Файл: Базарова Ф.Ф. Органические и неорганические полимеры в конструкциях радиоэлектронной аппаратуры.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.06.2024
Просмотров: 126
Скачиваний: 0
— токсичность |
входящих в |
их |
состав |
компонентов, |
||||
особенно отверднтелей ФА, МА. |
|
|
|
|
||||
Это |
приводит |
к необходимости |
дальнейшего поиска |
|||||
полимерных |
материалов, |
пригодных |
для |
герметизации |
||||
и лишенных |
этих |
недостатков. |
Следует |
отметить, что |
||||
полимерные |
материалы |
исследованы |
еще |
недостаточно, |
||||
подбор |
герметизирующих |
составов часто осуществляется |
иа основании эмпирических данных. Приводимые в спра вочниках, ГОСТ и ТУ данные дают д а л е к о неполную информацию о свойствах композиций и их поведении в процессе эксплуатации, Кроме того, взятые из различ ных источников данные о физико-механических свойст вах компаундов плохо сопоставимы, так как они опре делены на образцах, полученных различными методами,
иимеющими поэтому различную надмолекулярную
структуру |
полимера . |
П о |
этим ж е причинам |
затруднено |
|||||
сравнение |
образцов |
отечественных и |
з а р у б е ж н ы х |
мате- |
|||||
териалов. П о д б о р |
новых |
рецептур, |
разработка |
новых |
|||||
технологических |
методов |
и исследования |
структуры и |
||||||
свойств 'герметизирующих |
материалов, включая прогно |
||||||||
зирование |
их |
надежности |
при эксплуатации, |
являются |
|||||
до настоящего |
времени |
актуальнейшими |
проблемами |
||||||
дл я р ади оэл ектр оннки. |
|
|
|
|
|
В последние годы дл я герметизации сильно натру женных металлом конструкций были разработаны эла стичные эпоксидные кампаунды ЭК А и Э К С на основе смолы ЭД - 6 и отверднтелей АГ-2 и СГ-2. Их отличитель
ной |
особенностью |
является |
повышенная |
эластичность, |
||
что |
дает возможность |
увеличить |
работоспособность |
|||
герметизированных |
ими изделий при резких изменениях |
|||||
температуры в интервале |
от —60 до |
+ 1 4 |
0 ° С . |
|||
|
Д л я заливки электронных |
узлов |
и блоков, содержа |
щих элементы с повышенной чувствительстыо к меха
ническим |
н а п р я ж е н и я м |
-(микромодули, .микропровода, |
||||
ферритовые и пермаллоевые |
сердечники), |
р а з р а б о т а н ы |
||||
высокоэластичные |
упругие |
и |
неплавкие |
компаунды |
||
УП-592 (ВТУ 5-224-67), |
УП-592/1 |
(ВТУ 5-223-67), КМ-9 |
||||
и КМ-79 |
с малой |
токсичностью. |
Изделия, |
помещенные |
в футляры или к а п с у л ы из пластиков или м е т а л л о в и залитые этими компаундами, надежно работают в интер
вале температур от —60 до -f-ЮО°С. Частотный |
макси |
||
мум t g б . э л а с т и ч н ы х компаундов находится в |
области |
||
минусовых |
температур, однако по мере |
увеличения час |
|
тоты (рис. |
4.2) он смещается в область |
плюсовых |
темпе- |
рйтур, что затрудняет |
применение таких |
|
компаундов |
при |
|||||||||||
повышенных |
температурах и больших |
частотах. |
|
|
|
||||||||||
|
Аналогичные свойства присущи и атолиуретановым |
||||||||||||||
компаундам марок 10-50, 10-60, 10-70, |
10-80. Они полу |
||||||||||||||
чены на основе полидиендиола |
'ПДИ-1 |
(сополимера |
ди |
||||||||||||
винила |
п изопрена) п олпгодпенэпокснда |
П Д И - З А . В ка |
|||||||||||||
честве |
модификатора |
использованы |
эпоксидные |
смолы; |
|||||||||||
в качестве о т в е р д п т е л е й — п р о д у к т |
102Т, М Ф Д А |
и т. д. |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Отличительной |
|
особен |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
ностью |
этих |
компаун |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
дов |
является |
|
высокая |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
эластичность, |
|
низкая |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
температура |
стеклова |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
ния |
(70 °С), |
большое |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
относительное |
|
удлине |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
ние при разрыве |
(100— |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
200%) |
|
и высокая |
адге |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
зия |
к |
различным |
мате |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
р и а л а м . |
|
|
|
|
||||
Рис. 4.2. |
Зависимость tg 6" компаун |
|
|
Поиски новых |
мето |
||||||||||
да |
К.М-9 от температуры при частоте |
дов |
герметизации |
