Введением соответствуюи^их катализаторов (амйнЫ или соли металлов) достигается ускорение процесса полимеризации вышеуказанных компаундов.. Например, компаунд КТ-102МО отличается от КТ-102М введением катализатора -октоата олова (МРТУ 6-02-539-69), сокращающего время полимеризации при комнатной температуре в 5-7 раз, а при температуре 65°С в 3,5 раза. Зависимость электрических свойств компаунда КТ-102МО от воздействия теплового старения при температуре 125°С и повышенной влажности (98% относительной' влажности при температуре 40°С) в течение 56 сут приведена на рис. 2-10.

Таблица 2-3

Свойства некот'рых полиуретановых компаундов

Свойства

КГ-102

КГ-102/65

КГ-102/75

КТ-102

Удельное сопротивление, Ом-м:

при го-с

после воздействия относительной влажности 95-98% при 40°С (30 сут) Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте БО Гц: при 20С

после воздействия относительной влажности 95-98% при 40°С (30 сут) Диэлектрическая проницаемость при частоте 50 Гц -Электрическая прочность, МВ/м

1,0-Ю'

2,7-10

0,017

0,032 9,4 20,5

1,6-10

7,0-10

0,048

0,080 9,8 20,2

3,2-10 1,0.10 0,0301 0,079 2,9

5,8-10> 1,3-101 0,012 0,021 20,2

По электрическим и механическим свойствам ...вышеуказанные полиуретановые компаунды почти не отличаются друг,ох друга, однако компаунд КТ-102МО более технологичен из-за меньшего времени отверждения.

к действию влаги в проодфее -приготовления и отверждения он, однако, так же чувствителен, как и все другие компаунды полиуретанового типа. Полиуретановые компаунды применяются для пропитки тороидальных

катушек, магнитных усилителей с обмотками из проводов ПЭВ-2, катушек трансформаторов и монтажных проводов (ПЕСТ, МГШД и др.). Они используются также в качестве демпфируюш,его слоя на магнитопро-водах металлоемких трансформаторов с литой изоляцией [74].

tnp, MBIh

Рис.2-10. Зависимость электроизоляционных характеристик ком- ps паунда К;Т-102МО от,

продолжительности теплового старения при температуре

126°С .(-,--) и 20

воздействия относительной влажности 95--987о при 40°С

-3 т

Ом-м

500 1000 1500 Время, ч

Представляют практический интерес в качестве герметизирующих композиций эластичные оптически прозрачные компаунды на основе олигодиена с концевыми гидроксильными группами - ОРД (ТУ 6 02-702-72), например, компаунд ОР-3 (ТУ 22-02-75) и др. Составной частью компаундов на основе ОРД являются поли-:уретаноеые продукты 102Г, 102Т или продукт Т-65 (МРТУ 603-175-66).

Отличительной особенностью этих материалов является высокая холодостойкость. Компаунд ОР-3 работоспособен в диапазоне температур -196-т--fl20°C. Он отверждается при комнатной температуре в течение 3 сут, при температуре 40-60°С в течение 2 сут. Адгезия компаунда ОР-3 к стеклу и металлам при температуре -196°С составляет 2,5-3 МПа.

Эпоксидные компаунды и их модификации. Благодаря комплексу ценных свойств эпоксидные компаунды по масштабам использования в качестве герметизирующих средств превзошли все известные полимерные материалы. Значительное распространение они получили в р йдио-электронной промышленности, что связано с их высокими, техническими свойствами: хорошей адгезией к различным материалам, малой усадкой, отсутствием выделения летучих при отверждении, высокой электрической

прочностью, мало изменяющихся при увлажнении и нагревании, высокой механической прочностью, малой влагопроницаемостью и т. п. Одним из недостатков большинства эпоксидных компаундов является, однако, существенное снижение электроизоляционных характеристик при температуре выше 110--130°С.

Эпоксидными компаундами называются композиции на основе эпоксидных смол и отвердителей, превращающих термопластичные смолы в неплавкие нерастворимые полимеры. Кроме того, в состав компаундов могут быть введены пластификаторы, наполнители, разбавители, ускорители отверждения, пигменты и др.

