Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia piankowego tworzywa z zywic sztucznych do uszczelniania urzadzen radiotechnicznych i elek¬ tronicznych, narazonych na gwaltowne udary i zawirowania.Znane jest uszczelnianie elementów elektronicz¬ nych przez zalewanie ich najpierw warstwa pian¬ kowego tworzywa silikonowego, a nastepnie przez naniesienie na tak otrzymane podloze, zewnetrznej warstwy litej, wykonanej z metalu lub tworzyw sztucznych..Znane jest równiez wytwarzanie zalew ochron¬ nych twardych jak i elastycznych dla urzadzen elektronicznych z zywic silikonowych z utwardza¬ czem. Zalewy twarde wykazuja szereg takich za¬ let jak niska lepkosc 100—2000 cP, wysoka trwa¬ losc, mozliwosc wprowadzania do nich duzej ilosci wypelniaczy, a z drugiej strony takie wady jak mala odpornosc na zmiany temperatury, duze na¬ prezenia wewnetrzne, mala udarnosc, sklonnosc do pekania oraz dlugi czas i wysoka temperatu¬ re utwardzania.Zalewy elastyczne, jakkolwiek charakteryzuja sie wysoka odpornoscia termiczna ,/od —65°C do 250°C/ i brakiem naprezen wewnetrznych sa jed¬ nak zbyt sprezyste i przy gwaltownych udarach rzedu 20 000 g odksztalcaja sie w takim stopniu, ze powoduje to uszkodzenie lub nawet calkowite zniszczenie chronionych przez te zalewy detali elektronicznych. Wyzej opisane zalewy wykazuja 15 25 36 poza tym stosunkowo niska przyczepnosc do pod¬ loza, oraz slabe wlasnosci mechaniczne.Oprócz wyzej wymienionych znanych zywie si¬ likonowych znane sa równiez kompozycje epoksy- dowo-silikonowe, które znalazly zastosowanie do wyrobu termoodpornych laminatów, tloczyw i la¬ kierów, glównie do celów elektroizolacyjnych. W kompozycjach tych zywice silikonowe modyfikuje sie chemicznie zwiazkami epoksydowymi, w efek¬ cie czego uzyskuje sie produkt zarówno o dobrej wytrzymalosci mechanicznej jak tez o odpornosci termicznej wiekszej od odpornosci termicznej zy¬ wicy epoksydowej.Wiadomo równiez, ze doskonale wlasnosci elekro- izolacyjne wykazuja zywice epoksydowe a w tym równiez sztywne pianki epoksydowe.Okazalo sie, ze zaden z wyzej wymienionych materialów nie nadaje sie jednak do zastosowa¬ nia jako material do uszczelniania urzadzen ra¬ diotechnicznych i elektronicznych narazonych na gwaltowne udary i zawirowania, takich jak np. urzadzenia lotnicze i aparatura stosowana w kos- monautyce, gdyz przy gwlatownych udarach i za¬ wirowaniach w przypadku stosowania miekkich kompozycji silikonowych nastepuje przesuwanie sie poszczególnych chronionych elementów, co pro¬ wadzi do uszkodzenia mechanicznego aparatury.W przypadku stosowania sztucznych kompozycji silikonowych, nastepuje pekanie ich, a tym sa¬ mym odsloniecie chronionych elementów elekro- 108 308108 308 nicznych, co doprowadza w efekcie do ich znisz¬ czenia.Stwierdzono, ze wad powyzszych nie wykazuje material piankowy otrzymany z oleju silikonowego z dodatkiem krzemionki koloidalnej oraz z zy- 5 wicy epoksydowej i to w takich warunkach, w których nie zachodzi reakcja miedzy wymienio¬ nymi substratami.Sposobem wedlug wynalazku do oleju silikono¬ wego, w którym zdyspergowano koloidalna krze- 10 mionke wprowadza sie niskoczasteczkowa zywice epoksydowa, po czym wsród mieszania do ukladu dodaje sie najpierw znany utwardzacz oleju sili¬ konowego, nastepnie znany, porofor, a dopiero na koncu znany utwardzacz zywicy epoksydowej. 