Свойства

Компаунд

DC-1

DC-2

DC-3

DC-4

В неотвержденном виде

Удельный вес нри 50° С . , Вязкость (без катализатора), пз:

при 25° С........

при 50° С.......

1,081

100 20

1,025 (25°)

В отвержденном виде

Физические свойства:

Удельные вес при 25° С . . 1,140 1,075

Усадка при отверждении, %...........5±0,5 5±0,5

Твердость по Шору (шкала А) ........ 100 60

Прочность при растяжении, kFjcm...... 370 43

Удлинение при разрыве, % - 450

Температура деформации, °С........... 62

Водопоглощаемость, /). . 0,03 0,12

Увеличение размеров после 24 ч пребывания в воде, cMJcM- ......... 0,0015 0.0015

Работа удара по Гарднеру, кГ-см: при 25° С.......

при 50° С.......

Истирание (потери по Taber, ротор Н-22; 2 000 циклов), г.......

Электроизоляционные свойства**:

Электрическая прочность, KejcM..........

0,0015

17,6 8.2 0,39

Образец не разрушился

.8.2 0,39

1,070

40 10

1,128 5+0,5 99

0,07 0,0010

10,3 8,2 0,71

Вязкость компаундов DC-2 и DC-4 растет непрерывно, начиная с момента реакции изоцианат - касторовое масло. Приведены данные для вязкости через 10 мин после начала реакции.

** Компаунды удовлетворяют военным техническим требованиям MIL-1-16923В Электроизоляционные заливочные компаунды . Компаунды DC-1 и DC-3 удовлетворяют требованиям по типу В. а компаунды DC-2 и DC-4-требованиям по типу С.

Свойства отвержденных одностадийных полиуретановых компаундов [Л. 5-8]

Свойства

Компаунд

.DC-1

DC-2

DC-3

DC-4

Диэлектрическая проницаемость ........

tg 8 при 1 ООО гч.....

Химостойкость: к сильным основаниям и к сильным кислотам . .

к маслам и бензину . . . к алифатическим растворителям ........

к ароматическим растворителям ........

и хлорированным соединениям ........

3,04 0,0050

3,61 0,1020

Очень хорошая Отличная

Очень хорошая

Пло.хая

3,01 0,0090

3,36 0,0370

обезгажизание в течение 5 мин, так, как это описано выше.

Отверждение компаундов DC-1 происходит при 105° С в течение 6 ч. Жизнеспособность после добавки катализатора составляет при комнатной температуре 1 ч. Срок хранения без катализатора около 2 недель.

Рецептура DC-2. При комнатной температуре происходит смешивание безводного касторового масла, дипро-пиленгликоля и ди(2-этилгексил)себацината. Эта смесь-в сухой инертной атмосфере добавляется к смоле Nacconate 80. Реакция является экзотермической и должна проходить при температуре до 70° С.

После окончания периода смешивания продукт реакции обезгаживается путем снижения давления сначала до 5 мм рт. ст. на 10 мин, затем до 10 мм рт. ст. на 40 мин (для предотвращения потерь смолы Nacconate 80 при дистилляции) и, наконец, до 5 мм рт. ст. на 10 мин. После этого компаунд готов к немедленной заливке в формы. Отверждение продолжается 14-16 ч при 105°С. Жизнеспособность при комнатной температуре составляет Около 24 ч.

Рецептура DC-3. Безводное касторовое масло добавляется к Nacconate 80 в сухой инертной атмосфере, перемешивается и нагревается до температуры 50-55° С

в течение 45 мин. В связи с экзотермическим характером реакции при работе с большими количествами материала может потребоваться охлаждение до указанной выше температуры.

После окончания реакции конечный продукт обезга-живается в реакторе при 60-55° С и вакууме б мм рт. ст. В течение 30 мин. Затем добавляется катализатор и смесь энергично перемешивается 2 мин. В заключение давление снижается до 5 мм рт. ст. на 2 мин для окончательного обезгаживания перед заливкой.

Отверждение DC-3 происходит при 105°С за 6 ч. Срок хранения без катализатора составляет 3 мес, а жизнеспособность при комнатной температуре - 3 ч.

