Композиция для пенокомпаунда (варианты)

 

Изобретение относится к эпоксидным композициям для получения заливочного пенокомпаунда, используемого для заполнения зазоров, электроизоляции и упрочнения бескорпусных и корпусных электрических соединителей путем заливки, для герметизации и защиты элементов радиоэлектронной аппаратуры, для выравнивания дефектных поверхностей теплоизоляции, склеивания деталей из металлов и неметаллов с большими знакопеременными зазорами. Задачей изобретения является создание композиции для приготовления пенокомпаунда с достижением технического результата в виде высокой прочности при сжатии и отрыве. Композиция содержит эпоксидную диановую смолу, триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола, этилендиаминометилфенол, пенорегулятор и полигидросилоксан. По второму варианту композиция содержит эпоксидную диановую смолу, триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола, пенорегулятор и полигидросилоксан. Для получения пенокомпаунда часть отвердителя - этилендиаминометилфенола - была заменена на низкомолекулярную полиамидную смолу и алифатические полиамины. 2 с.п.ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к эпоксидным композициям для получения заливочного пенокомпаунда, используемого для заполнения зазоров, электроизоляции и упрочнения бескорпусных и корпусных электрических соединителей путем заливки, для герметизации и защиты элементов радиоэлектронной аппаратуры, для выравнивания дефектных поверхностей теплоизоляции, склеивания деталей из металлов и неметаллов с большими знакопеременными зазорами.

Известна композиция для получения пенопласта, включающая эпоксидное соединение - смесь олигодиенэпоксида и эпоксидноанилиновой смолы, алифатический полиамин, полигидросилоксан и пенорегулятор (см. авторское свидетельство СССР 854950, кл. С 08 J 9/02 от 05.07.79 г.). Однако пенопласт, полученный на основе этой композиции, имеет низкие прочностные характеристики.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является композиция (см. авторское свидетельство СССР 952890, кл. С 08 J 9/02, С 08 L 63/00 от 20.03.81 г.), включающая эпоксидное соединение, алифатический полиамин, полигидросилоксан и пенорегулятор, в качестве эпоксидного соединения содержит смесь олигодиенэпоксида, эпоксидиановой и эпоксиалифатической смол. Однако пенопласт, полученный на основе этой композиции, характеризуется невысокими значениями адгезионной прочности при отрыве и прочности при сжатии, недостаточными для заливочных пеноматериалов, применяемых в узлах с высокими ударными, вибрационными и сжимающими нагрузками.

Задачей данного изобретения является создание композиции для приготовления пенокомпаунда с достижением технического результата в виде высокой прочности при сжатии и отрыве.

Эта задача решается тем, что композиция для пенокомпаунда, включающая эпоксидное соединение, полиамин, полигидросилоксан и пенорегулятор, в соответствии с изобретением содержит в качестве эпоксидного соединения эпоксидную диановую смолу и триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола, а в качестве полиамина - этилендиаминометилфенол, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: Эпоксидная диановая смола - 75-85 Триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола - 24-14 Этилендиаминометилфенол - 22-30 Пенорегулятор - 1-1,5 Полигидросилоксан - 2,5-3,5 Данная задача решается также тем, что композиция для пенокомпаунда, включающая эпоксидное соединение, полиамин, полигидросилоксан и пенорегулятор, в соответствии с изобретением содержит в качестве эпоксидного соединения эпоксидную диановую смолу, триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола, в качестве полиамина - этилендиаминометилфенол и алифатические амины, и дополнительно содержит низкомолекулярную полиамидную смолу при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: Эпоксидная диановая смола - 75-85 Триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола - 24-14 Этилендиаминометилфенол - 8-12
Алифатические амины - 4-6
Низкомолекулярная полиамидная смола - 18-24
Пенорегулятор - 1-1,5
Полигидросилоксан - 1,5-2,5
Композиции предлагаемых составов готовятся следующим образом.

По первому варианту
В качестве эпоксидного связующего применяют смесь эпоксидной диановой смолы типа ЭД-20, ЭД-16, ЭД-22 (ГОСТ 10587-84) и триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола марок Лапроксид 703 (ТУ 2226-029-10488057-98) или Лапроксид 603 (ТУ 2226-322-10488057-94), в качестве полиамина - этилендиаминометилфенол марки АФ-2 (ТУ 2494-511-00203521-94). Для достижения необходимой пористой структуры в композицию добавляют пенорегулятор кремнийорганический марки КЭП-2 "А" (ТУ 6-02-813-73) или КЭП-1 (ТУ 6-02-781-73) либо марки Пента-483 (ТУ 2257-008-40245042-99) и вспениватель - полигидросилоксан - жидкость гидрофобизирующую 136-41 (ГОСТ 10834-76).

Экспериментально установлено, что сочетание необходимой вязкости со скоростью вспенивания приводит к образованию пористой структуры с мелкими закрытыми порами. Необходимые прочность и плотность обеспечиваются регулируемым количеством пор (за счет оптимального содержания пенорегулятора, пенообразователя), характеристиками олигомерной среды и активностью отвердителя.

Для экспериментальной проверки механических характеристик предлагаемой композиции для пенокомпаунда готовили 3 рецептуры (см. табл. 1) следующим образом.

