Способ получения поглощающего материала
Владельцы патента RU 2633907:
Акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" (RU)
Изобретение относится к радиоэлектротехнике, в частности к получению полимерных композиций, предназначенных для поглощения высокочастотной энергии в СВЧ-устройствах. Описан способ получения поглощающего материала, основанный на взвешивании компонентов, их смешивании и отверждении, при этом в качестве компонентов поглощающего материала выбирают состав, содержащий каучук синтетический низкомолекулярный диметилсилоксановый СКТН, этилсиликат-40, железо карбонильное радиотехническое марки Р-10, катализатор холодного отверждения 68, состав используют при следующем их соотношении, мас. ч.: каучук синтетический низкомолекулярный диметилсилоксановый СКТН 15-25; этилсиликат 401,5-2,5; железо карбонильное радиотехническое марки Р-10 105-175; катализатор холодного отверждения 68 0,375-0,625. Способ включает стадии предварительного смешивания в емкости вручную в соответствии с рецептурой каучука СКТН, этилсиликата-40, железа карбонильного радиотехнического марки Р-10, затем смешивание на мешалке при 300 об/мин в течение 2 мин, после чего диспергирование смеси путем ультразвукового воздействия с помощью погружного излучателя в течение 20 мин при частоте воздействия 22 кГц, охлаждение полученной смеси до комнатной температуры, добавление катализатора К-68, перемешивание на мешалке при 300 об/мин в течение 2 мин, заливание в форму и отверждение при температуре (25±10)°С не менее 20 ч, затем при температуре (160±5)°С в течение 7 ч. Технический результат: предложен способ получения поглощающего материала со сниженной усадкой, повышенным поглощением волны сигнала СВЧ, сниженным затуханием волны сигнала СВЧ и стабильностью после различных климатических и механических воздействий. 1 табл., 3 пр.
Изобретение относится к радиоэлектротехнике, в частности к получению полимерных композиций, предназначенных для поглощения высокочастотной энергии в СВЧ-устройствах.
Известна «Полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии и способ получения полимерной композиции» [RU 2012105703 А от 10.02.2012 г., опубл. 20.08.2013 г.]. Способ получения композиции состава, мас. ч.:
| Каучук синтетический термостойкий низкомолекулярный СКТН | 13-20 |
| Каучук синтетический термостойкий СКТ | 2-3 |
| Тетраэтоксисилан или его производные, | |
| выбранные из этилсиликата-40 и этилсиликата-32 | 2-3 |
| Железо карбонильное радиотехническое марки Р-10 | 78-90 |
| Катализатор холодного отверждения К-68 | 1,0-1,5 |
| Полиэтиленполиамин | до 1,0 |
| Жидкость полиметилсилоксановая, | |
| выбранная из ПМС-50 и ПМС-100 | 2-3 |
состоит в том, что железо карбонильное радиотехническое заранее соединяют с каучуком синтетическим термостойким низкомолекулярным СКТН, частью жидкости полиметилсилоксановой, частью тетраэтоксисилана или его производных в компонент А, выдерживаемые после смешивания не менее 24 часов, а каучук синтетический термостойкий СКТ соединяют с частью жидкости полиметилсилоксановой, частью тетраэтоксисилана или его производных в компонент Б, выдерживают после смешения до гомогенного состояния в течение не менее 24 часов, а затем смешивают с компонентом А, добавляют катализатор К-68 или его смесь с полиэтиленполиамином с последующим отверждением.
Однако данная композиция является многокомпонентной, трудоемкой (более 24 часов на приготовление и 24 часа на отверждение) в изготовлении и не обеспечивает требуемого затухания волны сигнала СВЧ.
Известна «Композиция для поглощения высокочастотной энергии» [RU 2349615 С1, опубл. 20.09.2009 г., МПК C09D 5/32]. Предлагаемая полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии содержит полимер - каучук синтетический термостойкий низкомолекулярный СКТН, катализатор холодного отверждения К-68, а также поглощающий наполнитель - железо карбонильное радиотехническое марки Р-10 при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:
| Каучук синтетический термостойкий низкомолекулярный СКТН | 15-25 |
| Катализатор холодного отверждения К-68 | 0,6-1,0 |
| Железо карбонильное радиотехническое марки Р-10 | 78-83 |
Композиция для поглощения высокочастотной энергии такого состава изготавливается простым смешиванием компонентов и их отверждением при комнатной температуре.
Однако данная композиция имеет значительную усадку после отверждения и различных климатических воздействий, недостаточные поглощающие свойства.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является «Полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии» [RU 2497851 С1, опубл. 10.11.2013 г., МКП G08L]. Способ получения полимерной композиции для поглощения высокочастотной энергии следующего состава, мас. ч.:
| Каучук синтетический термостойкий низкомолекулярный СКТН | 15-25 |
| Железо карбонильное радиотехническое марки Р-10 | 105-175 |
| Катализатор холодного отверждения К-68 | 1,5-2,5 |
| Этилсиликат-40 | 1,5-2,5 |
заключается в простом смешивании компонентов и их отверждении при комнатной температуре.
Однако указанный способ не обеспечивает стабильность размеров деталей из данной композиции после воздействия различных климатических факторов, имеет недостаточные эффективность поглощения и затухания высокочастотной энергии и их ухудшение после климатических и механических испытаний.
Технической проблемой заявленного изобретения является улучшение свойств поглощающего материала.
Техническим результатом предлагаемого способа получения поглощающего материала является снижение усадки, повышение поглощения волны сигнала СВЧ и снижение затухания волны сигнала СВЧ и их стабильность после различных климатических и механических воздействий.