Рецептура DC-4. Nacconate 300 нагревают до температуры выше температуры плавления (50-155°С), избегая местного перегрева. Заранее полученная при комнатной температуре смесь безводного касторового масла, дипропиленгликоля и ди(2-этилгексил)себацината добавляется к расплавленной смоле в сухой инертной атмосфере. После перемешивания смесь обезгаживается снижением давления до 5 мм рт. ст. на 15 мин.

Компаунд DC-4 является весьма реакционно способным продуктом, который способен давать гель за счет тепла реакции. При навеске в 1 г реакция вызывает подъем температуры до 90° С приблизцтельно за 20 мин, причем гель образуется за срок около 30 мин. При больших количествах (примерно более 225 г) во избежание преждевременного гелеобразования необходимо предусматривать охлаждение компаунда перед заливкой. Оптимальные характеристики конечного продукта получаются при отверждении в течение 2-4 ч при 105° С. Жизнеспособность при комнатной температуре составляет 30 мин.

ПОЛИСУЛЬФИДНЫЕ ЗАЛИВОЧНЫЕ КОМПАУНДЫ

Полисульфидные каучуки, поставляемые в виде жидкостей, могут применяться для заливки некоторых электронных устройств. В отвержденном виде полисульфидный каучук является эластичным продуктом, весьма стойким к действию растворителей и к окислению, озо-но- и атмосферостойким. Кроме того, он имеет низкую газопроницаемость и хорошие электроизоляционные свойства при температурах от -36 до -f 150°С. При

71,0

25° С удельное объемное сопротивление отвержденного полисульфида составляет 10 ом-см, а диэлектрическая проницаемость при частоте 1 Мгц равна 7,5 {Л. 5-9]. В качестве примера широкого использования полисульфидных заливочных компаундов можно назвать заливку кабельных муфт.

Данные полисульфидные каучуки относятся к тому же химическому классу соединений, что и полисульфидные каучуки, .описанные в гл. 4 в качестве модификаторов эпоксидных смол. С химической точки зрения полисульфидные каучуки представляют собой органические соединения, содержащие серу, находящуюся в полимерной цепочке в виде меркаптановых групп (-SH).

Свойства одной из выпускаемых в промышленном масштабе жидких полисульфидных смол (каучуков) приводятся в табл. 5-14. Полисульфидные смолы имеют характерный запах серы или меркаптанов. Некоторые смолы поставляются в готовом виде, так что потребитель не знает всех компонентов и рецептуры. Однако, тиокол LP-3 поставляется как основная смола, к которой необходимо добавлять другие компоненты. В связи с этим ниже приводятся некоторые сведения об этой смоле и отвержденном продукте на ее основе.

Как и у большинства жидких смол, вязкость смолы LP-3 зависит .от температуры. На рис. 5-6 приводится такая зависимость.

Превращение жидкой смолы LP-3 в отвержденный резиноподобный материал совершается с помощью окислительных агентов, например кобальтового или марган-цевого, Hexogen, октоата свинца 2, п-хинондиокси-

Advance Solvents and Chemical Corp. National Lead Go.

Вязкость,

Рис. 5-6. Связь вязкости полисульфидной смолы LP-3 и температуры [Л. Б-дг].

Свойства жидкого полисульфидного каучука марки LP-3* [Л. 5-9] \

* Продукт LP-3 выпускает Thiokoi Chemical Corp. Из других поставщиков полисульфидных компаундов можно назвать Churchill Chemical Corp., Coast Pro-Seal and Mfg. Co., Products Research Co., Minnesota Mining and Mfg. Co

ма И ДИ- или тринитробензола. В табл. 5-15 приведены две рецептуры и физико-механические свойства отвержденного материала. Полисульфидные каучуки полимеризуются также при помощи двуокисей свинца и теллура.

Превращение этих полимеров из жидкого в упругое резиноподобное состояние является в известной степени экзотермическим процессом, и подвода тепла не требуется. Однако нагрев, высокая влажность, присутствие щелочей и серы ускоряют реакцию, а кислоты замедляют ее. Компаунды на основе вышеуказанных жидких полисульфидов применяются для целого ряда целей, когда не требуются очень высокие электроизоляционные свойства. Примерами применения полисульфидов в объектах такого типа являются электрические муфты для авиации, управляемых снарядов и другого оборудования, а также покрытия трансформаторов.