при |
|||||||||||
20 |
Гц (/), 50 |
Гц |
(2), 200 |
Гц |
(3), |
вели |
к |
разработке |
и |
||||||
|
1 кГц (4) |
и 5 кГц (5). |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
внедрению метода |
вих |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
ревого |
|
напыления |
|
по |
||||
рошкообразных эпоксидных композиций на изделия, |
под |
||||||||||||||
л е ж а щ и е герметизации. |
Этот |
метод |
прост, не |
|
требует |
||||||||||
использования заливочных форм и сложного |
|
вакуум- |
|||||||||||||
заливочного |
оборудования, |
характеризуется |
|
высокой |
|||||||||||
производительностью, |
удобен |
для |
герметизации |
низко |
|||||||||||
вольтных электротехнических |
и малогабаритных |
радио |
|||||||||||||
технических |
изделий. Напыленные |
эпоксидные |
покрытия |
с толщиной слоя 0,2—2,0 мм по электрическим и влаго защитным свойствам не уступают образцам, -герметизи
рованным методом |
заливки . |
|
|
Д л я вихревого |
напыления используют |
специальные |
|
тонкодисперсные порошкообразные композиции |
ЭВН-1 и |
||
Э В Н - 2 ВТУ ОА Ю 503.001 и др. Их отверждение |
осуще |
||
ствляется при температуре 150— 190°С в |
течение 8— |
12 ч, при использовании терморадиационных нагревате
л е й — значительно |
быстрее. |
|
Д л я обволакивания малогабаритных изделий |
исполь |
|
зуют высоковязкие |
эпоксидные и полиэфирные |
компа |
унды и пенокомпаунды «холодного» отверждения или резиноподобные композиции — герметики и пеиогермети-
к и. Процесс обволакивания мо>кст быть |
Механизирован и |
||||
автоматизирован . |
|
|
|
||
Значительный интерес для защиты .малогабаритных |
|||||
изделий |
представляет |
использование |
самоотверждаю - |
||
щнхся |
при |
нагреве |
эпоксидных смол |
марок |
УП-503 |
ВТУ5-250-68, |
УЛ-505 |
п т. д. Компаунды на их |
основе |
характеризуются -пониженной токсичностью, имеют ж и з
неспособность более 6 |
месяцев при 20°С |
и более |
10 ч при |
|
70 °С. В отвержденном |
состоянии |
допускают эксплуата |
||
цию при температурах |
до 200 °С, |
имеют |
высокую |
элект |
рическую и механическую прочность, стабильные диэлек
трические |
параметры |
в |
широком |
диапазоне |
частот и |
|||
в |
рабочем |
интервале |
температур |
(р„ — до |
1 0 й |
Ом - м; - |
||
е л ; 4 , 0 ; t g 6 « 0 , 0 ] 5 ) . |
|
|
|
|
|
|
||
|
Использование пропиточно-заливочных компаундов |
|||||||
на |
основе |
эпоксикремнийорганическнх |
смол |
М Ф Х И - 6 |
||||
(ВТУ № |
П-265-61), |
7-10 |
(ВТУ |
№ |
П-301-62), |
Г-404 |
(ТУ № П-364-64) дает возможность расширить темпера турные границы применимости компаундов до +200 —
+'220°С п повысить стабильность параметров |
при -рабо |
|||||
те изделий |
в неблагоприятных |
условиях |
эксплуатации, |
|||
однако |
при |
этом повышается |
вероятность |
растрескива |
||
ния таких компаундов при термоударах, что |
обусловле |
|||||
но их более жесткой |
структурой. |
|
|
|||
Этих |
недостатков |
лишены |
композиции, |
полученные |
на основе ненасыщенных кремнийорганических полиэфи ров. Наличие ненасыщенных связей обусловливает спо собность полиэфиров совмещаться со стиролом, винилтолуолом и отверждаться с образованием пространст венных структур, для которых характерны высокая прочность, нагревостойкость, твердость, хорошие элект роизоляционные свойства, стабильность параметров при изменении температуры п в процессе старения при по вышенных температурах . В интервале температур от —60 до +120 °С диэлектрическая проницаемость изме няется от 2,8 до 4,4, tg б— от 0,004 до 0,04. Хорошие экс плуатационные показатели в сочетании с высокой техно логичностью (малой вязкостью, длительной жизнеспособ ностью, способностью отверждаться при невысоких тем пературах с небольшой усадкой) обусловливают пер спективность использования композиций на основе поли эфиров для пропитки и заливки изделий ответственного назначения. Высокая нагревостойкость (до 360°С) в со четании с большой эластичностью свойственна компо-
125
зицйям на основе ннзкомолекулярных |
кремнийорганиче |
||
ских каучуков ( С К Т В - 1 , |
С К Т Ф В , |
С К Т Н - 1 0 ) . Такие ком |
|
позиции по свойствам приближаются |
к резиноподобным |
||
составам — герметикам, |
поэтому |
мы |
будем рассматри |
вать их в следующем разделе. |
|
|
4.4.Герметики
Ж и д к и е или пастообразные полимерные композиции, способные при переработке переходить в резиноподобное состояние и используемые д л я целей герметизации или уплотнения, называют герметиками.
