Поликонденсационные смолы отверждаются с выделением побочных продуктов (воды, спирта нли других веществ), что обычно приводит к ухудшению электроизоляционных свойств и увеличению пористости отолимеров.

Фенолоальдегидные смолы представляют собой продукты поликонденсации фенола или его гомологов ( резола, ксиленола) с формальдегидом или другими альдегидами в присутствии катализаторов. Характерным представителем их является бакелит. В зависимости от соотношений фенола и формальдегида получаемые смолы могут быть новолачные (термопластичные) или ре-зольные - термореактивные смолы, переходящие при нагревании или длительном хранении в нерастворимое и неплавкое состояние.

Фенолоальдегидные смолы обычно используются в покровных или пропиточных лаках или клеящих материалах, при этом необходимо длительное время для отверждения с целью удаления паров воды. В сравнении с другими поликонленсационными смолами они обладают пониженной влагостойкостью и имеют значительную усадку, в связи с чем имеют ограниченное применение, в качестве герметизирующих материалов.

Фенолоальдегидные смолы, наполненные кварцевым песком, асбестом, слюдой и др., называются фенопластами. Они используются в огромных количествах в качестве пресс-порошков (пластмасс) при изготовлении конструкционных и. электроизоляционных деталей, что объясняется их относительно высокими физико-механическими и электроизоляционными свойствами.

Полиэфирные смолы образуются в результате реакций поликонденсации многоатомных спиртов с многоатомными кислотами. В эту группу соединений входят алкидные, ?акриловые, аллиловые и другие ненасыщенные смолы, способные переходить в неплавкое и нерастворимое состояние. Важнейшими из них, нашедшими широкое промышленное применение, являются алкидные глифталевые смолы. Смолы этого типа на основе глицерина или пентаэритрита и фталевого ангидрида, модифицированные растительными маслами или высшими жирными кислотами, применяются в производстве лаков и эмалей, свойства которых приведены ниже.

К ненасыщенным полиэфирным смолам относятся также полиэфирмалеинаты, применяющиеся обычно в виде растворов в жидком мономере (в стироле и др.), играющем роль активного растворителя, вступающего в

сйпоЛимеризацйю. Вязкость растворов в зависимости ot )азбавления может варьироваться в широких пределах. Л4.аловязкие растворы полиэфирмалеинатов обладают высокой проникающей способностью в поры, капилляры, щели, а после отверждения в зависимости от состава могут быть любой степени эластичности, начиная от резиноподобного до весьма твердого, жесткого материала. Отверждение полиэфирмалеинатов . производят в присутствии перекисных инициаторов.

. Промышленностью выпускается ряд марок ненасыщенных полиэфирных смол: ПН-1, ПН-1с, ПНМ-6, ПН-8, ПН-62, ПН-69, ПН-100 и др., которые применяются в качестве связующих для изготовления армированных пластиков, основы для заливочных компаундов, а также модификаторов эпоксидных компаундов с целью увеличения их эластичности.

Смолы ПН-69 и ПН-100 - низковязкие продукты, используются для изготовления пропиточных и заливочных компаундов, а также для эластификации поли- . эфирных и эпокеидных смол с целью повышения их уда-ропрочности. Они могут применяться в составе клеевых и шпатлевочных композиций.

Полиэфирно-эпоксидная смола ПЭ-4 характеризуется пониженной усадкой и малой экзотермичностью при отверждении.

; Заливочные смолы СКПС-2, СШС-3 и'СКПС-4 отличаются повышенной эластичностью и морозостойкостью.

Полиэфирная смола ПН-301-низковязкая водо-эмульгируемая смола, применяющаяся для пропитки металлических деталей с целью устранения микропористости.

Полиэфиры ПН-56 (ТУ П-567-68) и ПН-9 (ТУ П-116-68) используются в качестве флюсов и для пайки мягкими припоями деталей радиотехнического назначения. Они имеют температуру плавления не иже ~ 90-75°С, флюсующую активность при 260°С для припоя ПОС-61 не ниже 65 и 50 мм соответственно. .

При получении полиэфирных смол ПН-69, ПН-100, СКПС-3 и др. используют алифатические Модифицирующие кислоты (адипиновая, себациновая), димеризобан-ные жирные кислоты и гликоли с длинной цепью (ди?и. триэтиленгликоль, полиалкиленгликоли). Большая -настк смол такого типа имеет пониженную вязкость; а в отвержденном состоянии - большое относительное удли-

некие при разрыве и высокую стойкость к ударным нагрузкам.

Полиэфиры № 24, ТФ-60 и др. применяются в качестве компонентов клеев, компаундов и тому подобных материалов.