Для повышения прочности и улучшения электрических характеристик в жидкие полисульфидные компаун-

Naugatuck Chemical Co.

Свойства

Отвердитель

ДФГ+ХДО ТНБ

Состав компаунда:

Thiocol LP-3...............

Titanox А*.................

2, 4, 6-тринитробензол (ТНБ)........

и-хинондиоксим (ХДО)...........

Дифенилгуанидин (ДФГ)...........

Сера....................

Свойства вулканизата (после отверждения 16 ч при 70° С):

Твердость по Шору (шкала А).......

Напряжение при удлинении ЗООУо, кГ/см . .

Прочность при растяжении, kTjcm.....

Удлинение при разрыве, %.........

Усадка (2 ч при 70° С и сжатии на 25%)** Низкотемпературный абсолютный модуль упругости при кручении:* gKOMH.темпер., кГ/см, кручсние на 100°С . .

Взъо................

Вюв................

Ёиоо................

100 50

40 20,4 24,6 400

8,5 -48 -5!

100 50 4

40 12,6 17,5 600

7,2 -48 -51 -53

Фирмы Titanium Pigments, Inc. * Метод ASTM D 395-49T, способ В. > Определение по методу ASTM D 1043-49Т: бкоын.темпер -У РУ гости при кручении при комнатной температуре; gaso -gi оо и т. д. -температура, при которой модуль упругости при кручении равен соответственно 350, 700 и 1 400 кГ/сл=.

ды ВВОДЯТ наполнители. Рекомендуются (Л. 5-9] такие не содержащие сажи наполнители, как сульфид цинка, lork Whiting, литопон, Cab-0-Si! и пигмент Burqess№20 в количестве 15-50 частей на 100 частей полисульфида. Для достижения оптимальных электрических характеристик необходимо полное отверждение. Этому способствует в'ведение в компаунд 0,1-0,5 частей серы на 100 частей полисульфида, что одновременно несколько повышает удельное сопротивление материала.

Вообще говоря, пластификаторы в полисульфиды не вводятся, так как они ухудшают электроизоляционные свойства. В тех случаях, когда требуется, чтобы ком-

Физико-механические свойства отвержденного полисульфидного каучука LP-3 [Л. 5-9]

Реагент

Изменение объема, %

Состояние отливки

Алифатические и ароматические углеводороды:

Минеральное масло........

Бензол ..............

Толуол ..............

Галогенированные углеводороды:

Четыреххлористый углерод . . . .

Этилендихлорид ..........

Трихлорэтилен . . -....... .

Перхлорэтилен ...........

Монохлорбензол .........

Алифатические и ароматические топлива, масла и растворители:

SR-6.........

SR-10......

Топливо А (ASTM) . Топливо В (ASTM) . .. 100-октановый бензин Масло № 1 (ASTM) . Масло № 3 (ASTM) .

Скипидар ......

Дизельное масло . . Circosol 2ХН . . . . Отработанное масло .

Pydraul.......

Skydrol.......

Sovaloid N......

Sundex 53 ......

Тетрагидрофуран . . . JP-4.........

Органические кислоты:

50%-уксусная кислота . . Ледяная уксусная кислота Технический крезол . . .

-2 110 70

- 46 230 159 28 166

14 I

2 10 2

-4 -2 4

-2 62 37 24 2 -1 175 1

26 18 123

Без изменений Малопрочная Набухшая, но прочная

Без изменений

Очень слабая Малопрочная Без изменений Малопрочная

Без изменений То же

Малопрбчная Без изменений То же

Очень малопрочная Без изменений

Малопрочная

Химостойкость отвержденного полисульфидного каучука

[Л. 5-9]

Сложные эфиры:

Этилацетат ............

Бутилацетат ............

Дибутилфталат..........

Пластификатор SC.........

Дибутилсебацинат.........

Диоктилфталат..........

Трикрезилфосфат..........

Adipol ВСА............

Растительные и древесные масла:

Льняное масло..........

Хлопковое масло .........

Касторовое масло .........

