ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ЭНЕРГИИ Российский патент 2009 года по МПК C08L63/02 H01Q17/00 

Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может быть использовано для поглощения высокочастотной энергии в СВЧ-устройствах.

Известны поглощающие материалы [ОСТ 107.46007.006-92 Материалы для объемных поглотителей высокочастотной энергии] на основе карбонильного железа [ГОСТ 13610] и эпоксидной диановой смолы ЭД-16 [ГОСТ 10587], полиуретана [диэтиленгликольуретан технический ТУ 6-03-388]. Однако они имеют недостаточный интервал рабочих температур (-60÷+150), большую плотность от 3.4-3.6 г/см³ (в зависимости от рецептуры). Известен радиопоглощающий материал [RU №2275719 С1, опубл. 27.04.2006] на основе пенополиуретана, состоящий из 82.23-88.47 м/ч пенополиуретана и углерода технического - остальное.

Однако он, несмотря на низкую плотность - 0.4 г/см³, выдерживает испытания на воздействие повышенной температурной среды +80°С, нетехнологичен, т.к. температура его отверждения при +200°С в течение 2 часов, затем 220°С - 5 часов, т.е. его невозможно использовать в полевых условиях.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полимерной композиции для поглощения высокочастотной энергии является полимерная композиция [RU №2294347 С1, опубл. 27.02.2007] следующего состава, в массовых частях: каучук низкомолекулярный диметилсилоксановый СКТН 15-25, порошок альсиферовый фракции не >63 мкм - 75-85, катализатор холодного отверждения №68-0.6-1.0. Однако он хотя и обеспечивает достаточное затухание волны сигнала СВЧ (3.45 -3.50) дБ, имеет большую плотность - 4.45 г/см³, отсутствие адгезии к разнородным материалам. При воздействии ударных и вибрационных нагрузок до 10g без дополнительных конструктивных элементов (корпусов, кожухов и т.п.), формонеустойчив.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является уменьшение плотности при сохранении волны затухания сигнала СВЧ в пределах (3.4-3.6) дБ, обеспечение адгезии к разнородным материалам и устойчивости формы к воздействию ударных и вибрационных нагрузок до 10g.

Сущность заявленного изобретения заключается в том, что предлагаемая полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии содержит в своем составе эпоксидную диановую смолу ЭД-20 (ГОСТ 10587-84), титанкремнийорганический олигомер - продукт ТМФТ общей формулы Ti {[OSi(СН₃)(С₆Н₅)]_2-5ОН}₄ (ТУ 6-02-933-74), триглицидиловые эфиры полиоксипропилентриола Лапроксид 703 (ТУ2226-029-10488057-98) и Лапроксид 301 (ТУ2226-337-10488057-97), этилендиаминометилфенол АФ-2 (ТУ2494-511-00203521-94), низкомолекулярную полиамидную смолу ПО-300 (ТУ2224-092050342-39-96), полигидросилоксановую жидкость 136-41 (ГОСТ 10834-76), пенорегулятор Пента-483, представляющий собой поверхностно-активное вещество на основе оксиалкиленметилсилоксановых блоксополимеров (ТУ 2483-026-402450042-2004), поглощающий наполнитель - карбонильное железо [ГОСТ 13610] и катализатор К-1 марки А (ТУ 6-02-1-011-89) - раствор дибутилдилаурата олова (ТУ 6-02-1-002-86) в этилсиликате-32 (ТУ 6-02-895-86) в соотношении 1:1, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Эпоксидная диановая смола ЭД-2075-85Титанкремнийорганический олигомер - продукт ТМФТ19-21Лапроксид 70343-49Лапроксид 30110-12Этилендиаминометилфенол АФ-230-34Низкомолекулярная полиамидная смола ПО-30030-34Полигидросилоксановая жидкость 136-4115-17Пенорегулятор Пента-4831.5-1.7Катализатор К-11.5-1.7Карбонильное железо60-80

Полимерная композиция изготавливается следующим образом. Взвешиваются компоненты в последовательности: эпоксидная диановая смола ЭД-20, затем карбонильное железо, тщательно перемешивают и затем вводят последовательно титанкремнийорганический олигомер - продукт ТМФТ, Лапроксид 703, Лапроксид 301, пенорегулятор Пента-483, полиамидную смолу ПО-300, этилендиаминометилфенол АФ-2, полигидросилоксановую жидкость 136-41 и катализатор К-1.Смесь тщательно перемешивается и отверждается при 25±10°С не менее 24 часов, затем при 100°С - 1 час, затем при 150±10°С - 2 часа.

