Электроизоляционный компаунд Советский патент 1985 года по МПК C08L63/02 

Изобретение относится к отвержда мым композициям на основе реакционноспособных олигомеров, используемы в качестве заливочных, пропиточных и клееаых составов, а также в качестве связующих при изготовлении изделий в электро- и радиотехнике, машиностроении и других отраслях. Известны композиции,, включающие эпоксиднодиановые смолы и олигоэфир акрилаты (например, компаунды марок К-115 и. К-201 по ТУ 6-05-1251-75), , содержащие соответственно 20 и 30 мае. ч, олигоэфиракрилата марки МГФ-9 на 100 мае. ч.смолы ЭД-20 О Однако эти композиции характери-;зуются низкой теплостойкостью CSi65°С ПО Мартенсу) и сравнительно невь1сокой прочностью при изгибе (70-90 Ж1а), в силу чего они находят ограниченное применение. Известна отперждаемая композиция включающая эпоксиднодиановую смолу, олигоэфиракрилат и олигоэфирмалеинат, а в качестве отверждающей системы - гидроперекись кумола с ускорителем - нафтенатом кобальта и бис-(диметиламиноизопропил)метакрилат (последний катализирует отверждение эпоксидной смолы благодаря наличию третичных аминогрупп) 2, Однако эта композиция требует длительного отвер кдения Рекомендуемый режим - 3 сут выдержки на воздухе с последующим прогревом 20 ч при При этом она имеет низкую химстойкость (10-12% отвержденной композиции экстрагируется ацетоном) Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является композиция включающая, мае. ч-.: эпоксиднодифенилолпропановая смола 22-40; смесь олигоэфиракрилатов; ,и)-диметил-(бис-триэтш1енгликоль)фталат и об, и -триметакрил-бис (пентаэритритади пината) в весовом отношении 80:20, 25-58-, изометилтетрагидрофталевый ангидрид 19-34; 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол 0,5-0,7 и перекись дикумила 0,3-0,5. Композиция быстро отверждается (4-6 ч при ), при годна для переработки методом жидко го формования, имеет хоропше диэлек рические показатели и предназначенадля изготовления деталей электротехнического назначения 3 962 Однако продукты отверждения извесгИой композиции имеют недостаточно высокие показатели прочности при растяжении и изгибе, удлинение при разрыве и ударную вязкость, сравнительно невысокую теплостойкость (см. таблицу). Это, по-видимому, связано с тем, что отверждение эпоксидной смолы и олигоэфиракрилата при использовании известной отверждающей системы происходит одновременно в узком интервале температур (150-160°C). В результате имеет место значительный экзо1ермический эффект, возрастает усадка и усадочные напряжения. Целью изобретения является повышение механической прочности и теплостойкости композиции при сохранении высокого уровня диэлектрических свойств. Поставленная цель достигается тем, что компаунд, включающий эпоксидиановую смо.лу, олигоэфиракрилат, отвердитель и перекисный инициатор полимеризации; в качестве отвердителя Содержит комплекс трехфтористого бора с этиламином или бензиламином, а в качестве перекисного инициатора - гидроперекись третичного бутила или трет-бутилпербензоат приследующем соотношении компонентов, мае,ч.: Эпоксидиановая смола 100 Олигоэфиракрилат10-40VКомплекс трехфтористого. бора с этиламином или бензиламином 3-5 Гидроперекись третичного бутила или трет-бутилпербензоат 0,2-1,0 При содержании олигоэфиракрилата менее 10 мае. ч. на 100 мае. ч. эпоксидной смолы свойства получаемь1х материалов практически не отличаются от свойств немодифицированных эпоксидных смол, и композиции являются/сравнительно хрупкими, при увеичении количества олигоЪфиракрилата более 40 мае, ч. на 100 мае. ч. эпоксидной смолы существенно снижается теплостойкость продукта отверждения.

