ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЙ ЗАЛИВОЧНЫЙ КОМПАУНД Российский патент 2016 года по МПК H01B3/40 

Изобретение относится к электроизоляционным компаундам, которые могут быть использованы для заливки или пропитки частей электрических машин, приборов, токопроводящих схем и деталей в радиотехнической, электротехнической и электронной промышленностях.

Известны и широко используются в промышленном масштабе электроизоляционные заливочные компаунды на основе эпоксидиановых смол, например компаунд ЭПК-Т на основе смолы ЭПС-1 (ТУ ОЯШ 504.015-76).

Компаунд ЭПК-Т состоит из эпоксидиановой смолы ЭПС-1, изометилтетрагидрофталевого ангидрида, нитрида бора, молотого кварца, ускорителя - триэтаноламина.

Известен также компаунд на основе эпоксидиановой смолы ЭПС-1, изометилтетрагидрофталевого ангидрида, нитрида бора и аминного ускорителя. (Авторское свидетельство СССР 686087, Н01В 3/02, опубл. 15.09.1979).

Однако эти компаунды, так же как и все им подобные, имеют низкую теплостойкость (по Мартенсу ≤100°С) (Папилов Л.Я. Новые материалы для судостроения, Л.: Судостроение, 1972 г.; Справочник по электротехническим материалам под ред. Корицкого Ю.В. и др., Москва, 1986 г., 3 изд., т. 1.).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является эпоксидный заливочный компаунд ЭПК-101, ТУ АОИ 504-194-74, на основе эпоксидиановой смолы ЭПС-1, изометилтетрагидрофталевого ангидрида, молотого кварца КП-2 и ускорителя триэтаноламина, выбраный в качестве прототипа. Этот компаунд обладает допустимыми механическими, электрическими свойствами и теплостойкостью, но, тем не менее, особенно в части теплостойкости, электрической и механической прочностей, все меньше удовлетворяет современным требованиям к электроизоляции электротехнических узлов и деталей приборов в электронной и электротехнической промышленностях.

Задача изобретения - повышение теплостойкости, электрической и механической прочности заливочного компаунда.

Поставленная задача решается тем, что в качестве заливочного электроизоляционного компаунда используется смесь, включающая в себя эпоксидную смолу, ангидридный отвердитель, аминный ускоритель и пылевидный кварц, отличающаяся тем, что в качестве эпоксидной смолы она содержит диглицидиловый эфир резорцина, в качестве ангидридного отвердителя метилэндиковый ангидрид, в качестве аминного ускорителя - 2-этил-4-метилимидазола и гидрофобную пирогенную двуокись кремния, модифицированную гексаметилдисилазаном, при следующих соотношениях компонентов, мас.% :

- диглицидиловый эфир резорцина - 20;

- метилэндиковый ангидрид - 27,7;

- пылевидный кварц - 51,2;

- 2-этил-4-метилимидазол - 0,1;

- гидрофобная пирогенная двуокись кремния, модифицированная гексаметилдисилазаном - 1,0.

Так как в качестве смолы для заявляемого заливочного электроизоляционного компаунда используется полифункциональная эпоксидная смола на основе резорцина - УП-637, ТУ 6-05-241-194-79, мол. масса которой примерно на треть меньше мол. массы самых низкомолекулярных эпоксидиановых смол, то это обеспечивает более высокую плотность сшивки компаунда, которая (потенциально) должна приводить к увеличению его электрических и механических характеристик, а также и к увеличению теплостойкости.

Так как в качестве отвердителя применяется полифункциональный аддукт по Дильсу-Алдеру метилциклопентадиена и малеинового ангидрида - метилэндиковый ангидрид, то при его применении при горячем отверждении компаунда происходит обратная реакция, и двойные связи образующегося метилциклопентадиена вступают в реакцию доотверждения и дополнительно увеличивают плотность сшивки компаунда, что должно приводить (потенциально) к росту теплостойкости и механической и электрической прочности.

Использование в качестве ускорителя 2-этил-4-метилимидазола обеспечивает ввиду его высокой температуры кипения (295°С) устойчивый состав реакционной смеси компонент компаунда.

Использование в качестве функциональной дисперсной добавки пирогенной гидрофобной окиси кремния, модифицированной гексаметилдисилазаном, обеспечивает тиксотропный эффект в реакционной смеси компонент компаунда.

Композицию для предлагаемого компаунда готовили следующим образом. Компоненты компаунда последовательно смешивали при тщательном перемешивании. При этом в качестве эпоксидной смолы применили диглицидиловый эфир резорцина марки УП-637 (ТУ 6-05-241-194-79), в качестве отвердителя использовали метилэндиковый ангидрид марки МЭА-610 (ТУ 6-09-3886-75), в качестве инертного дисперсного наполнителя использовали пылевидный кварц марки КП-2 (ГОСТ 9077-92), в качестве функциональной гетерогенной добавки использовали гидрофобную пирогенную двуокись кремния, модифицированную гексаметилдисилазаном марки R-8200 фирмы Evonik Ind, в качестве ускорителя использовали 2-этил-4-метилимидазол марки ЭМИ C.A.S.:931-36-2.

В таблице 1 приведены химические составы заявляемого компаунда и прототипа, а также их массовые части.

В таблице 2 приведены свойства заявляемого компаунда и компаунда прототипа.

Как видно теплостойкость по Мартенсу заявляемого компаунда почти в три раза выше компаунда прототипа, по электрической прочности и по механической прочности - почти в 2 раза.

Более высокая теплостойкость, электрическая и механическая прочность предлагаемого компаунда позволяют получать более надежную электрическую изоляцию или значительно уменьшить толщину изоляции при сохранении надежности изделия на прежнем уровне.

Изобретение относится к электроизоляционным компаундам, которые могут быть использованы для заливки или пропитки частей электрических машин, приборов, токопроводящих схем и деталей в радиотехнической, электротехнической и электронной промышленностях. Компаунд состоит из диглицидилового эфира резорцина, метилэндикового ангидрида, 2-этил-4-метилимидазола, пылевидного кварца и гидрофобной модифицированной пирогенной двуокиси кремния при следующем соотношении компонентов, мас.%: диглицидиловый эфир резорцина 20, метилэндиковый ангидрид 27,7, пылевидный кварц 51,2, 2-этил-4-метилимидазол 0,1, гидрофобная пирогенная двуокись кремния, модифицированная гексаметилдисилазаном, 1,0. Повышение теплостойкости, электрической и механической прочности компаунда является техническим результатом изобретения. Кроме того, электроизоляционный компаунд позволяет уменьшить толщину изоляции при сохранении надежности изделия на прежнем уровне. 2 табл.

Электроизоляционный заливочный компаунд, состоящий из эпоксидной смолы, ангидридного отвердителя, аминного ускорителя, пылевидного кварца, отличающийся тем, что он содержит в качестве эпоксидной смолы диглицидиловый эфир резорцина, в качестве ангидридного отвердителя метилэндиковый ангидрид, в качестве аминного ускорителя 2-этил-4-метилимидазол, а также в качестве дисперсных наполнителей - пылевидный кварц и гидрофобную пирогенную двуокись кремния, модифицированную гексаметилдисилазаном, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
диглицидиловый эфир резорцина 20 метилэндиковый ангидрид 27,7 пылевидный кварц 51,2 2-этил-4-метилимидазол 0,1 гидрофобная пирогенная двуокись кремния, модифицированная гексаметилдисилазаном 1,0