Разделы сайта

Читаемое

Обновления Sep-2017

Промышленность Ижоры -->  Керамические композиционные материалы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 [ 108 ] 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123

Фоточувствительные композиции

для электроизоляционных лаковых покрытий

Создание радиоэдектронных и электротехнических изделий с высокими технико-экономическими показателями требует дальнейшего совершенствования электроизоляционных материалов и в первую очередь электроизоляционных лаков, которые должны длительно сохранять исходные физические и электрические характеристики в процессе эксплуатации. Основным фактором, определяющим срок службы изоляции, является тепловое старение. Особенно важно увеличение срока службы электроизоляционных покрытий в радиоэлектронике, поскольку печатные узлы, имея высокую стоимость, в большинстве случаев являются изделиями одноразового использования и не подлежат восстановлению.

Исторически электроизоляционные лаки изготовляли на основе природных смол и полимеров (битумы, натуральные смолы, растительные масла и др.). И в настоящее время благодаря высокой экономичности в ряде производств элегаротехнической промышленности эти лаки, например масляный 202, ФЛ-947, БТ-980, БТ-988, ГФ-95, КФ-965, ФЛ-98 и др., используются довольно широко.

Однако наиболее перспективны элегароизоляционные лаки на основе синтетических олигомеров. Это связано со значительными успехами в разработке и организации производства большого ассортимента элегаро-изоляционных лаков с высокими техническими характеристиками, отвечающими требованиям элегаротехнической, радиотехнической, элегарон-ной, авиационной промышленности и космической техники. К числу таких лаков относятся эпоксидные, полиуретановые, полиэфироизоциа-нуратные, полиэфироамидоимидные, кремнийорганические электроизоляционные лаки (промышленные марки: ЭП-96, ЭП-9114, ОЭП-4171-1, УР-973, УР-9И9, УР-231, ПЭ-943, ПЭ-939, ПЭ-955, ПЭ-999, ИД-9142, АД-9113, КО-916, КО-936).

В радиоэлегаронике для электроизоляции плат печатного монтажа и печатньгх узлов нашли применение эпоксидный лак ЭП-9114 и алкид-ноуретановый УР-231 лаки.

В процессе изготовления плат печатного монтажа наиболее длительной операцией является отверждение элегароизоляционного лака. Пути возможной интенсификации процесса весьма ограничены. Так, невозможно применение терморадиационного и индукционного отверждения из-за недопустимости нагрева изделий выше 60 °С (и то кратковременно), что может привести к порче электрорадиоэлементов.

= С-

R - N

N - R-

- С =СН2

п 1...3

С = СНг

Отверждение композиций проводилось ртутной лампой высокого давления ДРТ-1000 с расстояния 20 см.

Интенсивность излучения, измеренная методом ферриоксалатного актинометра по ГОСТ 16948-79, составляла 15...16 кВт/м. Температуру подложки поддерживали 55 + 5 °С охлаждением потоком воздуха с использованием столика с водяным охлаждением. Для устранения влия-

Отверждение при естественной температуре наиболее широко применяемых в радиоэлектронной промышленности электроизоляционных лаков УР-231 и ЭП-9114 протекает длительное время и в зависимости от числа слоев лака составляет 11... 18 часов. В настоящее время предпринимаются попытки использования ультрафиолетового облучения для интенсификации процесса отверждения при окраске плат печатного монтажа и печатных узлов. Обладая малой энергией и временем отверждения, ультрафиолетовое излучение не оказывает вредного воздействия на окрашиваемое изделие.

Однако эффективное применение метода УФО для получения покрытий возможно лишь для некоторых типов олигомеров. Особое место среди них занимают полифункциональные гетероциклические олигоуретанме-такрилаты. Сочетание высоких скоростей отверждения под действием УФО с комплексом ценных свойств покрытий на их основе (высокая адгезионная прочность, прочность к истиранию, криостойкость, фотоокислительная и термоокислительная стабильность, а также высокие защитные и диэлектрические характеристики) свидетельствуют о перспегаивности использования этих олигомеров в элегароизоляционных композициях.

В связи с этим, нами была опробована возможность получения электроизоляционного лака УФ-отверждения на основе олигоуретанметакри-лата следующей структуры:



НИЯ ИК-составляющей спегара лампы использовали эффективный водяной фильтр.

