Клеевая композиция для приклеивания тензорезисторов

 

Сущность изобретения: композиция содержит эпоксикремнийорганическую смолу СЭДМ-3 100 мас. ч., олигометилфенилкарборансилоксан 20 - 35 мас.ч., смесь изомеров γ и b-аминопропилтриэтоксисилана 30 - 45 мас.ч, трис-[2,4, 6-(диметиламинометил)фенол] 1,5 - 2,5 мас.ч. минеральный наполнитель 60 - 200 мас. ч. Расплавляют олигометилфенилкарборан в смоле СЭДМ-3 при 120°С. В смесь вводят отвердитель, ускоритель и наполнитель и смешивают. Отверждают при комнатной температуре в течение 72 ч при давлении 0,1-0,5 кгс/см². Характеристики композиции: предел прочности при сдвиге при 200°С 59 кгс/см², при 300°С 47 кгс/см², коэффициент тензочувствительности при минус 196°С - 2,22 при 300°С - 1,99. 3 табл.

Изобретение относится к области модифицированных эпоксикремнийорганических композиций, которые могут применяться для приклеивания тензорезисторов, работающих при температуре от -196 до 300^оС, без дополнительной термообработки клеевого соединения. Цель изобретения обеспечение стабильных характеристик чувствительности при температуре от -196 до 300^оС (без дополнительной термообработки клеевого соединения) и повышение прочностных характеристик клеевых соединений при температурах от 200 до 300^оС. Поставленная цель достигается тем, что клеевая композиция, включающая эпоксидную смолу, модифицированную органосилоксаном, аминоэтоксисилан и наполнитель, в качестве аминоэтоксисилана содержат смеси и изомеров γ и β-аминопропилтриэтоксисилана и дополнительно олигометилфенилкарборансилоксан и трис[2,4,6-(диметиламинометил)фенол] при следующем соотношении компонентов, мас.ч. Эпоксидная смола, модифицированная органосилоксаном 100 Олигометилфенил- карборансилоксан 20-35 Смесь и изомеров аминопропилтри- этоксисилана 30-45 Трис-[2,4,6-(димети- ламинометил)фенол] 1,5-2,5 Наполнитель 60-200 Первый компонент представляет собой продукт модификации эпоксидных смол ЭД-16 и ЭД-20 элементоорганическими соединениями (смола марки СЭДМ-3 ОСТ 6-05-448-80). Основные свойства смолы СЭДМ-3. Массовая доля сухого остатка не менее 99,0% Массовая доля эпоксидных групп не менее 15,5% Массовая доля кремния не менее 5% В качестве олигометилфенилкарборансилоксана используется продукт К-2104, который представляет собой олигометилфенил-о-карбораниленметоксисилоксан, полученный из фенилтрихлорсилана, метилтрихлорсилана и карбоксила-2 (ТУ 6-02-1-506-86). Основные свойства продукта К-2104. 1. Массовая доля летучих веществ не более 3%
2. Температура плавления 60-100^оС;
3. Массовая доля кремния 18-22%
4. Массовая доля бора 9-12%
В качестве отвердителя используется продукт АГМ-9, состоящий из смеси двух изомеров: γ-аминопропилтриэтоксисилана и β-аминоизопропилтриэтоксисилана (ТУ 6-02-724-77). Основные свойства продукта АГМ-9:
1. Суммарное содержание γ-аминопропилтриэтоксисилана и β-аминоизопропилтриэтоксисилана не менее 95%
2. Содержание аминогрупп 6,8-7,55%
