Электроизоляционный заливочный компаунд
Владельцы патента RU 2343577:
Открытое акционерное общество "Композит" (ОАО "Композит") (RU)
Изобретение относится к области электротехники, в частности к эпоксидным низковязким заливочным компаундам, используемым для электроизолирования и упрочнения путем заливки высоковольтных блоков питания, трансформаторов, электрического монтажа, бескорпусных и корпусных электрических соединителей, для герметизации и защиты элементов радиоэлектронной аппаратуры от влаги и механических воздействий. Техническим результатом данного изобретения является создание композиции электроизоляционного заливочного компаунда с жизнеспособностью не менее часа, с высоким удельным объемом, высокой величиной поверхностного электрического сопротивления и повышенной эластичностью. Композиция для заливочного компаунда с невысокой начальной вязкостью содержит 30-36 мас.ч. эпоксидной диановой смолы, 12-20 мас.ч. триглицидилового эфира полиоксипропилентриола, 10-12 мас.ч. моноглицидилового эфира н-бутанола, 18-22 мас.ч. низкомолекулярной полиамидной смолы и 7-10 мас.ч. алифатического амина. 1 табл.
Изобретение относится к эпоксидным низковязким заливочным компаундам, используемым для электроизолирования и упрочнения путем заливки высоковольтных блоков питания, трансформаторов, электрического монтажа, бескорпусных и корпусных электрических соединителей, для герметизации и защиты элементов радиоэлектронной аппаратуры от влаги и механических воздействий.
Известны эпоксидные заливочные компаунды на основе эпоксидной диановой смолы, активного разбавителя - смолы ДЭГ-1 (диглицидилового эфира диэтиленгликоля), полиамидной смолы Л-20 и минеральных наполнителей, применяемые для заливки электрических разъемов, гермовводов (ОСТ 92-1006-77). Однако эти компаунды являются высоковязкими системами, при заливке которых требуется подогрев и вакуумирование, обеспечивающие получение герметичной электроизоляции с минимальной пористостью.
Близким по составу к предлагаемому заливочному материалу является компаунд по авторскому свидетельству СССР 678537, кл. Н 01 В 3/18, 1979 г., содержащий эпоксидную диановую смолу, активный разбавитель УП-616, наполнитель и аминный отвердитель. Однако компаунд, полученный на основе этой композиции, имеет ряд существенных недостатков: малую жизнеспособность, низкие значения удельного объемного и поверхностного электрического сопротивления.
Задачей данного изобретения является создание электроизоляционного заливочного компаунда с жизнеспособностью не менее 1 часа, высоким удельным объемным и поверхностным электрическими сопротивлениями.
Получаемый технический результат заключается в повышении эластичности компаунда (относительного удлинения при растяжении) и возможности его применения в изделиях с высокими вибрационными и ударными нагрузками.
Эта задача решается тем, что электроизоляционный заливочный компаунд, включающий эпоксидную диановую смолу, отвердитель аминного типа, активный разбавитель содержит два активных разбавителя: триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола и моноглицидиловый эфир н-бутанола, в качестве отвердителя аминного типа - смесь алифатического амина и низкомолекулярной полиамидной смолы при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
| эпоксидная диановая смола | 30-36 |
| триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола | 12-20 |
| моноглицидиловый эфир н-бутанола | 10-12 |
| низкомолекулярная полиамидная смола | 18-22 |
| алифатический амин | 7-10 |
Композиции для предлагаемого компаунда готовили следующим образом. В качестве эпоксидного связующего применяли смесь эпоксидной диановой смолы ЭД-20 или ЭД-22 (ГОСТ 10587-93), триглицидилового эфира полиоксипропилентриола марки Лапроксид 603 (ТУ 2226-322-10488057-94) и моноглицидилового эфира н-бутанола марки Лапроксид 201Б (по техническим требованиям ООО «НПП «Макромер»)[1]. В качестве отвердителя использовали низкомолекулярную полиамидную смолу марки ПО-300 (ТУ 2224-092-05034239-96) и отвердитель аминный - алифатический амин М-4 (ТУ 2494-342-10488057-98).