Увеличение количества комплекса трехфтористого бора с аминами и гидроперекиси трет-бутила или трет-бутилпербензоата сверх указанных количеств нецелесообразно, поскольку при этом существенно уменьшается жизнеспособность композиции. При уменьшении количества катализаторов и инициаторов полимеризации возрастает длительность процесса отверж- дения.

В качестве эпоксидиановых олигомеров могут быть использованы вьшускаемые промышленностью эпоксидные смолы по ГОСТ 10587-76: ЭД-22 (содержание эпоксидных .групп 22,1-23,5 гидроксильных групп-1%,вязкость при 25С 7-12 Па-с), ЭД-16 (.16-18% эпоксигрупп, до 2,5% гидроксилов, вязкость при 50С 3-20 Па-с).

В качестве олигоэфиракрилатов в предлагаемой композиции могут исползоваться диметакрилат триэтиленгликоля (продукт ТГМ-3), диметакрилатбис-(триэтиленгликольфталат) Дпродукт МГФ-9), oi ,u),-триметакрил-бис-(пентаэритритадипинат) (продукт 720) и т.п. соединения.

Примеры 1-6. Композиции готовили следующим образом. Комплек ;трехфтористог6 бора с амином растворяли в олигоэфиракрилате при 80С, и полученный раствор смешивали при этой же температуре с эпоксидной смолой, предварительно нагретой до , в течение 30 мин, затем вакуумировали и заливали в металлически формы для изготовления стандартных образцов. Отверждение композиций проводили по следующему режиму: выдержка при 1 ч с последующей термообработкой при 160°С 3 ч, т.е. всего около 4ч.

Испытания образцов проводили согласно следующим ГОСТам:

Теплостойкость по

Мартенсу ГОСТ 21341-75

Разрушающее

напряжение

при растяжении ГОСТ 11262-80

Разрушающее

напряжение

при сжатии ГОСТ 4651-82

ГОСТ 4648-71 ГОСТ 4647-80

ГОСТ 6433.1-4-71

Данные о составах и свойствах отвержденных композиций приведены в таблице.

Как видно из представленных данных, предлагаемая коьшозиция в отвержденном состоянии обладает по сравнению с известной повьш1енными ;теплостойкостью и прочностью при сохранении высоких диэлектрических показателей, что достигается при сравнительно мапой длительности процесса отверждения.

Технико-экономический эффект от использования композиции заключается в том, что в результате улучшения эксплуатационных свойств срок службв изделий,изготовленных из нее,может быть увеличен,а также могут быть повышены допустимые механические нагрузки и рабочая температура.

Указанный эффект является следствием совместного использования предлагаемых компонентов отверждающей системы в предлагаемом соотноше НИИ. .

Как установлено методами ИК-спектроскопии и дифференциального термического анализа, в предлагаемой композиции вначале идет полимеризация по двойным связям с максимальной скоростью при , а затем по эпоксидным группам с максимальной скоростью при . Этот факт является доказательством химического взаимодействия между аминным комплексом трехфтористого бора и перекис ным инициатором, в результате которого изменяется скорЪсть полимеризационных процессов. Использование в предлагаемой композиции другого перекисного инициатора (перекиси дикумила) не приводит к получению положительного эффекта.

t

1Л

т

о

ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЙ КОМПАУНД, включакхций эпоксидиановую смолу, олигоэфир.акрилат, отверди.тель и перекисный инициатор полимеризации, отличающийся тем, что, с целью повышения теплостойкости и 5 S физико-механических свойств, он в качестве отвердителя содержит комплекс трехфтористого бора с этиламином или бензиламином, а в качестве перекисного инициатора - гидроперекись третичного бутила или трет-бутилпербензоат при.следующем соотношении компонентов, мае. ч.: Эпоксидиановая смола -100 Олигоэфиракрилат10-40 Комплекс трехфтористого бора с этиламином или бензиламином 3-5 (Л Гидроперекись третичного бутила или трет-бутилпербензоат0,2-1,0 о: СП а со а

S Л

s