При введении различных модифицирующих веществ изменяются технологические свойства смол: снижается их вязкость, изменяются жизнеспособцость и экзотермический эффект реакции отверждения. В ряде случаев изменяются также физико-механические н электрические свойства эпоксидных компаундов.

Для получения эпоксидных компаундов используют различные моно-и полиэпоксидные смолы, добавки реак- ционноспособных полиэфирных олигомеров (полиэфи-ракрилаты МГФ-9, Т.ГМ-3 и полиэфирмалеинаты ПН-1, ПН-69), реакционноспособных низковязких каучуков (тиоколы, карбоксилатные каучуки), мономерных соединений (стирол, бутилметакрилат и Др.), полимерных соединений (смолы феноло- и мочевино-формальдегид-ные, полиамидные и др.), кремнийорганических мономерных и полимерных соединений, пластификаторов и др.

Хорошая совместимость эпоксидных компаундов с другими полимерами и относительная несложность модификации привели к созданию значительного количества их рецептур, которые обычно условно разделяют на две основные группы: с кислотными отвердителями (ангидриды или кислоты) и с основными отвердителями (алифатические и ароматические амины). Реже применяются отвердители каталитического типа (комплексы BFs и др.).

В большинстве случаев компаунды первой группы имеют более высокие электроизоляционные характеристики и большую устойчивость при тепловом старении, однако для своего отверждения они требуют применения температуры выше 100°С. Обладая более низкими техническими характеристиками, компаунды второй группы с алифатическими аминами, однако, имеют пре-

имущество отверждения при комнатной температуре - холеное отверждение или при температуре 60-80°С. Промежуточное положение (или на уровне компаундов первой группы) занимают компаунды с ароматическими аминами.

Каждый из отвердителей придает эпоксидному компаунду какие-либо специфические свойства, которыми и обусловлено его применение (нагревостойкость, эластичность, зависимость электроизоляционных характеристик от температуры, режимы отверждения, твердость, прочность и др.).

Критерием для выбора отвердителей являются не только требования, предъявляемые к свойствам отверждениого компаунда, но и его жизнеспособность в температурных условиях технологического процесса.

В зависимости от требований герметизирующих изделий обычно рекомендуется применение следующих отвердителей: алифатических аминов для отверждения компаундов при комнатной температуре или при кратковременном воздействии невысокой температуры; ароматических аминов или ангидридов кислот для отверждения компаундов, если температура эксплуатации превышает 100°С. Компаунды, отвержденные алифатическими и ароматическими аминами, отличаются стабильностью электроизоляционных характеристик при повышенных температурах. Компаунды с ароматическими аминами в отличии от компаундов, отвержденных ангидридами, обладают высокой- гидролитической прочно-*стью. Они работоспособны в условиях воздействия высокой влажности (при температуре до 100°С), водяного пара или нагретой воды.

Для отверждения компаундов, обладающих некоторой эластичностью, могут использоваться в качестве отвердителей низкомолекулярные полиамидные смолы. Эти компаунды обладают повышенной жизнеспособностью и отверждаются при комнатной, или невысокой температуре. Нагревостойкость их до 100°С, а электроизоляционные свойства на уровне компаундов, отвержденных аминами. Для отверждения эластичных компаундов с хорошими электроизоляционными и физико-механическими свойствами при температуре не выше 100°С (кратковременно) могут применяться полисульфидные смолы (жидкие тиоколы).

Для отверждения компаундов повышенной нагревостойкости (до 150°С) и эластичности целесообразнс^при-

менение линейных олигомерных эфиров или полиангидридов кислот (себациновой, адипиновой). Эти компаунды отличаются малой вязкостью, в связи с чем могут применяться также для пропитки. Для отверждения компаундов высокой нагревостойкости и термостабильности рекомендуются эндиковые ангидриды. Применение этих компаундов допустимо при условии невысоких прочностных требований к ним.

