CS209394B1 - Způsob ochrany slaboproudých elektrotechnických zařízení - Google Patents

Abstract

Účelem vynálezu je prodloužit životnost a zvýšit funkceschopnost slaboproudých elektrotechnických zařízení, které pracují ve ztížených pracovních podmínkách. Uvedeného účelu se dosáhne povlečením směsí sestávající z kapalných epoxidových elastomerů, vulkanizačního činidla a přísad regulujících Teologické směsi a mechanické vlastnosti vulkanizované hmoty. Vzniklé povlaky jsou pružné a houževnaté, s dobrou až vynikající adhezí k elektrickým součástkám i ke konstrukci zařízení. Variabilita jejich vlastností umožňuje přizpůsobit způsob ochrany konkrétním konstrukčním i pracovním podmínkám. V dopravě lze způsobu dle vynálezu použít u systému ochran a signalizace práce hlavního motoru na námořních lodích bez ohraničeníplavby a v dolech u systémů dálkového řízení a signalizace.

Description

(54) Způsob ochrany slaboproudých elektrotechnických zařízení

Účelem vynálezu je prodloužit životnost a zvýšit funkceschopnost slaboproudých elektrotechnických zařízení, které pracují ve ztížených pracovních podmínkách.

Uvedeného účelu se dosáhne povlečením směsí sestávající z kapalných epoxidových elastomerů, vulkanizačního činidla a přísad regulujících Teologické směsi a mechanické vlastnosti vulkanizované hmoty. Vzniklé povlaky jsou pružné a houževnaté, s dobrou až vynikající adhezí k elektrickým součástkám i ke konstrukci zařízení. Variabilita jejich vlastností umožňuje přizpůsobit způsob ochrany konkrétním konstrukčním i pracovním podmínkám.

V dopravě lze způsobu dle vynálezu použít u systému ochran a signalizace práce hlavního motoru na námořních lodích bez ohraničení plavby a v dolech u systémů dálkového řízení a signalizace.

Vynález se týká způsobu ochrany slaboproudých elektrotechnických zařízení povlakem z epoxidového kaučuku.

U těchto zařízení, která musí spolehlivě plnit svou funkci za velmi ztížených pracovních podmínek dochází často k poruchám způsobeným nedostatečnou ochranou.

Jedná se např. o systém dálkového řízení a signalizace v dolech nebo o manévrovací systémy a systémy ochran a signalizace hlavního motoru na námořních lodích bez ohraničení plavby.

Tato {Zařízení jsou vystavena následujícím nepříznivým vlivům: značným kladným nebo naopak záporným teplotám (případně jejich střídání), vysoké relativní vlhkosti, solné mlze, kolísání tlaku, agresivním vodám nebo plynům, plísním a jejich růstu, slunečnímu záření, vibracím a rázům, pra-j chům, vodivým i nevodivým nečistotám.

Před vlivem těchto nepříznivých činitelů se uvedená zařízení dosud chrání ochrannými elektroizolačními vrstvami na bázi polyuretanů net?p epoxidových pryskyřic, polyesterů, silikonů či akV rylátů.

Při mimořádných teplotách nebo při střídání nízkých a zvýšených teplot dochází k popraskání popřípadě odlupování těchto ochranných vrstev na¹ vlastních elektronických součástkách jako Jsou integrované obvody, tranzistory, odpory, ,fcQndenzátory, trafa apod. i na konstrukčních dílech jako jsou tištěné spoje, kazety, nosníky, držáky apod.

i Vlivem solné mlhy, agresivních plynů nebo vod, 'vlhkosti dochází v místě trhlinek k vytvoření felektrolytu a tím k nežádoucím vazbám a vlivem učinku elektrického proudu v těchto elpktroly těch dochází k narušování kovových částí elektronických prvků a jejich funkčních spojů, kromě toho jsou konstrukční díly v místech odloupnutí vrstvy r^apadeny korozí. Tato skutečnost má za následek zvýšenou poruchovost až zničení celého zařízení.

Aby mohla být elektronická zařízení dobře Chráněna proti uvedeným nepříznivým vlivům musí být ochranný povlak přizpůsobivý geometrickému tvaru chráněných dílů a schopný vytvářet stejné tloušťky povlaku ha plochách i dostatečné krytí hran. Povlak by měl být tak pružný, aby se zabránilo odtrhávání jemných vývodů u některých í, součástek vlivem rozdílných tepelných roztažností. Při tepělném namáhání by nemělo docházet k popraskání povlaku. To je značně ovlivněno velikostí smrštění použitého materiálu, který by měl mít zvýšenou tažnost, což může zajistit jen hmota s řidší hustotou prostorové sítě.

