ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ЭНЕРГИИ Российский патент 2013 года по МПК C08L83/04 C08K3/18 C08K5/54 

Предлагаемое изобретение относится к радиоэлектронной технике, в частности к получению полимерных композиций, предназначенных для поглощения паразитных излучений в замкнутом герметичном объеме СВЧ устройств, особенно в бортовых микрополосковых СВЧ-устройствах и для изготовления поглощающих элементов для миниатюрных волноводных устройств.

Известны поглощающие материалы (состав №19 ОСТ 107.460007.006-92 эпоксидная смола ЭД-16 ГОСТ 10587-84, полиэфир №1 ТУ 6-05-1122. тальк ТУ 21-25-207, карбонильное железо ГОСТ 13610-79, изо-МТГФА ТУ 6-09-33, ускоритель УП-606/2 ТУ 6-094136-75 при следующем соотношении, мас.ч:

Эпоксидная смола ЭД-16 - 40 Карбонильное железо - 61,5 Полиэфир №1 - 3 Тальк - 15

Изо-МГТФ из расчета на 100 г смолы ЭД-16 - 3,86 К МГТФА (где К - эпоксидное число смолы)

Ускоритель УП-606/2 из расчета на 100 г смолы 1,5 г

Однако, он имеет недостаточный интервал рабочих температур (-60 -+150)°C, не выдерживает длительного воздействия повышенной влажности, требует защитного покрытия. Не обеспечивает достаточного поглощения высокочастотной энергии, при малых толщинах хрупкий.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полимерной композиции для поглощения высокочастотной энергии является [патент РФ 2349615 C1 опубликованный 20.03.2009] полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии, содержащая полимер - каучук синтетический низкомолекулярный диметилсилоксановый СКТН, катализатор - катализатор холодного отверждения №68, а также поглощающий наполнитель, отличающийся тем, что в качестве поглощающего наполнителя она содержит железо карбонильное радиотехническое марки Р-10, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Каучук синтетический низкомолекулярный   диметилсилоксановый СКТН 15-25 Железо карбонильное 78-83 Катализатор холодного отверждения 0,6-1,0

Недостатком прототипа является недостаточная эффективность поглощения высокочастотной энергии, диапазон рабочих частот, высокая вязкость и неоднородность структуры, из-за этого невозможность использования ее для изготовления тонких плоских и профилированных гибких пластин для поглощения нежелательных типов СВЧ колебаний в сложных микрополосковых устройствах и отсутствие повторяемости СВЧ характеристик элементов, выполненных из этой композиции, а также значительная усадка, что не позволяет производить изготовление точных элементов из этой композиции.

Техническим результатом предложенного изобретения является получение полимерной композиции с высокими поглощающими свойствами в более широком диапазоне частот, снижение усадки, обеспечение однородности структуры и повторяемости СВЧ характеристик.

Сущность изобретения состоит в том, что предлагаемая полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии содержит полимер - каучук синтетический низкомолекулярный диметилсилоксановый СКТН, и катализатор холодного отверждения №68 (ОСТ 38.03239-81), а также поглощающий наполнитель, железо карбонильное радиотехническое марки Р-10.

Новым в предлагаемой полимерной композиции для поглощения высокочастотной энергии является содержание в ней этилсиликата-40 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Каучук синтетический низкомолекулярный 15-25 диметилсилоксановый СКТН   (ТУ 2294-002-00152000-96.   ГОСТ 13835-73)   Катализатор холодного отверждения   №68 (ОСТ 38.03239-81) 15-25 Железо карбонильное радиотехническое   марки Р-10 (ГОСТ 13610-79) 105-175 Этилсиликат-40 (ГОСТ 26371-84) 1,5-2,5

Полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии изготавливается простым смешиванием компонентов и их отверждением при комнатной температуре.

В таблице 1 приведены составы предлагаемой композиции для поглощения высокочастотной энергии.

Таблица 1 № п/п компоненты Пр.1 Пр.2 Пр.3 1 Каучук синтетический низкомолекулярный диметилсилоксановый СКТН (ТУ 2294-002-00152000-96. ГОСТ 13835-73) 15 20 25 2 Железо карбонильное радиотехническое марки Р-10 (ГОСТ 13610-79) 105 140 175 3 Катализатор холодного отверждения №68 (ОСТ 38.03239-81) 1,5 2 2,5 4 Этилсиликат-40 (ГОСТ 26371-84) 1,5 2 2,5

Указанный диапазон компонентов выбран вследствие того, что при уменьшении количества порошка железа карбонильного радиотехнического невозможно достичь требуемого поглощения паразитного излучения в замкнутом герметичном объеме СВЧ-устройств, а при увеличении количества порошка железа карбонильного радиотехнического невозможно использовать предлагаемую полимерную композицию из-за увеличения ее вязкости, неоднородности и уменьшения эластичности.

При увеличении количества катализатора холодного отверждения №68 сокращается жизнеспособность полимерной композиции, увеличивается вязкость, а наличие невыделенных пузырей воздуха приводит к увеличению КСВ. При уменьшении количества катализатора холодного отверждения №68 не происходит полного отверждения композиции.

В таблице 2 приводятся результаты сравнительных испытаний аналога и заявляемой полимерной композиции для поглощения высокочастотной энергии

Таблица 2 № п/п Показатели прототип       1 КСВ 1,5-2,0 1,3 1,35 1,32 2 Диапазон частот, ГГц 9-10 8,5-10,5 8,5-10,5 8,5-10,5 3 Усадка, % 5 2,1 2,5 2,0 4 Повторяемость СВЧ-характеристик Не обеспеч. Обеспеч. Обеспеч. Обеспеч.

Как видно из данных приведенных в таблице 2, предлагаемая полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии имеет ряд преимуществ:

- более низкий КСВ («1,3,435» против «1,5-2,0»);

- более широкий диапазон частот («8,5-10,5» против «9-10»);

- меньшую усадку («2-2,5%» против «5%»)

- повторяемость СВЧ-характеристик.

Изобретение относится к радиоэлектронной технике, в частности к получению полимерных композиций, предназначенных для поглощения паразитных излучений в замкнутом герметичном объеме СВЧ-устройств, особенно в бортовых микрополосковых СВЧ-устройствах, и для изготовления поглощающих элементов для миниатюрных волноводных устройств. Полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии содержит каучук синтетический низкомолекулярный диметилсилоксановый СКТН, катализатор холодного отверждения №68, поглощающий наполнитель - железо карбонильное радиотехническое марки P-10 и этилсиликата-40. Изобретение обеспечивает высокие поглощающие свойства в диапазоне частот 8,5-10,5 ГГц, снижение усадки, однородность структуры и повторяемость СВЧ-характеристик. 2 табл., 3 пр.

Полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии, содержащая полимер - каучук синтетический низкомолекулярный диметилсилоксановый СКТН, катализатор - катализатор холодного отверждения №68, а также в качестве поглощающего наполнителя она содержит железо карбонильное радиотехническое марки Р-10, отличающаяся тем, что дополнительно содержит этилсиликат-40, при следующем соотношении компонентов в мас.ч:
Каучук синтетический низкомолекулярный   диметилсилоксановый СКТН 15-25 Железо карбонильное Р-10 105-175 Катализатор холодного отверждения №68 1,5-2,5 Этилсиликат-40 1,5-2,5