В зависимости от технологических свойств эпоксидных композиций и требований, предъявляемых к свойствам эпоксидных полимеров, количество отвердителя может колебаться в достаточно широких пределах: например, для алифатических полиаминов оно составляет 90-130%, для полиаминоолигоамидов - до 1507о, для ароматических аминов - от 80 до 120%, для ангидридов ди- и поликарбоновых кислот .60-100% от стехио-метрического. Оптимальную концентрацию катализатора подбирают эмпирически, обычно она составляет 2 - 10 мае. ч. на 100 мас.,ч. эпоксидной смолы. Катализаторы отверждения могут выполнять роль уско-рителей процесса отверждения эпоксидных смол ангидридами, аминами и другими сшивающими отвердителями. В этом случае их вводят в количествах 0,05-1,5 мае. ч. на 100 мае. ч. эпоксидной смолы. Введение ускорителей, однако, приводит к уменьшению жизнеспособности компаундов.

- Многие эпоксидные компаунды, в особенности от-верждающиеся без нагревания, из-за невысокой их жизнеспособности (0,5-3 ч) не могут храниться в готовом виде, поэтому приготавливаются из исходных компонентов на месте применения.

Некоторые композиции, состоящие из нескольких компонентов, поставляются потребителям в виде полуфабрикатов (модифицированных смол и отвердителей), стабильных при хранении в отдельных упаковках.

В зависимости от технических требований потребитель приготавливает компаунды по рекомендованным рецептурам, указанным в технической документации.

В РЗА эпоксидные компаунды используются в качестве пропиточных, заливочных, обволакивающих и тому подобных материалов. По принятой номенклатуре компаунд с индексом ЗПК означает эпоксидный пропиточный компаунд, а ЭЗК эпоксидный заливочный компаунд.

Ё (состав пропиточных компаундов обычно входя низков\13кие смолы ЭД-20, ЭД-22, ЭД-24 и ЭД-16 с отвердителями: МТГФА, зо-МГТФА, АМ-14, УП-607 и др., нередко с добавкой пластификаторов. Выбор этих отвердителей обусловлен тем, что они позволяют получать комйаунды с относительно малой начальной вязкостью и приемлемой жизнеспособностью. В сравнении с реже применяемым в настоящее время малеиновый ангидридом отвердитёли МТГФА, Изо-МТГФА, УП-607 и др. менее токсичны. Летучесть МТГФА при температуре 140°С в 5 раз меньше, чем МА.

Заливочные и обволакивающие компаунды могут изготавливаться так же, как и пропиточные, на смол-ах ЭД-20, ЭД-22, ЭД-24 и ЭД-16. Кроме этих смол, для заливочных компаундов применяются также смолы ЭД-8, ЭДП, на основе которых компаунды обладают высокой механической прочностью и отличаются некоторой эластичностью. Жизнеспособность компаундов на основе этих смол и малеинового ангидрида, взятых в стехио-метрическом соотношении, однако, неодинакова. Так, например, жизнеспособность компаунда на основе смолы ЭДП при температуре 80°С -2 ч, а на основе смолы ЭД-8-30-40 мин. При пластификации этого компаунда полиэфирами (МГФ-9 и др.) жизнеспособность его при температуре 80°С возрастает до 2 ч. ., .

Эпоксидные компаунды имеют наименьшую усадку 0,4-0,67о, которая достигается при температуре отверждения 75-100°С, с повышением температуры отвержде-. ния усадка увеличивается и при 120-140°С достигает-1-1,5%. Ввиду этого для получения отливок с малой усадкой целесообразно процесс отверждения проводить вначале при температуре 70-80°С (10-24 ч в зависимости от габаритов) и завершать его при температуре 120-140°С в течение 5-10 ч. Снижению усадки способ- . ствует. также увеличение степени наполнения компаундов. , .. .

.Эпоксидные компаунды применяются также в каче--стве клеевых композиций, в виде жидкости, пасты, по- рошка и предварительно формованных брусков которые могут отверждаться при комнатной и более высокой температуре. В табл. 2-4 приведена рецептура некоторых марок эпоксидных компаундов, а в табл. 2-5 их свойства. .......