Герметики применяются для герметизации приборных отсеков, штепсельных разъемов, для обеспечения непро ницаемости заклепочных, сварных и других металличе ских сочленений, д л я заполнения зазоров м е ж д у элемен тами конструкций, для защиты электро- и радиоаппара туры от влаги, пыли, механических воздействий. Поэтому герметики д о л ж н ы иметь повышенную непро ницаемость д л я газов, повышенную атмосферо-, влаго-, масло-, бензо-, вибростойкость, высокую адгезию к раз
личным |
материалам и |
эластичность. |
Таким |
разнообраз |
||
ным требованиям не |
удовлетворяет |
ни один |
герметик, |
|||
поэтому |
при |
выборе |
нужной композиции |
необходим |
||
дифференцированный |
подход. |
|
|
|
||
Тпоколовые |
(полисульфидные) |
герметики |
марок |
УТ-31, У-32, ВТУР . УТ - 34 (ВТУ№СТУ - 55 - 301 - 61),51УТ - 36
(ВТУ ИРП-6-14-127-66) предназначены для |
герметиза |
||
ции металлических |
и других |
сочленений, |
соприкасаю |
щихся с воздухом, |
маслами, |
бензином и |
работающих |
в интервале температур от —60 до + 1 5 0 ° С |
(при 150 °С |
они сохраняют работоспособность в течение 50 ч). Тпо коловые герметики имеют з а м а з к о о б р а з н у ю консистен цию, не стекают с вертикальной поверхности и обладают способностью вулканизоваться при комнатной темпера туре за счет добавки вулканизующего агента п ускори
теля. |
|
|
|
Герметики на основе |
полиизобутилена |
марок |
П С Г и |
П С Т могут поставляться |
в виде листов, |
лент и |
жгутов, |
долго сохраняющих пластичность. Они допускают ис пользование при температурах до 4-80 °С, допускают д е м о н т а ж и последующее восстановление герметизирую щего слоя.
12G
Герметики на основе кремнийорганических |
каучуков: |
||||||||
«Виксинт» |
У-1-18 |
( М Р Т У 6 |
№ ЕУ-196-60), |
компаунд |
|||||
«Внксинт» К-18 ( М Р Т У 6 № |
ЕУ-197-63), компаунды-гер- |
||||||||
метики типа К Л (ВТУ В-16-64), пеногерметики |
т и п а В П Г |
||||||||
и другие допускают работу при температурах |
д о 250 — |
||||||||
350 °С. Эти |
герметики водо-, |
свето-, озоно-, |
влагостойки, |
||||||
устойчивы |
к |
термоударам |
в |
интервале |
температур |
||||
—60 до |
+250 °С, но неустойчивы |
к воздействию |
.масел, |
||||||
бензина, |
керосина |
и не обладают достаточной |
адгезией |
||||||
к металлам и неметаллам . |
Адгезия таких |
герметиков |
|||||||
может быть повышена за счет использования |
|
подслоя |
|||||||
(клея КТ-15, ВКТ-2, П - 90) . С точки зрения |
технологич |
||||||||
ности удобнее |
использовать |
самоадгезионный |
герметик |
||||||
«эластик» |
ВТУ П-138-68. Он |
вулканизуется |
при |
комнат |
|||||
ной температуре за |
счет взаимодействия с влагой |
возду |
ха, имеет удовлетворительную адгезию к стали, меди,
алюминию, стеклам без подслоя |
и обладает высокими |
электроизоляционными свойствами |
(р-и= Ю 1 2 Ом • м, Епр = |
— 15 МВ/м ; на радиочастотах '8 = 3,6, t g б = 0,004). Этот герметик рекомендуется для работы в интервале темпе ратур от —50 до + 2 0 0 ° С .
Отрицательные качества кремнийорганических герме т и к о в — п о в ы ш е н н а я стоимость, невысокая жизнеспособ ность (около 30 мин), большая вязкость, невысокая механическая прочность, плохая адгезия к различным материалам и агрессивное воздействие на некоторые ме таллы и сплавы .
Фтороргашгческие герметики типа Ф К С допускают работу в воздушной среде в замкнутых о б ъ е м а х при
температурах |
до + 5 0 0 ° С . Они имеют ограниченное при |
|
менение, |
так к а к не о б л а д а ю т необходимыми технологи |
|
ческими |
свойствами. |
|
В некоторых случаях для герметизации используют |
||
композиции |
с большим содержанием наполнителей и |
п и г м е н т о в — п а с т ы , замазки, .мастики или газонаполнен ные композиции — п е н о к о м п а у н д ы .
4.5.Пенокомпаунды
Пенокомпаунды отличаются малой плотностью, высо кой удельной механической прочностью, минимальными среди всех твердых диэлектриков значениями е и t g б, стабильными в широком частотном и температурном дна-