работы рекомендуется смазывать их мягким кремом, содержащим масло или жир (ланолин пополам с вазелином).

б) Полезно оборудовать приопособления для мытья вблизи рабочего стола. Во всяком случае работникам следует предоставить достаточно времени до начала работы для ухода за кожей.

7. Врачебные меры:

а) Работники перед поступлением на работу должны пройти медицинское обследование с целью не допущения к этой работе лиц, уже перенесших аллергические заболевания или предрасположенных к ним.

б) Терапевтические меры: в случаях легкого раздражения кожи следует вначале испробовать методы ослабления чувствительности или закаливания. Если возникает экзема, надо применить специальные врачебные средства по существующим правилам (масляные или водные эмульсии в качестве смягчающей пасты, холодящая борная паста и ланолино-вазелиновые кремы). Надо избегать антигистаминных лекарств, прибегая к ним лишь для ослабления зуда .

НЕДОСТАТКИ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ

Хотя первоначально после появления на рынке эпоксидных смол было обнаружено несколько недостатков, мешавших их внедрению, многие из этих недостатков были почти полностью преодолены благодаря проведенной огромной исследовательской работе. Сейчас имеется или может быть составлен эпоксидный компаунд, лишенный любого недостатка или ограничения, которые ранее считались непреодолимыми. Например, сначала одним из ограничений была большая вязкость эпоксидных смол. Сейчас имеются смолы и системы на их основе с вязкостями столь низкими или высокими, какие только требуются для заливки любых электронных приборов.

Одно время невыгодной Стороной эпоксидных смол была их стоимость. Но это ограничение перекрывается ценными свойствами эпоксидных смол. Стоимость может быть снижена применением рецептур с наполнителями.

Другими важнейшими недостатками систем с отвердителями считались резкий запах, токсичность. Для разрешения этой задачи была продедарз большая работа по

развитию нетоксичных отвердителей. Наряду с этим замена ручных операций автоматическими смесителями; и дозаторами в сочетании с другими мерами по улучшению процессов переработки также в значительной степени помогли справиться с этими недостатками. Испарение и запах, неизбежные при употреблении твердых ангидридов, представляли одно время некоторое затруднение; доступные ныне жидкие ангидриды в значительной мере преодолели его. В настоящее время имеются жидкие ангидриды, обладающие такими универсальными свойствами, ЧТО их применение перекрывает большинство отрицательных сторон как аминных, так и твердых ангидридных отвердителей.

Невыгодной стороной эпоксидных смол ранее считалась низкая огнестойкость. В настоящее время известны огнестойкие эпоксидные компаунды. Точно так же на ранних стадиях развития эпоксидных смол большие трудности представляло изготовление отливок крупных размеров из-за быстро развивающейся экзотермической реакции, вызывавшей образование трещин и даже воспламенение. Многие фирмы-поставщики проделали большую работу для разрешения этой проблемы, в результате чего сейчас имеются компаунды, опециально предназначенные для больших отливок.

Таким образом, хотя, возможно,- еще не все проблемы решены, однако весьма значительная доля недостатков уже устранена. Поэтому надо надеяться, что в дальнейшем производство и применение эпоксидных смол будут расширяться в большей степени.

ПРИМЕНЕНИЕ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ ДЛЯ ЗАЛИВКИ ЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Анализ настоящей главы показывает, что существует почти неограниченное количество эпоксидных компаундов, могущих быть использованными для заливки электронных изделий. Имеется очень мало изделий, для которых невозможно подобрать какую-либо эпоксидную систему. Это особенно справедливо, если учесть дополнительные, почти неограниченные возможности модификации эпоксидных систем, достигаемые применением пластификаторов, наполнителей, растворителей и других модифицирующих агентов, что будет рассмотрено в гл. 6.

На практике часто бывает необходимо создать материал с такими сочетаниями свойств, которые удовлетворили бы как потребителей, так и производителей этих материалов. Количество требуемых ком|бинаций свойств бывает слишком большим и разнообразным, чтобы можно было рекомендовать специальные эпоксидные компаунды без уточнения особых требований к изделиям. Тем не менее из изложенного выше материала можно сделать некоторые обо'бщающие выводы, которыми можно руководствоваться при выборе той или иной эпоксидной системы.

1. В-изделиях военного назначения, где другие, более дешевые смолы не удовлетворяют всему комплексу требований, обычно можно подобрать рецептуру эпоксидного компаунда, отвечаюшую большинству предъявляемых требований.

2. Если цена залитых изделий такова, что стоимость заливочного материала незначительна, то обычно предпочтение следует отдать компаундам на основе эпоксидных смол.

3. Малая усадка эпоксидных смол делает их применение исключительно выгодным в тех случаях, когда требуются изделия с малыми допусками.

4. Если необходима хорошая адгезия заливочного материала к арматуре, как, например, в случае герметизации, свойства эпоксидных смол делают их особенно пригодными.

