Полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии

Изобретение относится к полимерной композиции, которая может быть использована для поглощения высокочастотной энергии в СВЧ-устройствах. Полимерная композиция включает следующие компоненты при их соотношении, мас.ч.: 75-85 эпоксидной диановой смолы ЭД-20 в качестве полимера, 19-21 титанкремнийорганического олигомера - продукта ТМФТ, 43-49 триглицидилового эфира полиоксипропилентриола Лапроксид 703, 10-12 триглицидилового эфира полиоксипропилентриола Лапроксид 301, 30-34 этилендиаминометилфенола АФ-2, 30-34 низкомолекулярной полиамидной смолы ПО-300, 15-17 полигидросилоксановой жидкости 136-41, 1,5-1,7 пенорегулятора Пента-483, 1,5-1,7 катализатора К-1, 60-80 карбонильного железа в качестве поглощающего наполнителя. Изобретение позволяет уменьшить плотность при сохранении волны затухания сигнала СВЧ в пределах (3.4-3.6)дБ, обеспечить адгезию к разнородным материалам и устойчивость формы к воздействию ударных и вибрационных нагрузок до 10g. 2 табл.

 

Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может быть использовано для поглощения высокочастотной энергии в СВЧ-устройствах.

Известны поглощающие материалы [ОСТ 107.46007.006-92 Материалы для объемных поглотителей высокочастотной энергии] на основе карбонильного железа [ГОСТ 13610] и эпоксидной диановой смолы ЭД-16 [ГОСТ 10587], полиуретана [диэтиленгликольуретан технический ТУ 6-03-388]. Однако они имеют недостаточный интервал рабочих температур (-60÷+150), большую плотность от 3.4-3.6 г/см³ (в зависимости от рецептуры). Известен радиопоглощающий материал [RU №2275719 С1, опубл. 27.04.2006] на основе пенополиуретана, состоящий из 82.23-88.47 м/ч пенополиуретана и углерода технического - остальное.

Однако он, несмотря на низкую плотность - 0.4 г/см³, выдерживает испытания на воздействие повышенной температурной среды +80°С, нетехнологичен, т.к. температура его отверждения при +200°С в течение 2 часов, затем 220°С - 5 часов, т.е. его невозможно использовать в полевых условиях.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полимерной композиции для поглощения высокочастотной энергии является полимерная композиция [RU №2294347 С1, опубл. 27.02.2007] следующего состава, в массовых частях: каучук низкомолекулярный диметилсилоксановый СКТН 15-25, порошок альсиферовый фракции не >63 мкм - 75-85, катализатор холодного отверждения №68-0.6-1.0. Однако он хотя и обеспечивает достаточное затухание волны сигнала СВЧ (3.45 -3.50) дБ, имеет большую плотность - 4.45 г/см³, отсутствие адгезии к разнородным материалам. При воздействии ударных и вибрационных нагрузок до 10g без дополнительных конструктивных элементов (корпусов, кожухов и т.п.), формонеустойчив.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является уменьшение плотности при сохранении волны затухания сигнала СВЧ в пределах (3.4-3.6) дБ, обеспечение адгезии к разнородным материалам и устойчивости формы к воздействию ударных и вибрационных нагрузок до 10g.

Сущность заявленного изобретения заключается в том, что предлагаемая полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии содержит в своем составе эпоксидную диановую смолу ЭД-20 (ГОСТ 10587-84), титанкремнийорганический олигомер - продукт ТМФТ общей формулы Ti {[OSi(СН₃)(С₆Н₅)]_2-5ОН}₄ (ТУ 6-02-933-74), триглицидиловые эфиры полиоксипропилентриола Лапроксид 703 (ТУ2226-029-10488057-98) и Лапроксид 301 (ТУ2226-337-10488057-97), этилендиаминометилфенол АФ-2 (ТУ2494-511-00203521-94), низкомолекулярную полиамидную смолу ПО-300 (ТУ2224-092050342-39-96), полигидросилоксановую жидкость 136-41 (ГОСТ 10834-76), пенорегулятор Пента-483, представляющий собой поверхностно-активное вещество на основе оксиалкиленметилсилоксановых блоксополимеров (ТУ 2483-026-402450042-2004), поглощающий наполнитель - карбонильное железо [ГОСТ 13610] и катализатор К-1 марки А (ТУ 6-02-1-011-89) - раствор дибутилдилаурата олова (ТУ 6-02-1-002-86) в этилсиликате-32 (ТУ 6-02-895-86) в соотношении 1:1, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Эпоксидная диановая смола ЭД-20	75-85
Титанкремнийорганический олигомер - продукт ТМФТ	19-21
Лапроксид 703	43-49
Лапроксид 301	10-12
Этилендиаминометилфенол АФ-2	30-34
Низкомолекулярная полиамидная смола ПО-300	30-34
Полигидросилоксановая жидкость 136-41	15-17
Пенорегулятор Пента-483	1.5-1.7
Катализатор К-1	1.5-1.7
Карбонильное железо	60-80