Кукурузное масло.........

Масло белой сосны . . . . i . . . Сырое соевое масло........

Спирты:

Этиловый спирт (денатурат) . . . .

Бутиловый спирт.........

Изопропиловый спирт .......

Диацетоновый спирт........

Метиловый спирт.........

Этиленгликоль ...........

Глицерин .............

Кетоны и простые эфиры;

Ацетон..............

Метилэтилкетон .........

Метилизобутилкетои .......

Этилцеллозольв ..........

Дибензиловый эфир........

Бутилкарбитол ..........

Неорганические соединения:

10%-ная серная кислота......

20%-ная серная кислота ......

50%-ная серная кислота......

10%-ная азотная кислота.....

10%-ная соляная кислота . . . , 50%-ная соляная кислота.....

35 30 10 6 2

-2 7 20

-2 2 -3 -4 14 -4

2 2 О 18 6 О 1

37 35 24 14 30 13

Без изменений То же

Без изменений То же

Очень малопрочная Без изменений

Небольшое размягчение

Разрушение через 2 недели

Без изменений Малопрочная

Таблица 5-17

Проницаемость {г1смсутки-м^) отвержденного полисульфидного каучука для различных растворителей

[Л. 5-9]

Растворитель

Температура испытания

24° С

80° С

Бензол ......... ,

Диизобутилен......,

SR-6........ . . ,

Метилэтилкетон ....

Этилацетат .......

Метиловый спирт .... Четыреххлористый углерод

Незначительная 2,4 33,6 16,8 0,60 5,05

Незначительная 9,6 78 61

15,6 29,0

паунды имели малую вязкость, рекомендуется применять растворители - толуол или ксилол. На электрических свойствах отражается также тип отвердителя. Компаунды с худшими электрическими характеристиками получаются при использовании в качестве отвердителя не двуокиси свинца, а гидроперекиси кумола.

Уже упоминалось, что стойкость маслам и растворителям делает полисульфидные каучуки полезными для целей заливки в тех случаях, где изделия соприкасаются с этими жидкостями. Таблица 5-16 отражает стойкость полисульфидного каучука. Данные о проницаемости полисульфида для различных растворителей приводятся в табл. 5-17.

ФЕНОЛЬНЫЕ СМОЛЫ

Фенольные смолы для заливки электронных устройств применяются мало, главным образом из-за корродирующего действия кислого катализатора на детали, усадки и выделения в процессе отверждения воды. Фенольные литьевые смолы поставляются в виде сиропообразных жидкостей и для отверждения обычно требуют нагрева. Исходя из метода отверждения, можно говорить о двух классах фенольных литьевых смол. В одном случае для сокращения времени отверждения применяются ускорители (катализаторы). Во втором случае ускорители не применяются, но используется нагрев, что значительно удлиняет цикл отверждения. Свойства фенольных литьевых СМОЛ приводятся Б табл. 5-18. Среди характеристик фенольных смол следует отметить их относительно низкую стоимость и очень хорошую обрабатываемость.

ПОЛИСТИРОЛЬНЫЕ СМОЛЫ

в тех случаях, когда требуются малые диэлектрические потери, часто применяются полистирол и его различные модификации, в частности модифицированные полиэфиры с высоким содержанием стирола. Преимуществами смол стирольного типа являются их отличные электроизоляционные свойства при высоких частотах, в частности, необходимо отметить низкую диэлектрическую Проницаемость, низкий tg6 и высокое удельное сопротивление. Однако смолы стирольного типа мало применяются для заливки из-за целого ряда практических трудностей, к которым относятся: обычно длительный цикл отверждения и небольшой предел рабочих температур. Стирольные смолы, как правило, применяются-при рабочих температурах ниже 120° С. Они имеют большую усадку и поэтому склонны к растрескиванию во время отверждения. Большой температурный коэффициент расширения этих смол также повышает тенденцию к растрескиванию во время отверждения и в процессе испытания на тепловой удар. Ввиду высокого давления паров стирола часто трудно получить отливки, которые не содержали бы пузырьков или раковин. Следующей проблемой, с которой приходится встречаться при работе с заливочными смолами стирольного типа, является ингибирование воздухом реакции отверждения;