ПРЕСС-КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 1995 года по МПК C08L83/04 C08K5/00 C08K5/00 C08K5/09 C08K5/5398 C08K5/56 

Изобретение относится к получению термостойких пресс-композиций на основе термореактивной полиорганосилоксановой смолы, предназначенных для использования в электротехнике, радиоэлектронике, энергомашиностроении при изготовлении силового оборудования, дугогасительных устройств, а также при изготовлении товаров народного потребления. Пресс-композиция пригодна для эксплуатации при температурах от -60 до 400^оС.

Известна пресс-композиция, включающая полиметилсилоксан (35-40 мас.), алкиламиносилоксиалюмосиликат (17-22 мас. ), стеарат кальция (1-3 мас.) и стекловолокнистый наполнитель остальное [1]
Указанная пресс-композиция обладает достаточно высокими показателями физико-механических и электрических свойств, однако она имеет малое время вязкопластического состояния и не сохраняет стабильности свойств при хранении.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является пресс-композиция, включающая полиметилсилсесквиоксан (15-30 мас.), керамический наполнитель (70-85 мас.), диалкилдитиофосфат цинка ДФ-11 (0,1-0,4 мас.) и отвердитель (0,05-0,2 мас.) [2]
Однако переработка этого материала требует введения отвердителя, что приводит к снижению его текучести. Материал характеризуется малым временем вязкопластического состояния и имеет недостаточно длительный срок хранения.

Технической задачей данного изобретения является увеличение времени вязкопластического состояния и срока хранения.

Эта задача решается тем, что пресс-композиция, включающая термореактивную полиорганосилоксановую смолу, наполнитель и металлоорганическое соединение, в качестве металлоорганического соединения содержит диалкилдитиофосфат меди (ФС-1) общей формулы [(RO)₂P(S)S]₂Cu, где R l₂-l₄-алкил, и/или комплексную соль о-карбоксибензоилферроцена переходных металлов (ФС-2) общей формулы А₂M nL, где А=С₁₀Н₉FeCoC₆H₄COO-; M Cu, Ni, Co, Mn, V=0; h=NH₃, H₂O; n=3, 4, при массовом соотношении смеси 1:1-9:1 соответственно и дополнительно стеарат цинка или кальция при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Термореактивная полиор- ганосилоксановая смола 100 Наполнитель 100-250 Стеарат цинка или кальция 1-4
Диалкилдитиофосфат меди указанной формулы 0,025-0,5
или комплексная соль о-кар-
боксибензоилферроцена указанной формулы, 0,01-0,1
или смесь диалкилдитио- фосфата меди 0,025-0,5 и комплексной соли о-карбокси- бензоилферроцена 0,01-0,1
Пресс-композиция может дополнительно содержать пигмент, выбранный из группы, включающей железоокисные, окись хрома, двуокись титана, молотую слюду, сажу, алюминиевую пудру, в количестве 4-8 мас.ч.

Использованный в пресс-композиции диалкилдитиофосфат меди общей формулы [(RO)₂P(S)S] ₂Сu, где R С₂-С₄-алкил, ранее использовался в качестве стабилизаторов термоокислительной деструкции в защитных покрытиях на основе силоксановых каучуков [3]
Использованный в пресс-композиции диалкилдитиофосфат меди общей формулы [(RO)₂P(S)S] ₂Cu, где R С₂-С₄-алкил, получают взаимодействием пятисернистого фосфора со спиртами (метиловым, этиловым, изопропиловым и др.) и гидроокисью калия с последующим взаимодействием полученного 0,0-диизопропилдитиофосфата калия с медным купоросом.

Комплексные соли о-карбоксибензолферроцена и переходных металлов общей формулы A₂M nL, где А=С₁₀Н₉FeCoC₆H₄COO-; M Cu, Ni, Co, Mn, V=0; L NH₃, H₂O; n=3-4, их свойства и способ получения в литературе не описаны.

К водноаммиачному раствору сульфата меди CuSO₄ 5H₂O (0,01 М) или другого переходного металла приливают равный объем (0,02 М) водного раствора ферроцерона (натриевой соли о-карбоксибензоилферроцена). Выпавший осадок фильтруют, промывают и сушат. Полученную соль используют либо в растворе органического растворителя (этиловом спирте, бензола и т.д.) или в сухом виде.

В качестве наполнителя в пресс-композиции используют стекловолокно м. КН-11 (ОСТ 6-11-389-74), м.БС (ТУ 6-11-240-77), фторопласт (ГОСТ 10007-80), асбест (ГОСТ 12871-73 изм. 2), кварц молотый (ГОСТ 9077-82), нитрид бора (ТУ 6-036-707-77), окись алюминия (ГОСТ 6992-74), тальк (ТУ-21-25-205-77), аэросил (ГОСТ 1492-77 изм. 1) и другие. В качестве пигментов используют железоокисный красный (ТУ 6-10-602-86) или черный (ТУ 6-10-602-86), окись хрома (ГОСТ 2912-79), двуокись титана (ГОСТ 9808-75), молотую слюду (ТУ 21-25-209-73), сажу (ГОСТ 3340-71), алюминиевую пудру (ГОСТ 5494-71). Использованы стеарат цинка (ТУ 6-09-17257-89) и кальция (ТУ 6-6-14-722-76).