Полимерная композиция изготавливается следующим образом. Взвешиваются компоненты в последовательности: эпоксидная диановая смола ЭД-20, затем карбонильное железо, тщательно перемешивают и затем вводят последовательно титанкремнийорганический олигомер - продукт ТМФТ, Лапроксид 703, Лапроксид 301, пенорегулятор Пента-483, полиамидную смолу ПО-300, этилендиаминометилфенол АФ-2, полигидросилоксановую жидкость 136-41 и катализатор К-1.Смесь тщательно перемешивается и отверждается при 25±10°С не менее 24 часов, затем при 100°С - 1 час, затем при 150±10°С - 2 часа.

В табл.1 приведены составы полимерной композиции для поглощения высокочастотной энергии по изобретению.

Таблица 1
№ пп	Компоненты	Пример 1	Пример 2	Пример 3
1.	Эпоксидная диановая смола ЭД-20	75	80	85
2.	Титанкремнийорганический	19	20	21
	олигомер - продукт ТМФТ
3.	Лапроксид 703	43	46	49
4.	Лапроксид 301	10	11	12
5.	Этилендиаминометилфенол АФ-2	30	32	34
6.	Низкомолекулярная полиамидная	30	32	34
	смола ПО-300
7.	Полигидросилоксановая жидкость	15	16	17
	136-41
8.	Пенорегулятор Пента-483	1.5	1.6	1.7
9.	Катализатор К-1	1.5	1.6	1.7
10.	Карбонильное железо	60	70	80

Указанный оптимальный диапазон компонентов композиции для поглощения высокочастотной энергии выбран таким образом, что за счет получения однородной структуры и низкой плотности обеспечивается необходимая плотность, адгезия к разнородным материалам и высокая стойкость к механическим нагрузкам - ударным и вибрационным.

В табл.2 приведены свойства заявленной композиции для поглощения высокочастотной энергии и композиции по патенту №2294347.

Таблица 2
№пп	Показатели	По патенту №2294347	Пример 1	Пример 2	Пример 3
1.	Затухание волны сигнала СВЧ, дБ	3.45+3.6	3.45	3.5	3.5
2.	Плотность, г/см3	4.45	0.3	0.35	0.4
3.	Адгезия к разнородным	отсутствует
	материалам	имеется	имеется	имеется
4.	Устойчивость к
	воздействию ударных и	не устойчива	формоустойчива	формоустойчива	формоустойчива
	Вибрационных
	нагрузок до 10g без
	дополнительных
	Элементов

Как видно из данных, приведенных в табл.2, предлагаемая полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии при сохранении затухания волны сигнала СВЧ имеет ряд преимуществ:

- более низкую плотность («0.3÷0.4» против «4.45 г/см³»), что важно для бортовой аппаратуры летательных аппаратов;

- имеет адгезию к разнородным материалам («имеется» «против» «отсутствует»)

- обладает устойчивостью к воздействию ударных и вибрационных нагрузок до 10g без дополнительных элементов («формоустойчива» «против» «неустойчива»).

Полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии, включающая полимер, поглощающий наполнитель и катализатор, отличающаяся тем, что в качестве полимера содержит эпоксидную диановую смолу ЭД-20, в качестве поглощающего наполнителя карбонильное железо, в качестве катализатора - катализатор К-1, дополнительно титанкремнийорганический олигомер - продукт ТМФТ, триглицидиловые эфиры полиоксипропилентриола Лапроксид 703 и Лапроксид 301, этилендиаминометилфенол АФ-2, низкомолекулярную полиамидную смолу ПО-300, полигидросилоксановую жидкость 136-41, пенорегулятор Пента-483 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

эпоксидная диановая смола ЭД-20	75-85
титанкремнийорганический
олигомер - продукт ТМФТ	19-21
триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола
лапроксид 703	43-49
триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола
лапроксид 301	10-12
этилендиаминометилфенол АФ-2	30-34
низкомолекулярная полиамидная смола ПО-300	30-34
полигидросилоксановая жидкость 136-41	15-17
пенорегулятор Пента-483	1,5-1,7
катализатор К-1	1,5-1,7
карбонильное железо	60-80