный эластомерный полимер диена.
Композиция содержит также полимер стирола и блок-сополимер типа А-В-А, в котором В-полимерный блок диенового углеводорода и A-полимерный блок винилароматического соединения. Иатериал на основе композиции обладает удовлетворительными прочностью и огнестойкостью }1). 2
Однако высокие диэлектрические потери и малое электросопротивление исключают возможность использования материала на основе известной композиции в качестве электрической изоляции.
Известна полимерная композиция, содержащая полифениленоксид, полимер или сополимер стирола (2 }.
Иатериал на основе данной композиции обладает низкими электрическими и механическими характеристиками.
Наиболее близкая к предлагаемой электроизоляционная композиция на основе полифениленоксида содержит в качестве целевой добавки двуокись титана. Иатериал на основе этой композиции обладает удовлетворительными электрофизическими свойствами, заранее заданным значением диэлектрической проницаемости в пределах 2,816,0 и применяется преимущественно при производстве печатных плат (3 ).
Однако электрическое сопротивле- " ние материала является недостаточным, что ограничивает его применение.
Цель изобретения - повышение электрических и механических характеристик материала на основе электроизоляционной композиции.
Поставленная цель достигается тем, что электроизоляционная композиция, содержащая полифениленоксид, с -гли- нозем или двуокись титана, дополни1001189
Таблица 3
Содержание
2,0
Окись кадмия 1, О
3,0
Содержание
Двуокись титана
42,0 42,0
42,0
Полистирол
10,0
2,0
Оки сь кадмия 1, О
3,0
Сополимер стирола с
OL-метилстиролом 2- глин оз ем
11,0
11,0
10,0 4,5
10,0
5,0
8,0
Полистирол
Полифениленоксид
Сополимер стирола с
g-метилст иролом
46,0 50,5
47,0
10,0
5,0 8,0
Полифениленоксид
73,0
72,0
Таблица 4
Содержание
Т а б л и ц а 2
Содержание
2,0 3,0
Оки сь кадмия 1, О
Двуокись ти5п тана
57,0 57,0
57,0
Окисд кадмия
2,0
3,0
1,0
8,0
Полистирол а -глинозем
53,5 53,5
53,5
Сополимер
r стирола с с .-метилстиролом
4,0
5,0
Полистирол
4,0
4,5
Сополимер стирола с
g(-метилстиролом
Полифенил60 о ксид
33,0 36,0
37,5
5,0
5,0
Полифениленоксид
39,5 34,5
40, 5 тельно содержит полистирол и/или сополимер стирола с g -метилстиролом и окись кадмия при следующем содержании компонентов, мас.%:
Полифениленоксид 14,2-73,0
Двуокись титана
5 или -глинозем 11,0-79, 3
Полистирол и/или сополимер стирола с g-метилстиролом 2,0-16,0
Окись кадмия 1,0-3,0 1О
П р е р 1. Материал с диэлектрической проницаемостью 2,8.
Содержание компонентов в компози циях по примеру 1 приведено в табл.1„
Та 6 лиц а 115
Соотношение компонен тов, мас.Ъ в компози .",ии
70,0
:35
Пример 2. Материал с диэлектрической проницаемостью 3,8.
Соотношение компонентов в композициях по примеру 2 приведено в табл.2.
Соотношение компонентов, мас.Ъ в композиции
П р и м e p 3, Материал с диэлектрической проницаемостью 5,0.
Соотношение компонентов в композициях по примеру 3 приведено в табл.3.
Соотношение компонентов, мас.Ъ в композиции
tl р и м е р 4. Материал с диэлектрической проницаемостью 7,2.
Соотношение компонентов в композиции по примеру 4 приведено в табл,4.
Соотношение компонентов, мас.Ъ в композиции
Пример 5. Материал с диэлек трической проницаемостью 10,0 °
1001189
Таблица 5
Содержание
1 2 .3
Окись кад- мия
2,0 3,0
1,0
Двуокись титана
67,6
2,0
67,6
67,6
3,0
Полистирол
Сополимер стирола с е -метилстиролом
3,0
3,5
3,0
Ъ
Полифениленоксид
27,9
24,4 24,4
Содержание
1 2
Окись кадмия 1,0
2,0 3,0
Двуокись титана
79,3 79.,3
2,0
79,3
1,0
Полистирол
Сополимер стирола с
Ь -метилстиролом
1,0
1,5 3,5
Полифениленоксид
17,7
15,2 14,2
Соотношение компонентов в композициях по примеру 5 приведено в табл.5.
Соотношение компонентов, мас.% в композиции
Пример 6. Материал с диэлектрической проницаемостью 16,0.
Содержание компонентов в компози- 35 ции по примеру 5 приведено в табл.б.
Таблица б
Соотношение компонентов. мас,t в компози- 40 ции
Способ получения электроизоляционной композиции заключается в введении в полифениленоксид сначала полистирола и/или сополимера стирола с а -метилстиролом посредством гомогенизации 65 порошков с последующим введением порошкообразных неорганических добавок: сначала окиси кадмия, затем двуокиси титана или и -глинозема и формовании композиции известными методами, например путем прямого прессования.
Процесс гомогенизации порошков производят при нормальных температурах, преимущественно с использованием вибрационных устройств, позволяющих получить однородную смесь независимо от их удельных весов, и гранулометрического состава в течение 15-20 мин.
В качестве сополимера стирола с
Q-метилстиролом испольэуют сополимер тррговой марки "CAM" ТУ 6-05-1580-75.