В качестве ускорителя используется трис-[2,4,6-(диметиламиноменометил)фенол]-продукт УП-606/2, (МРТУ 6-09-6101-69). В качестве наполнителя используют электрокорунд марки 24А5-Н (ОСТ2МТ71-5-84), или диоксид титана ТiO₂ (ГОСТ 9808-84), или асбест, переработанный для клеев (ТУ 6-05-1379-76). Примеры конкретного исполнения, контрольные примеры и состав прототипа приведены в табл. 1. Технология склеивания. Перед приготовлением клея по примеру 1 предварительно расплавляют 30 мас. ч. олигометилфенилкарборансилоксана К-2104 в 100 мас.ч. смолы СЭДМ-3. Процесс проводят при 120±5^оС в течение 1 ч, периодически перемешивая смесь смол. Расплав хранят в течение 1 месяца с момента приготовления. Клей по примеру 1 готовят последовательным смешением компонентов: в 130 мас. ч. смеси смол СЭДМ-3 и К-2104 вводят 45 мас.ч. отвердителя АГМ-9, затем 2,5 мас.ч. ускорителя УП-606/2 и 200 мас.ч. электрокорунда. Композицию перемешивают после введения каждого из компонентов. Технология приготовления клея по примерам 2-4 аналогична технологии приведенной для композиции по примеру 1 конкретного исполнения. Клей наносят на подготовленную под склеивание (зашкуренную и обезжиренную) поверхность. Склеивание проводят при комнатной температуре в течение 72 ч при давлении (0,1-0,5) кгс/см². Прочностные характеристики клеевых соединений оценивают на образцах из стали 30ХГСА по ГОСТА 14759-69. Показатели чувствительности и ползучести определяют по изменению сопротивления тензорезисторов, приклеенных на тензометрическую измерительную балку (ГОСТ 24020-75). В табл. 2 представлены прочностные характеристики клеевых соединений, выполненных с применением композиций по примерам конкретного исполнения в сравнении с клеевыми композициями по контрольным примерам и известным композициям. В табл. 3 представлены показатели чувствительности и ползучести тензорезисторов, приклеенных с применением клеевой композиции по примеру 2 в сравнении с прототипом. Предложенная клеевая композиция обеспечивает более высокие прочностные характеристики клеевых соединений при температурах от 200 до 300^оС: прочность при сдвиге при температуре испытания 200^оС увеличена на (46-51)% при 300^оС на (38-43)% После термостарения при 200^оС в течение 50 ч прочность при сдвиге при температуре испытания 20^оС увеличена на (59-64)% при 200^оС на (56-59)% После термостарения при температуре 300^оС в течение 25 ч прочность при сдвиге при температуре испытания 20^оС увеличена на 60-62% а при 300^оС на 30-40%
Композиция обеспечивает также стабильные показатели чувствительности и ползучести приклеенных тензорезисторов в интервале температур от -196 до 300^оС, обеспечивает стабильные показатели чувствительности и ползучести тензорезисторов в диапазоне температур от -196 до 300^оС при первом нагреве без дополнительной термообработки клеевого соединения.

Формула изобретения

КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПРИКЛЕИВАНИЯ ТЕНЗОРЕЗИСТОРОВ, включающая эпоксикремнийорганическую смолу СЭДМ-3, отвердитель аминоэтоксисилан и наполнитель, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения стабильных характеристик чувствительности и ползучести тензорезисторов при температуре от -196 до 300^oС (без дополнительной термообработки клеевого соединения) и повышения прочностных характеристик клеевых соединений при температуре от 200 до 300^oС, она в качестве аминоэтоксисилана содержит смесь изомеров γ и b -аминопропилтриэтоксисилана с содержанием аминогрупп 6,80 7,55 мас. и дополнительно олигометилфенилкарборансилоксан и ускоритель трис-[2,4,6-(диметиламинометил) фенол] при следующем соотношении компонентов, мас.ч. Эпоксикремнийорганическая смола СЭДМ-3 100
Олигометилфенилкарборансилоксан 20 35
Смесь изомеров g и b -аминопропилтриэтоксисилана 30 - 45
Трис-[2,4,6-(диметиламинометил)фенол] 1,5 2,5
Наполнитель 60 200

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 14-2002

Извещение опубликовано: 20.05.2002        

---