В зависимости от конструкции заливаемого изделия и условий его работы в указанных марках компаундов

Состав некоторых эпоксидных компаундов

Таблица 2-4

Компаунд ЭПК-S соответствует компаувду УП-5-1П-1, а ЭЗК-13-УП-Б-Ш-ЗСП.

Свойства эпоксидных компаундов

Таблица 2-5-

Свойства

Пропиточные

Диапазон рабочих температур, °С Вязкость при температуре, С: по ВЗ-4, с

по ВЗ-1, с -:

по шариковому вискозйнетру,.:с Жизнеспособность: J- . :

температура, °С; ;;;

время, мин - - - -

Усадка, % ...

коэффи1и1ент линейного расширения ХЮ. С Ударная вязкосты кДж/м Модуль упругости при изгибе, МПа Разрушающее напряжение цри изгибе, МПа Удельное сопротивлеине, Ом-м: - ., .

при 20С

при максимальной температуре

после воздействия относительной влажности 95-98% и температуры --40°С в течение 56 сут Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 10 Гц:

при гсс

при максимальной температуре

после воздействия относительной влажности 95-98% и температуры -f 40°С в течение 56 сут Диэлектрическая проницаемость дри частоте 10 Гц: прн 20°С

при максимальной температуре

после воздействия относительной влажности 95-98% и температуры -f-40°C в течение 56 сут Электрическая прочность, МВ/м,-при 20°С-

-60--1-120

70 21

70 200 1,5-2 67

10И

0,015

-60-=-fl20

70 27

70 300 1,5-2

67 10-28

1.10

0,020

18,5

-60-=-fl25

70 24

70 290 1,5

3370 110

6-10 1,5-10 3,2-I0>=

0,015 0,048 0,026

4,6 4,2

-60-=-t-120

70 85

70 330 0,5

2520 400

6-10 3-10 6-1012

0.020 0,023 0,028

3.3 3,5

Свойства

Заливочные

ЭЗК-б

Диапазон рабочих температур, С Вязкость при температуре, °С:

по ВЗ-4, с

по ВЗ-1, с

по шариковому вискозиметру, с Жизиеспособвость:

температура, °С

время, мии I

Усадка, %

Коэффицкент линейного расщврекгн уЮ-*, С Ударна? Еязкссть, кДж/м^ Модуль упругости при изгибе, МПа Разрушающее напряжение при изгибе, МПа Удельное сопротивление, Ом-м: при 20°С

при максимальной температуре

п'-сле воздействия отнссительной влажности 95-98% и температуры -t-40°C в точение 5fi сут

Тангенс угла диэлектрических потерь hdh частоте Ш Гц: при же

при максимальной температуре

после воздействия относительной влажности 95-98% и температуры -1-40°С в течение 56 сут

Диэлектрическая проницаемость при частоте 10 Гц: при 20°С

при максимальной температуре

после воздействия относительной влажности 95-98% и тем-пеоатуры -t-40°C в течение- 56 сут

Электрическая прочность. МВ/м, при 20°С

-60-=-)-8 20

20 30-60 1,5 50 5,5 4850 90

Б-10 Б. 10 2-10

0,018 0,030 0,050

4,0 4,3 5,6

эзк-ю

эзк-и

ЭЗК-12

-60-i~)-I00

70 165

20 40-80 0,53 34

8,0 5370 77

5.10> 5-10w

0,020 0,047 0,035

4,0 6,6 4,7

-60-=-i-135 100

125 50 0,5 40 8,8 7140 91

5-10 МО

5-10

0.013 0,040 0,018

4,2 5,0 4,4

-60-}-85 20

20 40-60 1.2 55 4,2 5030 60

6-10 5-10 5-10

0.014 0.040 0,030

3,8 4,5 4,0

-60--)-85

20 48 мин

80 120 1,40 65 12,3

1,0-10 2,0-10 1,0-10И

0,040 0,040

4,8 5,8

-60-=-f 180-200 I0O