Dosavadní používané hmoty mají řadu nedostatků. Vysoká tepelná roztažnost bývá příčinou odtrhávání povlaku od chráněných součástek, stejně jako smrštění při zasychání, tvrzení či vulkanizací (olejové; laký, epoxidové pryskyřice, akryláty, silikony, polyestery). Polyuretany jsou při zpracování choulostivé na vlhkost a něktěré jejich komponenty jsou velmi toxické. Olejové ochranné nátěry njiají nízkou životnost. Polyuretanové hmoty mají omezené použití jen pro teploty pod +60 ^QC.

Povlaky z polyparaxylylenu se musí nanášet za vakua.

Nyní jsme zjistili, že tyto nedostatky nemá způsob ochrany nízkoproudých elektrotechnických zařízení, který spočívá v tom, že se zařízení povleče směsí sestávající ze 100 hni. dílů kapalného epoxidového elastomeru na bázi epoxidových telechělických předpojymerů majících střední molekulovou hmotnost; 500 až 5000, zejména epoxiesterových, epoXipolyesterových, glycidylových, glycidylesterových, glyčidylpolyesterových a glycidýlpolyúretanových předpolymerů, 2 až 200 hm. djlů polyaminovéhó či polyaminoamidového vulkanižačního činidla a 0,1 až 90 hm. dílů přísad regulujících reologické vlastnosti směsi á mechanické vlastnosti vulkánizované hmoty a povlak se nechá zvulkanizovat.

Vzjtůklé epoxidové kaučuky odolávají teplotnímu roznjezí —60 °C až,+120 °C, jsou velmi pružné a houževnaté, mají dobrou adhezi k elektrickým součástkám i ke konstrukci zařízení. Díky malé smrštivósti dobře odolávají náhlým změnám teploty. Jsou snadrřo opravitelné. Jejich vlastnosti jsou ve značné míře ovlivnitelné a proto poskytují možnost přizpůsobení konkrétním konstrukčním i pracovním podmínkám zařízení.

Výchozí kapalné epoxidové elastomery obvykle sestávají z 10 až 90 hm, dílů epoxidového telechelického předpolymerů, 1 až 50 hm. dílů nízkomolekulámí epoxidové pryskyřice a 0,1 až 40 hm. dílů reaktivního či nereaktivního ředidla. Nízkomolekulámí epoxidové pryskyřice mají střední molekulovou hmotnost 220 až 500 a připravují se známý' mi způsoby reakcí epichlorhydrinu s dianem, resorcinem nebo jinými difenoly. Reaktivní ředidla obsahují ve své molekule nejméně jednu epoxidovou skupinu a Odvozují se známými způsoby od alifatických nebo cykloalifatických diolů, thiolů, sekundárních diaminů nebo dikarboxylových kyselin, nebo vznikají reakcí epoxyalkoholů s polyizokyanáty nebo epoxidací nenasycených sloučenin. Z nereaktivních ředidel se používají zejména málo těkavé estery organických a anorganických kyselin, vysokovroucí aromáty nebo aromatizované destilační řezy, a podobně. Epoxidově telechelické . předpolymery se obvykle připravují adicí nízkomolekulámích epoxidových pryskyřic o střední mdlekuloýé hmotnosti 220 až 500 s nízkomolekulámími karboxylovými polymery o střední molekulové hmotnosti 200 až 4000 nebo s polymemíml dikarboxylovými kyselinami s koncovými -GOOH skupinami o střední molekulové hmotnosti 1000 až . 4000, v molárním poměru epoxidová pryskyřice : polyester či polymemí kyselina 2 : 0,8 až

1,5. Používané nízkomolekulámí karboxylové polymery jsou zejména kyselými polyestery a připravují se známými způsoby z dikarbonových kyselin C₄ až C₂₅ a diolů C₄ až C₂₀· Polymemí kyseliny se obvykle získávají speciální polymerací nebo kopolymerací dienů (butadien, izopren a jiné) s nenasycenými uhlovodíky jako je např. akrylonitril. Jiným obvyklým postupem je reakce epichlorhyd• řinu s dikarboxylovými kyselinami C₈ až C30, nebo s polymerními dikarboxylovými kyselinami o střední molekulové hmotnosti 500 až 4000, nebo karboxylovými nízkomolekulámími polyestery o střední molekulové hmotnosti 200 až 4000. Také lze využít reakce epoxyalkoholů s di- nebo polyizokyanátovými monomery či předpolymery.