В табл.1 приведены составы полимерной композиции для поглощения высокочастотной энергии по изобретению.

Таблица 1№ ппКомпонентыПример 1Пример 2Пример 31.Эпоксидная диановая смола ЭД-207580852.Титанкремнийорганический192021 олигомер - продукт ТМФТ   3.Лапроксид 7034346494.Лапроксид 3011011125.Этилендиаминометилфенол АФ-23032346.Низкомолекулярная полиамидная303234 смола ПО-300   7.Полигидросилоксановая жидкость151617 136-41   8.Пенорегулятор Пента-4831.51.61.79.Катализатор К-11.51.61.710.Карбонильное железо607080

Указанный оптимальный диапазон компонентов композиции для поглощения высокочастотной энергии выбран таким образом, что за счет получения однородной структуры и низкой плотности обеспечивается необходимая плотность, адгезия к разнородным материалам и высокая стойкость к механическим нагрузкам - ударным и вибрационным.

В табл.2 приведены свойства заявленной композиции для поглощения высокочастотной энергии и композиции по патенту №2294347.

Таблица 2№ппПоказателиПо патенту №2294347Пример 1Пример 2Пример 31.Затухание волны сигнала СВЧ, дБ3.45+3.63.453.53.52.Плотность, г/см³4.450.30.350.43.Адгезия к разнородным  
отсутствует    материаламимеетсяимеетсяимеется4.Устойчивость к     воздействию ударных ине устойчиваформоустойчиваформоустойчиваформоустойчива Вибрационных нагрузок до 10g без     дополнительных     Элементов    

Как видно из данных, приведенных в табл.2, предлагаемая полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии при сохранении затухания волны сигнала СВЧ имеет ряд преимуществ:

- более низкую плотность («0.3÷0.4» против «4.45 г/см³»), что важно для бортовой аппаратуры летательных аппаратов;

- имеет адгезию к разнородным материалам («имеется» «против» «отсутствует»)

- обладает устойчивостью к воздействию ударных и вибрационных нагрузок до 10g без дополнительных элементов («формоустойчива» «против» «неустойчива»).

Изобретение относится к полимерной композиции, которая может быть использована для поглощения высокочастотной энергии в СВЧ-устройствах. Полимерная композиция включает следующие компоненты при их соотношении, мас.ч.: 75-85 эпоксидной диановой смолы ЭД-20 в качестве полимера, 19-21 титанкремнийорганического олигомера - продукта ТМФТ, 43-49 триглицидилового эфира полиоксипропилентриола Лапроксид 703, 10-12 триглицидилового эфира полиоксипропилентриола Лапроксид 301, 30-34 этилендиаминометилфенола АФ-2, 30-34 низкомолекулярной полиамидной смолы ПО-300, 15-17 полигидросилоксановой жидкости 136-41, 1,5-1,7 пенорегулятора Пента-483, 1,5-1,7 катализатора К-1, 60-80 карбонильного железа в качестве поглощающего наполнителя. Изобретение позволяет уменьшить плотность при сохранении волны затухания сигнала СВЧ в пределах (3.4-3.6)дБ, обеспечить адгезию к разнородным материалам и устойчивость формы к воздействию ударных и вибрационных нагрузок до 10g. 2 табл.

Полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии, включающая полимер, поглощающий наполнитель и катализатор, отличающаяся тем, что в качестве полимера содержит эпоксидную диановую смолу ЭД-20, в качестве поглощающего наполнителя карбонильное железо, в качестве катализатора - катализатор К-1, дополнительно титанкремнийорганический олигомер - продукт ТМФТ, триглицидиловые эфиры полиоксипропилентриола Лапроксид 703 и Лапроксид 301, этилендиаминометилфенол АФ-2, низкомолекулярную полиамидную смолу ПО-300, полигидросилоксановую жидкость 136-41, пенорегулятор Пента-483 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

эпоксидная диановая смола ЭД-2075-85титанкремнийорганический олигомер - продукт ТМФТ19-21триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола лапроксид 70343-49триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола лапроксид 30110-12этилендиаминометилфенол АФ-230-34низкомолекулярная полиамидная смола ПО-30030-34полигидросилоксановая жидкость 136-4115-17пенорегулятор Пента-4831,5-1,7катализатор К-11,5-1,7карбонильное железо60-80