При выборе способа отверждения эпоксидных смол полезно будет учесть следующие общие замечания:

1. Применяйте в качестве отвердителей алифатические полиамины, если желательно отверждение при ко.м-натной температуре (см. табл. 3-5 и 3-6).

2. Используйте в качестве отвердителей ароматические полиамины или ангидриды кислот, если допускается температура переработки выше 125° С. В этих случаях особое внимание следует уделить жидким и низко плавким ангидридам, так как с ними удобнее работать, чем с твердыми отвердителями, и в то же время они обеспечивают исключительную нагревостойкость - до 180° С или выше в зависимости от требований, предъявляемых к жизнеспособности. Они могут также применяться для отверждения при умеренных температурах [Л. 10-4].

3. При стремлении получить оптимальную нагревостойкость обратитесь к циклоалифатическим диэпокси-дам, эпоксидно-новолачным смолам, эпоксидированным полиолефинам, равно как и к бисфенольным смолам. Циклоалифатические эпоксиды обладают еще тем преимуществом, что они не Подвергаются влиянию ультрафиолетовых лучей. Эпоксидно-новолачные смолы обладают более высокой функциональностью, чем бисфеноль-ные эпоксиды, и поэтому обнаруживают лучшие химо-стойкость и адгезию. Эпоксидированные полиолефины позволяют осуществлять отверждение при низкой температуре с помощью ангидридов в качестве отверди^-е-лей, а также имеют более низкую плотность. Они также более экономичны, так как к ним применимы дешевые отвердители.

4. В тех случаях, когда предъявляется требование большой жизнеспособности (несколько дней или недель), следует подумать о применении в качестве катализаторов комплексных соединений (см. табл. 3-4).

5. Когда требуется получить наиболее дешевые системы на основе эпоксидных смол, следует применять системы, отвержденные фталевым ангидридом.

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ

ЭПОКСИДНЫЕ ЭЛАСТИЧНЫЕ КОМПАУНДЫ

.В гл. 3 у1Мминались два недостатка, которые были свойственны эпоксидным смолам, когда они впервые появились на рынке:

1) смолы обладали большой вязкостью;

2) они были жесткими и поэтому растрескивались, особенно в условиях теплового удара.

Поэтому не приходится удивляться тому, что с тех пор, как эпоксидные смолы стали широко применяться, большие усилия были посвящены поискам путей изготовления полужестких и эластичных эпоксидных компаундов. В настоящей главе описайы разработанные модификации эпоксидных смол, позволяющие получать маловязкие и эластичные компаунды, равно как и некоторые другие модификации.

ЭЛАСТИЧНЫЕ ЭПОКСИДНЫЕ СМОЛЫ

Некоторые фирмы, поставляющие эпоксидные компаунды, производят эластичные эпоксидные смолы, которые в большинстве случаев можно смешать в любых пропорциях с жесткими эпоксидами, чтобы получить эпоксидную смолу любой степени жесткости и эластичности. Эти смолы чрезвычайно удобны для потребителя, так как при минимальном числе марок смол можно получить конечные продукты различной жесткости.

Эластичные смолы выпускаются на рынок некоторыми фирмами в раздельной двухместной упаковке: собственно смола (либо компаунд) и отвердитель; другие поставщики предлагают определенную эластичную смолу с рекомендацией об ее использовании с обычными отвердителями, химическая природа которых известна потребителю.

Примером второго случая может быть смола типа Epi-Rez 507 [Л. 4-1], представляющая собой прозрачную бесцветную жидкую эпоксидную смолу с вязкостью 4,5- 6,5 пз. Эта смола смешивается с эпоксидными смолами более высокой вязкости; она может также уменьшить вязкость и повысить эластичность компаунда на основе эпоксидной смолы. Поскольку эта смола содержит большое число гидроксильных трупп, она особенно подходит для использования с ангидридными отвердителями. Рисунок 4-1 показывает различные степени эластичности, которые могут быть получены путем смешения смолы Epi-Rez 507 в различных соотношениях с жесткой смолой Epi-Rez 510 при использовании в качестве Отвердителя смеси ННРА с НЕТ.

tBelanger и Klassen [Л. 4-2] сообщили некоторые подробности относительно двух систем, показанных на рис. 4-1 и 4-2. Повышение концентрации эластичной смолы увеличивает удельную ударную вязкость и стойкость к тепловому удару. Однако это улучшение физических свойств сопровождается ухудшением электроизоляционных свойств. Некоторые характерные данные для компаундов, отвержденных ННРА и НЕТ, даны в табл. 4-1, а для компаундов, отвержденных фталевым ангидридом (РА), - в табл. 4-2. Эти данные показывают тенденцию к повышению эластичных свойств и к ухудшению электроизоляционных свойств при увеличении содер-

311 iO 5D 60 70 80 go

70 60- so td гд w

J II

mo 507 частей

яЮчастей

£pL-Rez

Рис. 4-1. Твердость смеси смол Epi-Rez 507 и Epi-Rez 510, отвержденной смесью 70 частей ННРА и 30 частей НЕТ [Л. 4-1],

30 iO 50 60 70 60 SO частей £pi-rez507

70 60 50 W 30 20 Ю частей EpirezJfО

Рис. 4-2. Твердость смеси смол Epi-Rez 507 и Epi-Rez 510, отверж-;енной фталевым ангидридом [Л. 4-1].

f 74

Свойства

Рецептура 1

Рецептура 2

Состав в весовых частях:

Epi-Rez 510.......