Для экспериментального определения характеристик предлагаемого компаунда готовили 4 состава (см. таблицу) следующим образом. Смешивали навески эпоксидной диановой смолы, Лапроксидов марок 603, 201, добавляли отвердители М-4 и ПО-300, тщательно перемешивали, замеряли жизнеспособность композиций при температуре 18÷25°С в массе ˜100 г. Приготовленный компаунд заливали в формы, обработанные смазкой, для получения образцов-дисков (диаметром 20 мм, толщиной ˜2 мм) для измерения диэлектрических характеристик и образцов - лопаточек для испытаний на растяжение.
Удельное объемное электрическое сопротивление (ρv) и поверхностное сопротивление (ρs) отвержденных образцов заливочного компаунда определяли в соответствии с ГОСТ 6433.2. Электрическую прочность (Епр.) измеряли с помощью аппарата АИМ-80 при частоте 50 Гц.
Относительное удлинение при растяжении определяли на образцах - лопатках толщиной ˜2 мм по с ГОСТ 14236-81.
Составы и результаты испытаний 4-х рецептур предлагаемого компаунда и прототипа представлены в таблице.
Из таблицы видно достижение положительного технического результата, так как предлагаемый компаунд:
- имеет большую жизнеспособность (не менее 1 ч), чем прототип (0,5 ч);
- более чем на 2-3 порядка превосходит прототип по удельному объемному и поверхностному электрическому сопротивлению;
- имеет повышенную эластичность - относительное удлинение при растяжении не менее 10%.
Благодаря повышенной эластичности заливочный компаунд по предлагаемому изобретению целесообразно применять для электроизоляции электрических разъемов, датчиков, элементов электрорадиоаппаратуры, микросхем в изделиях, испытывающих высокие вибрационные и ударные нагрузки.
| Таблица | |||||
| Составы, свойства предлагаемого электроизоляционного заливочного компаунда и прототипа при температуре (20÷5)°С | |||||
| Примеры | Состав, мас.ч. | Жизнеспособность, мин | Удельное объемное электрическое сопротивление ρv, Ом·м | Поверхностное электрическое сопротивление ρs, Ом | Относительное удлинение при растяжении, % |
| 1 | ЭД-22 - 30; Лапроксид 603 - 18; Лапроксид 201 -12; ПО-300 - 18; алифатический амин - 10; | 60 | 6,0·1013 | 3·1014 | 15,0 |
| 2 | ЭД-20 - 30; Лапроксид 603 - 18; Лапроксид 201 - 12; ПО-300 - 20; алифатический амин - 8; | 120 | 2,2·1013 | 7,0·1014 | 24,0 |
| 3 | ЭД-22 - 30; Лапроксид 603 - 20; алифатический амин - 9; ПО-300 - 18 | 90 | 2,0·1013 | 5,0·1014 | 18,0 |
| 4 | ЭД-22 - 36; Лапроксид 603 - 12; Лапроксид 201 - 12; ПО-300 - 22; алифатический амин - 7; | 60 | 1,0·1013 | 3,0·1013 | 10,0 |
| Прототип | Эпоксидная диановая смола - 100; Активный разбавитель УП 616 - 20; Полиэтиленполиамин - 10-14; Наполнитель: слюда - 19, тальк - 9; окись хрома - 2 | 30 | 4·1010 | 7,0·1011 | 0 |
Используемая литература
1. Потапочкина И.И., Короткова Н.П., Тарасов В.Н., Лебедев B.C. Модификаторы эпоксидных смол производства НПП «Макромер» // Клеи. Герметики. Технологии. - 2006 - №7. - С.14-17.
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 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
| эпоксидная диановая смола | 30-36 |
| триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола | 12-20 |
| моноглицидиловый эфир н-бутанола | 10-12 |
| низкомолекулярная полиамидная смола | 18-22 |
| алифатический амин | 7-10 |