Сущность способа получения поглощающего материала основана на взвешивании компонентов, их смешивании и отверждении, при этом в качестве компонентов поглощающего материала выбирают состав, содержащий каучук синтетический низкомолекулярный диметилсилоксановый СКТН, этилсиликат-40, железо карбонильное радиотехническое марки Р-10, катализатор холодного отверждения 68. Новыми признаками предлагаемого технического решения является то, что состав используют при следующем их соотношении, мас. ч.:
| Каучук синтетический низкомолекулярный | |
| диметилсилоксановый СКТН | 15-25 |
| Этилсиликат-40 | 1,5-2,5 |
| Железо карбонильное радиотехническое марки Р-10 | 105-175 |
| Катализатор холодного отверждения 68 | 0,375-0,625 |
а способ включает стадии предварительного смешивания в емкости вручную в соответствии с рецептурой каучук СКТН, этилсиликат-40, железо карбонильное радиотехническое марки Р-10, затем смешивание на мешалке при 300 об/мин в течение 2 мин, после чего диспергирование смеси путем ультразвукового воздействия с помощью погружного излучателя в течение 20 мин при частоте воздействия 22 кГц, охлаждения полученной смеси до комнатной температуры, добавления катализатора К-68, перемешивания на мешалке при 300 об/мин в течение 2 мин, заливания в форму и отверждения при температуре (25±10)°С не менее 20 часов, затем при температуре (160±5)°С в течение 7 часов.
Ультразвуковая гомогенизация поглощающего наполнителя, благодаря разогреву, снижению вязкости полимерного связующего и равномерного распределения наполнителя, приводит к созданию однородной композиции, а последующая термообработка регулирует надмолекулярную структуру, обеспечивая улучшение и стабильность свойств материала.
Способ получения заявленного поглощающего материала иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1
Смешивают в емкости вручную 15 г каучука СКТН, 1,5 г этилсиликата-40 и 105 г карбонильного железа Р-10 в течение 1 мин, затем продолжают смешивание на мешалке при 300 об/мин в течение 2 мин, после чего диспергируют смесь путем ультразвукового воздействия с помощью погружного излучателя, например, УЗДН-А, в течение 20 мин при частоте воздействия 22 кГц. Полученную смесь охлаждают до комнатной температуры, затем добавляют 0,375 г катализатора К-68, перемешивают на мешалке при 300 об/мин в течение 2 мин, после чего заливают в форму и отверждают 22 часа при температуре 25°С, затем при температуре 165°С в течение 7 часов.
Пример 2
Смешивают в емкости вручную 20 г каучука СКТН, 2,0 г этилсиликата-40 и 140 г карбонильного железа Р-10 в течение 1,5 мин, затем продолжают смешивание на мешалке при 300 об/мин в течение 2 мин, после чего диспергируют смесь путем ультразвукового воздействия с помощью погружного излучателя, например, УЗДН-А, в течение 20 мин при частоте воздействия 22 кГц. Полученную смесь охлаждают до комнатной температуры, затем добавляют 0,5 г катализатора К-68, перемешивают на мешалке при 300 об/мин в течение 2 мин, после чего заливают в форму и отверждают при температуре 30°С 20 часов, затем при температуре 160°С в течение 7 часов.
Пример 3
Смешивают в емкости вручную 25 г каучука СКТН, 2,5 г этилсиликата-40 и 175 г карбонильного железа Р-10 в течение 2 мин, затем продолжают смешивание на мешалке при 300 об/мин в течение 2 мин, после чего диспергируют смесь путем ультразвукового воздействия с помощью погружного излучателя, например, УЗДН-А, в течение 20 мин при частоте воздействия 22 кГц. Полученную смесь охлаждают до комнатной температуры, затем добавляют 0,625 г катализатора К-68, перемешивают на мешалке при 300 об/мин в течение 2 мин, после чего заливают в форму и отверждают при температуре 35°С 20 часов, затем при температуре 160°С в течение 7 часов.
Поглощающий материал по заявленному способу и по патенту №2497851 испытывался на воздействие климатических и механических факторов: повышенной температуры, циклического воздействия температур, пониженной температуры, пониженного давления, повышенной влажности, вибропрочности.
В таблице приведены свойства поглощающего материала по заявленному способу и по патенту №2497851.
Как видно из таблицы, заявленный способ получения поглощающего материала приводит к улучшению его свойств и их стабильности после климатических и механических испытаний.
Способ получения поглощающего материала, основанный на взвешивании компонентов, их смешивании и отверждении, при этом в качестве компонентов поглощающего материала выбирают состав, содержащий каучук синтетический низкомолекулярный диметилсилоксановый СКТН, этилсиликат-40, железо карбонильное радиотехническое марки Р-10, катализатор холодного отверждения 68, отличающийся тем, что состав используют при следующем их соотношении, мас. ч.:
| Каучук синтетический низкомолекулярный диметилсилоксановый СКТН | 15-25 |
| Этилсиликат-40 | 1,5-2,5 |
| Железо карбонильное радиотехническое марки Р-10 | 105-175 |
| Катализатор холодного отверждения 68 | 0,375-0,625 |
а способ включает стадии предварительного смешивания в емкости вручную в соответствии с рецептурой каучука СКТН, этилсиликата-40, железа карбонильного радиотехнического марки Р-10, затем смешивание на мешалке при 300 об/мин в течение 2 минут, после чего диспергирование смеси путем ультразвукового воздействия с помощью погружного излучателя в течение 20 мину при частоте воздействия 22 кГц, охлаждения полученной смеси до комнатной температуры, добавления катализатора К-68, перемешивания на мешалке при 300 об/мин в течение 2 мин, заливания в форму и отверждения при температуре (25±10)°С не менее 20 ч, затем при температуре (160±5)°С в течение 7 ч.