Epi-Rez 507 .......

Смесь 70% ННРА -f 30% НЕТ Режим отверждения.....

Физико-механические свойства:

Твердость по Шору (шкала D) ..........

Удельная ударная .вязкость (образец с надпилом), kF-cmJcm........

Водопоглощаемость, % . . .

Потеря веса (за 24 ч при 150° С), о/ .......

Стойкость к тепловым ударам (10 циклов-от-55 до-f 130° С).......

Электроизоляционные свойства:

Диэлектрическая проницаемость (при 22° С и 10* гц).........

tgB (при 22° С и 10* гц) . . .

Удельное поверхностное сопротивление, ом.....

Удельное объемное сопротивление, ом-см:

при 22° С........

при 65° С........

при 94°С .... . . . .

100 116

1,64 0.1

Не выдерживает

3,83 0.015

2,48.10

1,5-10 3.6.10

70 80

3 ч при 122° С

2.1 0,13

1.04

Выдерживает

3.95 0.016

2,07.10

4.4.10 2,6.10

ФиЗико-механические и диэлектрические свойства некоторых эластичных эпоксидных компаундов, отвержденных смесью ртвердителей ННРА и НЕТ [Л. 4-2]

Физико-механические и электроизоляционные свойства некоторых эластичных эпоксидных компаундов, отвержденных РА [Л. 4-2]

Жания эластичного компонента. В дополнение к стандартным эластичным эпоксидным смолам, подобным описанным выше, имеется большое число эластичных эпоксидных компаундов, предлагаемых их изготовителями.

МОДИФИКАЦИЯ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ с ЦЕЛЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛАСТИЧНЫХ КОМПАУНДОВ

Получившие широкое -распространение методы получения эластичных эпоксидных компаундов фактически основываются на реакциях эпоксидных смол с полисульфидами и полиамидами. Эти системы все еще широко используются и несомненно будут и впредь применяться во многих работах.

Эпоксидно-полисульфидные смеси. Полисульфидные жидкие полимеры - это большей частью длинноцепные алифатические полимеры, содержащие дисульфидные связи и реактивные концевые группы. Помимо способности реагировать с жесткими эпоксидными смолами, они могут полимеризоваться самостоятельно в присутствии окислительных катализаторов, образуя при этом эластичные каучуки, которые обладают превосходной стойкостью к растворителям и к старению, атмосферо-стойкостью, а также высокой газонепроницаемостью. Об этих каучуках будет рассказано в гл. 5. Пока же мы рассмотрим только полисульфидно-эпоксидные композиции.

В полисульфидно-эпоксидной смеси используются три главных ингредиента, а именно - полисульфидный жидкий полимер, жидкая эпоксидная смола и аминный отвердитель. Меняя тип и количество ингредиентов, можно получить большое разнообразие свойств конечного продукта. Строение полисульфидных полимеров представляется следующей химической формулой:

HS (СН2СН2-О-CHs-О-CHGHsSS) X ОН2СН2--О-СН2-OCH2CH2SH.

В этой формуле п означает степень полимеризации и равно 3, 6 или 23 (в имеющихся в продаже полисульфидных полимерах). Свойства этих полисульфидных жидких полимеров показаны в табл. 4-3.

Таблица 4-S

Свойства прбмышлёнШх полисульфйдных жидких полимеров (тиоколов) [Л. 4-3]

, ИгаШивБОВО EflL-S734

Наиболее часто применяемая из этих полисульфидных смол - это LP-3. Помимо того, что она придает эластичность эпоксидному компаунду, низкая вязкость

LP-3 также снижает вязкость системы до весьма удобного для работы уровня. Свойства компаунда LP-3 с различными эпоксидными смолами показаны вЧабл. 4-4. Таблица 4-5 показывает свойства полу сульфидно-эпоксидных смесей в зависимости от содержания полисульфида. В табл. 4-6 представлены составы с большим содержанием LP-3 в эпоксидной смоле. Рисунок 4-3 показывает снижение вязкости некоторых эпоксидных смол в результате добавления к ним LP-3, рис. 4-4 - влияние LP-3 на влагопроницае-мость эпоксидных компаундов.

Эти таблицы и графики показывают, в каких направлениях могут быть использованы полисуль-

4о во

t.P-3,%

Рис. 4-3. Зависимость вязкости по Брукфилвду при 27° С от концентрации тиокола LP-3 в стандартных эпоксидно-полисульфидных смесях {Л. 4-3].