Процесс отверждения контролировали по нарастанию твердости покрытия и содержанию гель-фракции. Испытания проводились согласно требованиям к электроизоляционным покрытиям плат печатного монтажа и печатньгх узлов.

Испытания лаковых покрытий проводились через двое суток после облучения.

Для оценки диэлектрических характеристик двухслойных покрытий (толщина 30 мкм) определяли электрическую прочность Е по ГОСТ 6433-71 на пробойной установке при частоте 50 Гц, удельное объемное Pj, и удельное поверхностное р электрические сопротивления по ГОСТ 6433-71, сопротивление изоляции i?3 по ГОСТ 10316-78 на печатных тест-платах, изготовленньгх по фотошаблону с расстояниями между электродами 0,3; 0,4; 0,5 мм.

Для выбора фотоинициатора были проведены сравнительные испытания лаковых композиций с различными фотоинициаторами: БКМ (бензофенон:кетон Михлера - 2:1), тригонал, изопропиловый эфир бензоина, трет-бутиловый эфир бензоина.

Наиболее эффективным является фотоинициатор БКМ, но при его введении несколько снргжается жизнеспособность композиции. Фотоинициаторы тригонал, трет-бутиловый и изопропиловый эфиры бензоина имеют приблизительно одинаковую эффективность.

Тригонал является импортным продуктом, а БКМ твердым веществом, введение которого в лак трудно осуществимо в тех-

Рис. 9.12. Зависимость нарастания твердости во времени для полиуретанового лака после различного времени экспозиции под УФО. Температура подложки 20 °С. Время экспозиции под УФО, мин: / - 3; 2 - 5; J - 7; 4 - 9; 5 - 13; 6 - 15; 7-20; 8- 25; 9 - 30; 10 - 35


т, сутки

нологическом отнощении. Из экономических и технологических соображений для дальнейщих исследований был выбран за основу лак УР-231 с введением в него трет-бутилового эфира бензоина или его изопропи-лового эфира в количестве 5 % (масс). Увеличение содержания фотоинициатора до 7...8 % (масс.) приводит к получению желтьгх хрупких пленок.

Интересно отметить тот факт, что двухслойные покрытия на основе полиуретанового лака, отвержденного как послойно, так и нанесенные последовательно с вьщержкой 30 минут ( мокрый по мокрому ) и от-вержденные за один раз в течение одинакового времени, практически не отличаются по свойствам.

В отличие от известньгх фотоотверждаемьгх композиций разработанный лак способен к доотверждению после ультрафиолетового облучения. На рис. 9.12 представлены зависимости нарастания твердости покрытия во времени после различного времени экспонирования под действием ультрафиолетового облучения. Температура подложки во время облучения поддерживалась 20 ± 5 °С. Даже на охлаждаемой подложке (температура 20 °С) после ультрафиолетового облучения 5 мин и более образуются твердые нелипкие покрытия (твердость 0,2), что позволяет производить съем и складирование изделий. В течение первьгх суток после облучения происходит нарастание твердости покрытия до 0,45 с образованием покрытия, стойкого к царапанью, и становится возможно производить монтаж окрашенных плат печатного монтажа в аппаратуру. Как видно из рисунка, в течение недели твердость покрытия для всех случаев экспонирования возрастает до 0,95.

На рис. 9.13 представлены кривые зави-

Рис. 9.13. Зависимость нарастания твердости и гель-фракции покрытий на основе полиуретанового лака от времени облучения. Температура 20 С: / - сразу после облучения; 2 - через 1 сутки после облучения; 3 - через 5 суток после облучения

0,2 -

8-

- 20



симости нарастания твердости и гель-фракции от времени ультрафиолетового облучения, измеренные сразу после облучения, через сутки и через 5 суток после облучения. Для покрытий, подвергнутых экспозиции под ультрафиолетовым облучением более 3-х минут, содержание гель-фракции достигает за 5 суток предельного своего значения 80 ± 3 %. Причем основное увеличение содержания гель-фракции и твердости происходит в течение первых суток и при увеличении времени экспонирования до 10 мин. Оптимальным технологическим режимом отверждения покрытий на основе лака в зависимости от типа фотоинициатора и допустимой температуры подложки является ультрафиолетовое облучение при помощи лампы ДРТ-1000 с расстояния не более 25 см в течение 5... 10 мин.