Введением в полиэфиры наполнителей получают пресс-порошки, пасты, компаунды и др.

Электрические и механические свойства полиэфирных смол, применяющихся в качестве основы пропиточных и заливочных компаундов для изделий электронной техники, а также в качестве модификаторов для повышения эластичности эпоксидных компаундов, представлены в табл. 1-5.

К первым широко применявшимся пропиточным компаундам относились полиэфирно-стирольные компаунды марок КГМС-1 и КГМС-2 и позднее -КС-1 [SS]. Первые лаки без растворителей на основе полиреакционных метакриловых олигомеров представляли собой продукты сополимеризации полиэфиракрилатов с модифицированными полиэфирмалеинатами (пропиточные лаки КП-10 и КП-18). Сочетание полиэфиракрилата с модифицированной- кремнийорганической смолой позволило позднее получить пропиточный лак повышенной нагрево- -стойкости (КП-34). Далее появились новые модифицированные эпоксидно-полиэфирные лаки КП-101 и КП-103, отличающиеся, помимо нагревостойкости, улучшенными электрическими характеристиками в увлажненном состоянии.

Широкое промышленное применение имеют продукты сополимеризации бутилметакрилата с ненасыщенным полиэфиром триэтиленгликоля ТГМ-3 (компаунд МБК-1). При введении в состав компаунда МБК-! пластификаторов образуются эластичные компаунды МБК-2 и МБК-3.

Основные преимущества полиэфирных материалов следующие: высокие электрические и механические свойства; быстрота отверждения при невысоких температурах и давлениях; хорошая проникающая и цементирующая способность (для пропиточных); простота технологического процесса переработки; дешевизна.

К недостаткам большинства полиэфирных материалов следует отнести высокую усадку (до 10%), которая при .образовании твердых полимеров может приводить к нарушению целостности герметизирующего изделия, а также снижение при эксплуатации сопротивления изо-

Полиэфирные смолы

Иеотвержденные смолы Вязкость, П

Время гелеобразования при температуре же, мин

Максимальная температура саморазогрева при отверждении, С

Срок хранения, мес, не менее

Отееержденные смолы

Ударная вязкость, кДж/м^

Разрушающее напряжение при растяжении, МПа

Относительное удлинение при разрыве, о/о

Температура хрупкости, С Диэлектрическая проницаемость при

частоте 10 Гц Тангенс угла диэлектрических потерь

при частоте 10 Гц Удельное сопротивление, Ом-м Электрическая прочность, МВ/м

75-225 60-120

85-95

55-100 6,0-12.0

35-80

От О до -20 3-5

0,02-0,05

6.10 -2.10 16-22

140-280 120-200

55-70

2,0-6,0 20-60 От -20 до -30

80-200 35-70

33-43

6.0-11,0 150-250 От -25 до -35

70-150-100-200.

30-40/

6 .

6,0-11,0

200-500

От -30 до -40-3,7-4.2

- 0,02-0,03

2-10 -3-10 -20-23

ЛЯЦий в условиях пбвышенной влажности и высоких тем-лератур. Последнее объясняется полярным характером полиэфиров и недостаточной очисткой при их производстве от кислот и других непрореагировавших исходных компонентов, обладающих очень низкими электроизоляционными свойствами.

Эпоксидные смолы представляют собой реакционно-способные олигомерные или полимерные вещества, содержащие в молекуле . активные эпоксидные группы >С-С<. В исходном состоянии эти смолы термопла-

V О

стичны и химически нестойки, в связи с чем самостоятельного промышленного применения не имеют.

Эпоксидные смолы могут быть модифицированными и немодифицированными. К первым относятся смолы:

на основе дифенилол'пропана (эпоксидные) - ЭД-8, ЭД-iO, ЭД-14, ЭД-1.6, ЭД-20, ЭД-2:2, ЭД-24, Э-49 и др.;

на основе фенолоальдегидных новолаков (эпоксино-волачные) - ЭН-6, УП-546, УП-642, УП-643, ЭТФ и др.;

на основе резорцина и его производных - УП-бЗТ, УП-63, У1П-6З5 и др.;

азотосодержащие -ЭЦ, ЭЦ-Н, ЭЦ-К, ЭА, УП-610, У1П-622, УП-633 и др.;

алифатические -ДЭГ-1, МЭГ-1, ЭЭТ-1, ТЭГ-.17 и др.;

галогеносодержащие -УП-614, УП-бЗ!, Э-181, ЭХД; - на основе дикарбоновых кислот (сложные диглици-диловые эфиры) -У1П-640 и др.;

циклоалифатические -УП-612, УП-632, ДДЦОД (диэпоксид дициклопентадиена), а также окиси ди- и. полиолефинов.

