Теплопроводящая клеевая композиция
Владельцы патента RU 2388779:
Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" (RU)
Изобретение относится к клеевой теплопроводящей композиции, предназначенной для крепления деталей с целью отвода тепла от греющихся элементов изделий радиотехнического назначения и для охлаждения теплонагруженных узлов и деталей, работающих в условиях ударных и вибрационных нагрузок. Композиция содержит эпоксидную диановую смолу, моноглицидиловый эфир бутилцеллозольва марки Лапроксид 301, триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола, нитрид бора и низкомолекулярную полиамидную смолу. Дополнительно композиция содержит отвердитель этилендиаминометилфенол АФ-2. В качестве триглицидилового эфира полиоксипропилентриола содержит Лапроксид 703. Использование композиции позволяет повысить адгезионную прочность при сдвиге в сочетании с высокой теплопроводностью. 2 табл.
Изобретение относится к клеевым теплопроводящим композициям на основе эпоксидных диановых смол, предназначенных для крепления деталей с целью отвода тепла от греющихся элементов изделий радиотехнического назначения, работающих в условиях ударных и вибрационных нагрузок.
Известна композиция [ОСТ 107.460007.009-02, «Клеи для изделий радиоэлектронной техники и средств связи»], включающая эпоксидно-диановую смолу марки ЭД-20, низкомолекулярную полиамидную смолу марки ПО-300, продукты АГМ-3 и АДЭ-3, нитрид бора. Материал на основе этой композиции характеризуется невысоким коэффициентом теплопроводности 0,96 Вт/м·К.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является теплопроводная композиция, включающая эпоксидную диановую смолу, триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола марки Лапроксид 603, моноглицидиловый эфир бутилцеллозольва марки Лапроксид 301, отвердитель - алифатические амины: отвердитель аминный М-4 или отвердитель Этал-45, низкомолекулярную полиамидную смолу, нитрид бора при следующем соотношении компонентов [RU 2276169 C1, опубл. 2006.05.10]:
| эпоксидная диановая смола | 8,0-12,0 |
| тригдицидиловый эфир полиоксипропилентриола | |
| Лапроксид 603 | 10,0-12,0 |
| моноглицидиловый эфир бутилцеллозольва | |
| Лапроксид 301 | 8,0-11,0 |
| отвердитель аминный М-4 или Этал-45 | 3,0-12,0 |
| низкомолекулярная полиамидная смола | 3,0-12,0 |
| нитрид бора | 60,0-75,0 |
Недостатком известной композиции является низкая адгезионная прочность при сдвиге.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение адгезионной прочности при сдвиге в сочетании с высокой теплопроводностью.
Сущность изобретения состоит в том, что клеевая теплопроводящая композиция, включающая эпоксидную диановую смолу, моноглицидиловый эфир бутилцеллозольва марки Лапроксид 301, триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола, нитрид бора и низкомолекулярную полиамидную смолу, отличается тем, что в качестве триглицидилового эфира полиоксипропилентриола используется Лапроксид 703, и дополнительно содержит отвердитель этилендиаминометилфенол АФ-2 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
| эпоксидная диановая смола | 10,0-14,0 |
| триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола | |
| Лапроксид 703 | 12,0-14,0 |
| моноглицидиловый эфир бутилцеллозольва | |
| Лапроксид 301 | 10,0-14,0 |
| этилендиаминометилфенол АФ-2 | 3,0-5,0 |
| нитрид бора | 30,0-55,0 |
| полиамидная смола | 7,5-12,0 |
Композиция предлагаемых составов готовится следующим образом: смешивают навески эпоксидной диановой смолы ЭД-20 (ГОСТ 10587-84), Лапроксидов марок 703 (ТУ 2226-029-10488057-98) и 301 (ТУ 2226-337-10488057-97), подогревают до температуры 60-70°С, к смеси добавляют навеску нитрида бора (ТУ 2-036-78), нагретую до температуры 120-130°С, перемешивают и вакуумируют при остаточном давлении 1 мм рт.ст. при температуре 100-110°С в течение 30-40 мин для удаления пузырьков воздуха. Затем добавляют отвердитель АФ-2 (ТУ 2494-052-00205423-2004), композицию перемешивают и вакуумируют при температуре 45-55°С и остаточном давлении 5-100 мм рт.ст.
В таблице 1 приведены составы клеевой теплопроводной композиции.
| Таблица 1 | ||||
| № п/п | Компоненты, мас.ч. | Прим. 1 | Прим. 2 | Прим. 3 |
| 1 | Эпоксидная диановая смола, например ЭД-20 | 10 | 12 | 14 |
| 2 | Триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола | |||
| Лапроксид 703 | 12 | 13 | 14 | |
| 3 | Моноглицидиловый эфир бутилцеллозольва | |||
| Лапроксид 301 | 10 | 12 | 14 | |
| 4 | Нитрид бора | 30 | 40 | 55 |
| 5 | Этилендиаминометилфенол АФ-2 | 3 | 4 | 5 |
| 6 | Полиамидная смола Л-20 | 7,5 | 9,5 | 12 |
Указан оптимальный диапазон компонентов, который обеспечивает необходимую теплостойкость, адгезионную прочность при сдвиге.
В таблице 2 приведены физико-механические испытания предлагаемой клеевой теплопроводной композиции и прототипа.
| Таблица 2 | ||
| Рецептура №п/п | Коэффициент теплопроводности, Вт/м·К | Адгезионная прочность при сдвиге, МПа |
| Прототип | 3,25 | 3,1 |
| 1 | 3,3 | 5,2 |
| 2 | 3,6 | 4,8 |
| 3 | 3,3 | 5,4 |
Из таблицы 2 видно достижение положительного результата: по коэффициенту теплопроводности и прочности при сдвиге предлагаемые композиции превосходят прототип.
Клеевая теплопроводящая композиция, содержащая эпоксидную диановую смолу, моноглицидиловый эфир бутилцеллозольва марки Лапроксид 301, триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола, нитрид бора и низкомолекулярную полиамидную смолу, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит отвердитель этилендиаминометилфенол АФ-2, а в качестве триглицидилового эфира полиоксипропилентриола используется Лапроксид 703 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
| Эпоксидная диановая смола | 10,0-14,0 |
| Триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола | |
| Лапроксид 703 | 12,0-14,0 |
| Моноглицидиловый эфир бутилцеллозольва | |
| Лапроксид 301 | 10,0-14,0 |
| Этилендиаминометилфенол АФ-2 | 3,0-5,0 |
| Нитрид бора | 30,0-55,0 |
| Полиамидная смола | 7,5-12,0 |