Технология приготовления пресс-композиции может включать два варианта смешения компонентов, а именно лаковое и сухое.

По первому варианту готовят 50-70%-ный раствор полиметилсилоксановый или полиметилфенилсилоксановой смолы в органическом растворителе (этиловый спирт, ацетон, хлористый метилен, этилацетат и др.). Затем в него вводят наполнители, пигменты, стеарат цинка или кальция и металлоорганические соединения и перемешивают до однородной массы. Затем сушат при температуре не выше 40^оС.

По второму варианту заявляемые компоненты пресс-композиции загружают в шаровую мельницу и перемешивают до получения однородной массы. Далее полученную смесь вальцуют при 80-120^оС до готовности листа.

Для экспериментальной проверки были подготовлены пятнадцать образцов смесей пресс-композиций, составы которых приведены в табл. 1. В табл. 2 представлены свойства известной и предлагаемой пресс-композиций и пресс-материалов на их основе.

Интервал количественных значений компонентов выбран из следующих соображений:
уменьшение содержания наполнителя, стеарата цинка, металлоорганического соединения диалкилдитиофосфата меди приводит к снижению времени вязкопластического состояния, снижению срока хранения, уменьшению диапазона рабочей температуры до 300^оС (состав 10);
увеличение содержания наполнителя, стеарата и диалкилдитиофосфата меди (ФС-1) не дает улучшения свойств композиции, а приводит к увеличению брака при прессовании в виде недопрессовок и трещин (пр. состав 1);
уменьшение или увеличение содержания ФС-2 приводит к снижению времени вязкопластического состояния и срока хранения (составы 12 и 13);
уменьшение соотношения содержания смеси ФС-1 и ФС-2 до содержания 1:3 приводит к снижению времени вязкопластического состояния и срока хранения (состав 14);
увеличение соотношения содержания смеси ФС-1 и ФС-2 до содержания 10:1 не приводит к повышению требуемых свойств (состав 15).

Как видно из результатов испытаний время вязкопластического состояния предлагаемой пресс-композиции увеличивается в 3-6 раз, срок хранения увеличивается в 1,5-4,5 раза (см. состав 8), расширен диапазон рабочих температур от 300 до 400^оС.

Результаты испытаний пресс-материалов после термостарения композиций (см. табл. 2, составы 1, 4, 5) свидетельствуют о том, что наличие указанных целевых добавок также приводит к улучшению диэлектрических показателей готовых материалов.

Использование: электротехника, радиоэлектроника, энергомашиностроение при изготовлении силового оборудования, дугогасительных устройств, а также при изготовлении товаров народного потребления. Сущность: пресс-композиция включает, мас. ч.: термореактивная полиорганосилоксановая смола 100, наполнитель (стекловолокно, фторопласт, асбест, кварц молотый, нитрид бора, оксид алюминия, тольк, аэросил) 100-250, диалкилдитиофосфат меди общей формулы [(RO)₂P(S)S]]₂Cu , где R- C₂-C₄ -алкил, 0,025-0,5 и/или комплексная соль о-карбоксибензоилферроцена переходных металлов общей формулы A₂M· nL, где A - C₁₀H₉FeCoC₆H₄COO - ; M-Cu,Ni,Co,Mn; V =0;L- NH₃, H₂O ; n=3-4, 0,01-0,1, причем массовое соотношение компонентов в смеси составляет 1:1-9:1 соответственно, и стеарат цинка или кальция 1-4. Композиция может также содержать пигмент в количестве 4-8 мас.ч. Время вязкопластического состояния по пластометру (при исходном 30-50 с) через 12 мес. составляет 20-40 с, текучесть по Рашигу (при исходной 180-190 мм) через 6 мес. 160-180 мм, срок хранения 6-24 мес., диапазон рабочих температур от -60 до +400°С. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. ПРЕСС-КОМПОЗИЦИЯ, включающая термореактивную полиорганосилоксановую смолу, наполнитель и металлоорганическое соединение, отличающаяся тем, что в качестве металлоорганического соединения она содержит диалкилдитиофосфат меди общей формулы [(RO)₂P(S)S]₂Cu, где R C₂ C₄ - алкил, и/или комплексную соль о-карбоксибензоилферроцена переходных металлой общей формулы A₂M·nL, где A C₁₀H₉FeCo(C₆H₄COO-; M Cu, Ni, Ca, Mn, V 0; L NH₃, H₂O; n 3 4, при массовом соотношении смеси 1 1 9 1 соответственно и дополнительно содержит стеарат цинка или кальция при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Термореактивная полиорганосилоксановая смола 100
Наполнитель 100 250
Стеарат цинка или кальция 1 4
Диалкилдитиофосфат меди указанной формулы 0,025 0,5
или комплексная соль о-карбоксибензоилферроцена указанной формулы 0,01 0,1
или смесь диалкилдитиофосфата меди 0,025 0,5
и комплексной соли о-карбоксибензоилферроцена 0,01 0,1
2. Пресс-композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит пигмент, выбранный из группы, включающей железоокисные, оксид хрома, диоксид титана, сажа, молотая слюда, алюминиевая пудра, в количестве 4 8 мас.ч.