Смешивают навески эпоксидных смол, Лапроксидов марок 603, 703, пенорегуляторов, к смеси добавляют навеску отвердителя АФ-2, перемешивают, добавляют продукт 136-41. Композицию тщательно перемешивают, заливают в формы для приготовления соответствующих образцов.

Пенокомпаунд по первому варианту отличается от компаунда по второму варианту ускоренным режимом отверждения. Первый отверждается при температуре 20-25^oС в течение 15-24 ч и характеризуется небольшим значением жизнеспособности (10-15 мин).

По второму варианту
В качестве связующего применяют смесь эпоксидной диановой смолы типа ЭД-20, ЭД-16 (ГОСТ 10587-84) и триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола марок Лапроксид 603 (ТУ 2226-322-10488057-94), Лапроксид 703 (ТУ 2226-029-10488057-98), в качестве отвердителя - низкомолекулярную полиамидную смолу марки ПО-300 (ТУ 2224-092-05034239-96), отвердитель аминный М-4 (ТУ 2494-342-10488057-98) или отвердитель 620 (ТУ 2413-007-17411121-98), этилендиаминометилфенол марки АФ-2 (ТУ 2494-511-00203521-94). В композицию добавляют пенорегулятор кремнийорганический марки КЭП-2 "А" (ТУ 6-02-813-73) или КЭП-1 (ТУ 6-02-781-73) либо марки Пента-483 (ТУ 2257-008-40245042-99) и полигидросилоксан - жидкость гидрофобизирующую 136-41 (ГОСТ 10834-76).

Пять рецептур композиции (см. 4-8 в табл. 2) предлагаемого состава по второму варианту готовят следующим образом.

Смешивают навески смол типа ЭД-20, Лапроксида 703, пенорегулятора, к смеси добавляют навески отвердителей М-4, 620, АФ-2, ПО-300, перемешивают, добавляют продукт 136-41. Композицию тщательно перемешивают, заливают в формы для изготовления образцов для проведения механических испытаний с целью экспериментальной проверки физико-механических свойств.

Пенокомпаунд по второму варианту имеет жизнеспособность не менее 1 ч и отверждается при температуре 20-25^oС в течение 48 ч.

Определение плотности по ОСТ 92-0903-78 и предела прочности при сжатии по ОСТ 92-1463-77 проводят на образцах - кубиках, приготовленных следующим образом.

Композицию для пенокомпаунда заливают в предварительно смазанную вазелином или смазкой металлическую открытую форму с внутренней полостью в виде кубиков с длиной ребра 30,0±0,5 мм, заполняя ее на 2/3 высоты и отверждают при температуре 20-25^oС.

Избыток пенокомпаунда обрезают ножовкой вдоль верхней кромки формы, извлекают образцы пенокомпаунда, на которых определяют плотность и прочность при сжатии.

Для определения предела прочности клеевых соединений из алюминиевого сплава АМг6 при отрыве по ОСТ 92-1476-78 бобышки из алюминиевого сплава диаметром 35 мм подвергают пескоструйной обработке. Затем дважды обезжиривают ацетоном ГОСТ 2768-84 или нефрасом ГОСТ 8505-80 и просушивают. На бобышки сверху надевают полоски из бумаги с антиадгезионным покрытием и заливают приготовленную композицию пенокомпаунда слоем толщиной не менее 20 мм.

После вспенивания и отверждения на поверхности бобышек оставляют слой пенокомпаунда толщиной 30 мм (остальное срезают) и на срез наклеивают вторую бобышку с помощью клея ВК-9. Отверждают при удельном давлении 0,05 МПа при температуре 20-25^oС в течение 2 суток. Затем проводят испытания при температуре 15-35^oС.

Результаты физико-механических испытаний рецептур двух предлагаемых вариантов пенокомпаунда и прототипа представлены в табл. 3.

Из табл. 3 видно достижение положительного технического результата: по механическим характеристикам предлагаемые композиции по первому и второму вариантам на порядок превосходят прототип по пределу прочности при сжатии и почти в два раза по прочности при отрыве.

Поэтому заливочные компаунды по предлагаемому изобретению целесообразно применять в узлах изделий техники, испытывающих высокие вибрационные, ударные и сжимающие нагрузки.

Формула изобретения

1. Композиция для пенокомпаунда, включающая эпоксидное соединение, полиамин, полигидросилоксан, пенорегулятор, отличающаяся тем, что она содержит в качестве эпоксидного соединения эпоксидную диановую смолу, триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола, а в качестве полиамина -этилендиаминометилфенол при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Эпоксидная диановая смола 75-85

Триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола 24-14

Этилендиаминометилфенол 22-30

Пенорегулятор 1-1,5

Полигидросилоксан 2,5-3,5

2. Композиция для пенокомпаунда, включающая эпоксидное соединение, полиамин, полигидросилоксан, пенорегулятор, отличающаяся тем, что она содержит в качестве эпоксидного соединения эпоксидную диановую смолу и триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола, а в качестве полиамина - этилендиаминометилфенол и алифатические амины и дополнительно содержит низкомолекурную полиамидную смолу при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Эпоксидная диановая смола 75-85

Триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола 24-14

Этилендиаминометилфенол 8-12

Алифатические амины 4-6

Низкомолекуярная полиамидная смола 18-24

Пенорегулятор 1-1,5

Полигидросилоксан 1,5-2,5

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3