К модифицированным эпоксидным смолам относятся продукты взаимодействия вышеуказанных смол с реак-ционноспособными модификаторами. Смолы марок Т-10, УП-563, УП-599, ДЭГ-Ж и др., а также смолы, полученные смешением различных эпоксидных смол между собой и с монозпоксидными соединениями, пластификаторами, .наполнителями и др.

В зависимости от молекулярной массы и содержания функциональных эпоксидных групп смолы могут быть как жидкими, так и твердыми.

Молекулярная масса смол определяет их химические и физические свойства, выбор отвердителя и условия отверждения, а также некоторые свойства отвержден-ных продуктов. Чем выше молекулярная масса и меньше

процентное содержание эпоксигрупл, тем выше температура плавления этих смол.

. Введением сшивающих агентов (отвердителей, катализаторов) в эпоксидные смолы, содержащие две или более эпоксидных групп, образуются неплавкие, нерастворимые продукты трехмерной структуры. Полимеры имеют плотную упаковку молекул, Монолитны и обладают высокой устойчивостью к температурным воздействиям.

Процесс отверждения, связанный с образованием поперечных сшивок, сопровождается изменением физико- химических, механических и электрических свойств эпоксидных смол.

При отверждении происходят и другие структурные изменения: количество гидроксильных групп смолы увеличивается за счет раскрытия эпоксидного кольца, что способствует увеличению адгезии.

В зависимости от типа и количества отвердителя можно получать термореактивные продукты, отличающиеся высокой химической стойкостью, механической прочностью и стабильностью электрических свойств. Тип и. количество отвердителя обусловливают скорость степень изменения физического состояния компаунда.

Электрические свойства композиций на основе эпоксидных смол при комнатной температуре ниже, чем у углеводородных термопластов типа полиэтилена и др., тем не менее они сохраняют необходимые свойства при значительно более высоких температурах, чем термопластичные материалы.

Высоковязкие смолы в случае необходимости могут разбавляться соответствующими растворителями. Однако, удаляясь в процессе отверждения, они образовывают на поверхности полимера пузырьки, раковины и поры, по которым может проникать влага в конструкцию; одновременно они ухудшают внешний вид изделия. Поэтому для снижения вязкости целесообразно применение реактивных разбавителей: низкомолекулярных алифатических жидких смол или моноэпоксидных соединений (фенил-, крезил-. или бутилглицидного эфира), которые реагируют с эпоксидной смолой, образовывая однородный полимер.

Содержание эпоксигрупп в смоле характеризует ее среднюю молекулярную массу и является основным показателем при выборе смолы для конкретных областей применения. С увеличением молекулярной массы новы-

шается эластичность отвержденных смол, снижается деформационная нагревостойкость.

В табл. 1-6 дана характеристика некоторых основных марок отечественных эпоксидных смол, применяющихся и нерснектиБных для применения в ЭРЭ. В ней сообщаются отличительные особенности и назначение смол.

Повышение нагревостойкости эпоксидных композиций достигается применением эпоксиноволачных, цик-лойлифатических и эпоксикремнийорганических смол, а также смолы типа ЭЦ, которая представляет собой продукт конденсации циклического тримера циануровой кислоты с эпихлоргидрином (полиглицидилциануратом). Смола ЭЦ отверждается ангидридными отвердителями, обладает хорошими электрическими свойствами.

Широкое использование эпоксидных композиций в качестве герметизирующих материалов связано со следующими основными ценными их свойствами:

небольшая усадка (для ненаполненных 2-2,5%, наполненных до 0,5%), что важно для сохранения целостности эпоксидных покрытий в условиях термоциклиро-вания, а также для получения более точных размеров деталей;

высокая адгезия к различным материалам конструкций, в связи с чем обеспечивается хорошая герметизация изделий;

отсутствие летучих при отверждении, что обеспечивает монолитность полимеров и хорошую совмещаемость с различными входящими в конструкцию материалами и проводами, не вызывая коррозии, набухания и т. п.;

высокая тропикоустойчивостъ, а также хорошие электрические и механические характеристики при воздействии различных факторов окружающей среды;

возможность широкого совмещения с различными модификаторами с целью получения отвержденных продуктов с заданными свойствами (жесткого, мягкого, гибкого, эластичного).

В сочетании с отвердителями и другими компонентами, вводимыми в смолу в зависимости от ее целевого назначения, эпоксидные смолы применяются для приготовления пропиточных, заливочных и порошкообразных компаундов, лаков, эмалей, клеев и тому подобных материалов.