Пример. С целью удаления сорбированной влаги производят сушку порошков: полифениленоксида, полистирола, сополимера стирола с . -метилстиролом, с ;глинозема, двуокиси титана и окиси кадмия.
Температура сушки для полифениле:— оксида 100+10 С, для полистирола
80ИО С, для сополимера стирола с -ме-тилстиролом 80 10 С, для ai-глинозема, двуокиси титана и окиси кадмия 100150 С. Время сушки 3-5 час.
Сушку производят в сушильных шкафах, преимущественно в вакууме при
0,8-1,0 атм по манометру. После сушки производят смешивание порошков.
Сначала смешивают полифениленоксид с полистиролом, сополимером стирола с
Q-метилстиролом или их смесью в указанных выше соотношениях. Смешивание производят на вибрационном или лопастном смесителе, преимущественно вибрационном при частоте
50 Гц и амплитуде 2-4 мм в течение
15 мин. На лопастном смесителе смешивание производят в течение 30 мин при нормальной температуре.
В полученную смесь вводят окись кадмия и производят смешивание компонентов в тех же условиях, затем в смесь вводятся -глинозем или двуокись титана и производят приготовление . смеси по указанным режимам на том же смесителе.
Полученный композиционный порошкообразный состав помещают в пресс-форму закрытого типа и производят его таблетирование при удельном давлении
20-30 МПа при нормальной температуре.
Полученную таблетку из композиционного порошкообразного состава помещают между фольгой в пресс-форму, которую нагревают между плитами пресса до 240-250 С, производят формование заготовки-пластины при удельном давлении 15-20 MIIa. Охлаждают заговтоку под давлением до 30-40О С.
В таблице 7 приведены электрические свойства материалов на основе известной и предлагаемой электроизоляционной композиции.
1001189
Т а б л и ц а 7
Композиция
Свойства
Предлагаемая по примерам
Прототип
3-6
2-3
Плотность,г/см
1,19-?,б
1,19 - 1 56
2,6
Ди эле кт р иче с хая проницаемость, f 10ОГц
2,7-15,3
2,75
15,9
4,68 Тангенс угла диэлектрических потерь, 110 Гц
0,00060 ° 0035
0,0006 0 001
0,003
Удельное объемное электрическое сопротивле ние,Ом ° см
5i10 -8 10 4 10 6 %
5 10
3 i 10
Удельное поверхностное электро сопротивление, Ом
10
1015
Разрушающее напряжение при растяжении, NIIa
57,0
48,0
45,0
Теплостойкость по Вика, С
194
193
200
Электрическая прочность, MB/M
8-15
12,8
16,8
16,6
В табл.8 приведено содержание компо- нентов в электроизоляционных композициях.
Т а б л и ц а 8, Соотношение компонентов, мас,Ъ в композициях
Содержание
5 6 7
73,0 48,0 19,0 39,5 72,0 47,0 18,0
Полифениленоксид
16,0 5,0 - - 16,0 5,0
2,0 7,0
5,0
42,0 79,0
53,5
1,0
Полистирол о
Сополимер стирола с ф -метилстиролом двуокись титана
Д вЂ” глинозем
Окись кадмия.
42,0-43,0
190-195
5,0 2,0
42,0 79,0
11,0
1,0 1,0
1ОО1189
Продолжение табл, 8
Соотношение компонентов, мас.В в композициях
Содержание
10 11 12 13
8 9
Полифениленоксид 71,0 46,0 17,0
16,0
70,0 45,0
16,0 5 0
16,0 5,0
Полистирол
СОйолимер стирола. с g - метилчтиролом
5,0
2,0
2,0
5 0
Двуокись титана -глинозем
42,0 79,0
79,0
11 0
2,0 2,0
11,0
3,0
3,0
3,0
2,0
Окись кадмия
Свойства
Удель- 30 ная ударная вяз" кость, кДж/м, 3.
Композиция
Разрушающеее напряжение при растяжении, МПа
Относительное удли» нение при разрыве,%
Формула изобретения
3,5
2,5
19
0,5
2,0
4,1
29
76
2,9
10
0,9
29 .50
4,3
3,1
9 о
40
0,9
4,5
3,4
13
0,9
ВНИИПИ Заказ 1407/60 Тирам 701 Подписное
Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул. Проектная,4
В табл.9 приведены механические характеристики материалов на основе известной и предлагаемой композиций.:
T а блица 9
Из данных таблиц следует, что материалы на основе предлагаемой электроизоляционной композиции по сравне нию с известной имеют повышенные электрические характеристики, а также повышенные значения относительного удлинения при разрыве и ударной вязкости °
Электроизоляционная композиция, содержащая полифениленоксид,ок-глинозем или двуокись титана, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения электрических и механических характеристик материала на ее основе, она дополнительно содержит полистирол и/или сополимер стирола с с „-.метилстнролом и окись кадмия при следующем содержании компонентов, мас.Ъ:
Полифеннленоксид 14,2-7.3,0
Двуокись титана или ф. -глинозем 11,0-79,3
Полистирол и/или сополимер стирола: с О -метилстиролом 2,0-16,0
OKHCb KBgg4HH 1,0-3,0
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Заявка Великобритании
Р 2005285, кл. С 08 L 74/04, 1979.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 690034, кл. С 08 L 71/04, 1979.
3. Кацнельсон М.Ю. и др. Пластические массы. Jl., "Химия", 1978, с. 376-379 (прототип).