Aminové a polyaminoamidové vulkanizátory pro přípravu hmot dle vynálezu mají aminové číslo 150 až ISOOmg KOH/g a působí vulkanizaci kapalných epoxidových elastomerů při teplotách 0 až 50 °C, při mriožštví vulkanizátoru rovném 0,8 až 2,0 X Ex H, kde „E“ značí obsah epoxidových _λ skupin elastomerů v mol/100 g a „H“ vodíkový ekvivalent vulkanizátoru v g/mol. Při vulkanizaci je možné používat látky urychlující nebo zpomalující vulkanizaci, jako jsou fenolické sloučehiny, voda, polyoly, thioly, ketony, cyklické étery a podobné.

Změnou druhů a podílů plniv lze ovlivnit mechanické i elektrické vlastnosti (pevnost, otěr, povrchový odpor)_ř Zpracovatelnost (např. viskozita, tixotropie). Množstvím vulkanizátoru lze ovlivnit plnitelnost a mechanické i elektrické vlastnosti hmot podle vynálezu. Plněním se mírně sníží rychlost růstu izolované trhliny, rychlost tvarového zotavení může být snížená i zvýšena. Při umístění zařízení ve výbušném prostředí, kde může dojít k zapálení výbušné směsi výbojem elektrostatického náboje soustředěného ná povrchu feálitých bloků, je výhodné použít dvou kompozic s odlišnými povrchovými odpory. H '

Příklad 1 ,

Elektrické obvody a bloky umístění v těžijých nádobách při hlubinné těžbě nerostů se chrání tímto způsobem: Smíchá se 100 hmotnostních dílů kapalného epoxidového elastomerů na bázi glycidylového telechelického předpolynteru o obsahu epoxidových skupin 0,24 mol/100 g, 10 hmotnostních dílů dianoyé epoxidové pryskyřice o obsahu epoxidových skupin 0,51 mol/100 g a 13 hm. dílů trimetylhexametylendiaminu. Po dokonalém zhomogenizování se kompozice nanese na zařízení štětcem. Vulkanizace probíhá s výhodou za teplot nad 15 °C, Vulkanizace proběhne do 24 hodin.

Příklad 2

Elektrotechnické zařízení umístěné na exponovaných místech námořních lodí lze chránit stříkáním kompozicí sestávající ze 100 hm. dílů kapalného epoxidového elastomerů na bázi epoxipolyesterového telechelického předpolymerů o obsahu epoxidových skupin 0,14 mol/100 g, 30 hm. dílů alifatické epoxidové pryskyřice na bázi 1,5-pentandiolu o obsahu epoxidových skupin 0,63 mpl/100 g a 21 hm. dílů izoforondiaminu. Po dokonalé homogenizaci se kompozice naředí ÁoJ.hm. díly xylenu. Takto připravená kompozice se áplikuje stříkací pistolí. Vulkanizace proběhne za 24[ hodin při 30 °C, s výhodou v prostoru s nuceným obeftpm vzduchu. '

Příklad 3 if Qovody a bloky regulující chod naftového motoÍ: (prostředí, kde může dojít k zapálení výbušné si elektrostatickým výbojem se použije dvou jpozic s odlišnými vlastnostmi. Nejdříve se ése kompozice A lamihační technologií s jed: vrstvou skelné tkaniny. Kompozice A sestává iOO hm. dílů epoxidového elastomerů na bázi glyéidylpolyesterového telechelického předpolymeru o obsahu epoxidových skupin 0,31 fhol/100 g, 1 hm. dílu l-chlor-2,3-epoxypropanu á 110 hm. dílů polyaminoamidu o aminovém čísle 183 mg KOH/g. Zhomogenizovaná kompozice se : nanese na obvody a bloky. Po 18 až 24 hodinách se

-nanese na kompozici A vrstva kompozice B, která má snížený povrchový odpor. Kompozice B sestává ze 100 hm. dílů kapalného epoxidového elastomeru na bázi glycidylového telechelického předpolymeru o obsahu epoxidových skupin 0,25 mol/ 100 g, 11 hm. dílů trimetylhexametylendiaminu a 25 hm. dílů mikromletého grafitu. Vulkanizace proběhne za 24 hodin při teplotě 25 až 30 °C, s výhodou v prostředí s nuceným oběhem vzduchu.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT

   Způsob ochrany slaboproudých elektrotechnických zařízení vyznačený tím, že se zařízení povleče směsí sestávající ze 100 hm. dílů kapalného epoxidového elastomerů na bázi epoxiesterových, epoxipolyesterových, glycidylových, glycidylesterových, glycidylpolyesterových nebo glycidylpolyuretanových telechěličkých předpolymerů o střední molekulové hmotnosti 500 až 5000,

   VÝNÁLEZU ’
2. 2 až 200 hm. dílů polyaminového či polyaminoamidového vulkanizačního činidla a 0,1 až 90 hm. dílů přísad regulujících reologické vlastnosti směsi a mechanické vlastnosti vulkanizované hmoty a povlak se pak nechá zvulkanizovat.