Отверждающие агенты для эпоксидных смол. Получение практически ценных материалов из

Основные характеристики эпоксидных смол

Марка смолы

гост, ТУ

Молекулярная масса

КоЬсистенция

Отличительные особенности

Назначение

Низкомолекулярные эпоксидные смолы^ ЭД-24 ТУ 6-05-241-23-72 340-370

ЭД-22 ЭД-20 ЭД-16

ГОСТ 10587-72 ГОСТ 10587-72 ГОСТ 10587-72

090 390-430 480-540

Среднемолекулярные эпоксидные смолы^ ЭД-10 ГОСТ 10587-72 660-860

ЭД-8 ЭД-49

ГОСТ 10587-72 МРТУ 6-10-606-66

860-1100 >2500

Алифатические эпоксидные смолы1(АЭС)

ДЭГ-1, ТУ 6-05-1645-73 360-460 ТЭГ-1 Л1ЭГ-2, ЭЭТ-1, ТЭГ-17

ДЭГ-Ж МРТУ 6-05-1191-69

Низковязкая жидкость

Вязкая жидкость

Высоковязкая жидкость

Твердый продукт То же

Низковязкие жидкости

Обладают сравнительно высокой реакционной способностью, позволяющей отверждать их в ряде случаев при умеренных температурах и без нагрева

Отверждается нагревании То же

пои

Легко совмещаются со всеми эпоксидными смолами. Обладают высокой реакционной способностью

Для изготовления пропиточных, заливочных и обволакивающих компаундов, клеев и связующих для стеклопластиков

Для лаковых покрытий, пресс-материалов, порошков для напыления. Смолы ЭД-8 и ЭД-10 также применяются в заливочных компаундах

Дляразбавления и пластификации эпоксидных смол

Марка смолы

ГОСТ, ТУ

Моле10лярная масса

Консистенция

Отличительные особенности

Назначение

Галогеносодержащие эпоксидные смолы Э-181 ТУ П-206-68 оо240

ЭХД

УП-614

УП-631

ТУ 6-05-041-321-71

ТУ П-226-70

ТУ 6-05-041-346-72

оо450

ообОО

Азотсодержащие эпоксидные смолы

ЭЦ-К

МРТУ 6-05-1252-69

Низковязкие жидкости

Вязкий продукт

Высоковязкий продукт

Твердый продукт

Густовязкий и твердый продукт (ЭЦ,

ЭЦ-Н) и кристаллический или аморфный П|

1продукт

Легко совмещаются со всеми эпоксидными смолами, обладают высокой реакционной способностью

Отвержденные материалы обладают пониженной горючестью и повышенной прочностью

По свойствам близок к Э-181 и ЭХД, но об ладает повышенной эластичностью

Отвержденные материалы обладают пониженной горючестью. Отверждается всеми отвердителями

Отвержденные материалы . обладают повышенной нагревостойкостью

Для разбавления высоковязких эпоксидных

Лля изготовления заливочных компаундов, герметиков, клеев и т. п.

Для разбавления высо-ковязкик эпоксидных смол. Для изготовления заливочных компаундов, герметиков, клеев и т. п

Лля изготовления заливочных компаундов и клеев (ЭЦ, ЭЦ-Н) и порошковых эпоксидных композиций, клеев (ЭЦ-К)

Марка смолы

гост. ТУ

Молекулярная ыасса

Консистеиция

Отличительные особенности

Назначение

Азотсодержащие эпоксидные смолы

УП-610

МРТУ 6-05-1190-69

ТУ П-293-71

с/5300

Циклоалифатияеские эпоксидные смолы ВТУ 6-307-69

УП-632] ДДЦ ПД

ТУ П-462-66

Низковязкая жидкость

Вязкая жидкость

Низковязкая жидкость

Кристаллический продукт

Хорошо совмещается с эпоксидными, полиэфирными смолами и ре-акционноспособнымн кау-чуками

Отвержденные материалы обладают высокой прочностью и термостойкостью

Обладают высокой ду-гостойкостью, стойкостью к ультрафиолетовым лучам и нагревостойкостью J

В качестве компонента, компаундов и активного разбавителя высоковязких эпоксидных смол

В качестве компонента-в высокопрочных и на-гревостойких компаундах-клеях и стеклопластиках.

Для изготовления про^ ниточных, заливочных, порошкообразных компаундов и клеев УП-632 - активный разбавитель

Обозначение марок смол, состоящих из двух букв (Э - эпоксидная, Д - диановая) и цифр, указывающих нижний предел с одержаннж эпоксщщых групп.