Таким образом, в результате проведенного исследования разработан фотоотверждаемый полиуретановый электроизоляционный лак для окраски плат печатного монтажа и печатных узлов. Покрытия на основе лака имеют следующие характеристики: эластичность по ШГ-1 - 1мм; твердость - 0,8; прочность при ударе - 5 дж; адгезия к меди, стеклотекстолиту - 1 балл; влагопоглощение не более 1 %; спиртобензостой-кость не менее 100 движков; напряжение пробоя Е не менее 42 кВ/мм; удельное объемное сопротивление р - 3,7 Ю Ом см; удельное поверхностное сопротивление р - 6,3 10 Ом; сопротивление изоляции из ~ 3,7-Ю Ом. Основные характеристики фотоотверждаемого защитного полиуретанового лака показаны далее:

1. Время отверждения под УФО, мин, не более..................5

2. Относительная твердость по М-3, усл. ед.........................0,7...0,9

3. Прочность при изгибе по ШГ-1, мм, не более................1

4. Адгезия, баллы:

к меди.......................................................................................I

к стектотекстолиту..................................................................1

5. Электрическая прочность, Е, кВ/мм, не менее:

в открытой зоне......................................................................30...76

в теневой зоне.........................................................................19...25

6. Удельное объемное сопротивление, р, Ом см:

в открытой зоне......................................................................(3,1...4,7) Ю

в теневой зоне.........................................................................(1,6...2,4) Ю

7. Удельное поверхностное сопротивление, р. Ом:

в открытой зоне......................................................................(5,8...7,3) \0

в теневой зоне.........................................................................(2,6...3,2) Ю

8. Сопротивление изоляции, .3, Ом:

в открытой зоне......................................................................(3,3...7,4) Ю

в теневой зоне.........................................................................(3,0...3,4) 10

9.3. НАПОЛНЕННЫЕ ЭЛАСТОМЕРНЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ СО СПЕЦИАЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ

Создание наполненных эластомерных материалов со специальными свойствами, работающих в особьгх жестких условиях эксплуатации, является в настоящее время чрезвычайно актуальной задачей. Перспективным путем получения таких резин является использование специаль-ньгх наполнителей в эластомерной матрице традиционных каучуков, которые придают материалу необходимый комплекс особых свойств.

Во многих отраслях промыищенности и в быту работает большое количество источников высокочастотного элегаромагнитного излучения, которое оказывает вредное воздействие на организм человека и отрицательно влияет на работоспособность электронной техники. Проблема элегаромагнитной экологии в последние годы выходит на одно из первьгх мест. Поэтому создание высокоэффективных материалов, экранизирующих высокочастотное элегаромагнитное излучение, весьма актуально.

В настоящее время имеется четкая тенденция замены энергоемких экологически вредных продуктов в рецептуре шинных резин, в особенности техуглерода, составляющего более 50 % наполнения эластомерной композиции, на экологически чистые кремнекислотные наполнители. Однако использование непосредственно в чистом виде белой сажи взамен техуглерода технологически не представляется возможным, вследствие высокой гидрофильности белой сажи, ее плохого распределения в эластомерной матрице, что приводит к ухудшению свойств резиновых смесей и резин на их основе.

Поэтому актуальной проблемой является создание модифицированных белых саж, пригодных для изготовления экологически безопасных шин, характеризующихся высоким уровнем эксплуатационных характеристик.

Нами рассмотрены два основных направления создания наполненных эластомерных материалов со специальными свойствами:

- Создание эластомерных композиций для шинных резин, содержащих модифицированные кремнекислотные наполнители, характеризующиеся низким уровнем гистерезисных потерь, малым сопротивлением качению и высокой износостойкостью.

- Создание высокоэффективных резин, экранирующих высокочастотное электромагнитное излучение за счет использования в качестве наполнителя металлсодержащего фафита.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 [ 108 ] 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123

© 2003 - 2017 Prom Izhora
При копировании текстов приветствуется обратная ссылка