15 Olej silikonowy stosowany w sposobie wedlug wynalazku winien wykazywac w temperaturze 25°C gestosc 1,05 g/cm8 i lepkosc 1200—1400 cP7 zas zywica epoksydowa winna charakteryzowac sie liczba epoksydowa 0,48—0,52, lepkoscia 30.000— 20 —'80.000 cP w temperaturze 20°C i srednim cie¬ zarem czasteczkowym okolo 380.Jako utwardzacz oleju silikonowego stosuje sie przy tym oktenian cyny, a jako utwardzacz zy¬ wicy epoksydowej trójetylenoczteroamine. Najod- 25 powiedniejszym poroforem w sposobie wedlug wy¬ nalazku okazal sie Y-amm°Pr°pylotrójetoksysilan.Przestrzeganie wyzej wskazanej kolejnosci do¬ dawania do ukladu utwardzaczy i proforu decy¬ duje przy tym o koncowych wlasciwosciach uzys- M kiwanego produktu. Tak wiec do mieszaniny krze¬ mionki zdyspergowanej w oleju silikonowym i zy¬ wicy epoksydowej nie mozna wprowadzac naj¬ pierw trójetylenoczteroarniny, gdyz ze wzgledu na egzotermiczny przebieg reakcji i trudnosci w od- 35 prowadzeniu ciepla z ukladu nastepuje nierówno¬ mierne utwardzenie masy. W wyniku nierówno¬ miernego utwardzenia, uzyskany produkt jest nie¬ jednorodny i wykazuje naprezenia wewnetrzne i niskie wlasciwosci mechaniczne. *• Wprowadzenie do ukladu oleju silikonowego /ze zdyspergowana w nim krzemionka koloidalna/ i zywicy epoksydowej najpierw oktenianu cyny jako utwardzacza oleju silikonowego, nie powoduje wy¬ zej opisanych zaklócen, ze wzgledu na slabo egzo¬ termiczny przebieg tego procesu.Utwardzanie kompozycji otrzymywanej sposo¬ bem wedlug wynalazku przebiega juz w tempe¬ raturze 18—'25°C, co stanowi powazna zalete tego M sposobu, poniewaz niska temperatura nie powo¬ duje uszkodzen chronionych elementów.Wprowadzenie do ukladu krzemionki koloidal¬ nej wplywa bardzo istotnie na wlasciwosci prze¬ twórcze otrzymywanego tworzywa, gdyz krzemion- 53 ka ta powoduje jego tiksotropowosc.Oprócz wyzej opisanych warunków technolo¬ gicznych bardzo wazny jest równiez dobór ilos¬ ciowy poszczególnych skladników w ukladzie. Tak wiec do 100 czesci wagowych kompozycji zdys- w pergowanej krzemionki w oleju silikonowym o zawartosci 58—62% wagowych SiOs dodaje sie 25—75 czesci wagowych cieklej zywicy epoksy¬ dowej, 0,5—1 czesci wagowej oktenianu cyny, 3—6 czesci wagowych y-aminopropylotrójetoksysilanu i •» 45 2—5 — 7,5 czesci wagowych trójetylenoczteroami- ny' Piankowe tworzywo otrzymane sposobem wedlug. wynalazku charakteryzuje sie duza sztywnoscia, dobra przyczepnoscia do metalu i wytrzymuje gwaltowne udary rzedu 20.000 g i zawirowania powyzej 330 obrotów na sekunde. Niezaleznie od powyzszego wykazuje ono wlasnosci dielektrycz¬ ne oraz odpornosc termiczna w zakresie tempe¬ ratur od -60° do +180°C. -« } W zwiazku z powyzszymi wlasciwosciami two¬ rzywo to nadaje sie do zastosowania w urzadze¬ niach lotniczych i aparaturze kosmicznej. Poniz¬ sze przyklady wyjasniaja blizej; sposób wedlug wynalazku. r ¦¦¦ Przyklad I. 100 g zdyspergowanej krzemion¬ ki w oleju silikonowym o zawartosci 60% wago¬ wych Si02 miesza sie z 25 g ciklej zywicy epo¬ ksydowej i 0,6 g oktenianu cyny. Po dokladnym zmieszaniu dodaje sie 6 g Y-aminopropylo'rvV;eto- ksysilanu w postaci bezbarwnej cieczy o gestosci 1,038 g/cm8 /25°C/ i lepkosci 1,6 cSt /25°C/ i znów dokladnie miesza. Nastepnie dodaje sie 2,5 g trójetylenoczteroaminy i calosc miesza.Zespól elektroniczny umieszcza sie w zamknie¬ tej obudowie, w której ma byc zabezpieczony i przez otwór u góry obudowy wlewa sie powoli mieszanine o powyzej podanym skladzie. Po pew¬ nym czasie nastepuje spienienie i utwardzenie sie mieszaniny. Zespól elektroniczny po okolo 60 mi¬ nutach'od momentu zalania jest gotowy do eks¬ ploatacji.Otrzymana pianka posiada nastepujace wlas¬ nosci: zawirowanie powyzej 380 obr/s udar 20.000 g rezystywnosc skosna 1 • 1014 Q cm rezystywnosc powierzchniowa 1 • 1014 Q tg 6 przy 1 MHz 0,009 przenikalnosc dielektryczna £ przy 1 MHz 3 Przyklad II. Zespól elektroniczny, który ma byc hermetyzowany umieszcza sie w zamknietej obudowie, która posiada jeden otwór nad dnem w7 scianie bocznej a drugi otwór w górze obu¬ dowy.Nastepnie miesza sie 100 g kompozycji zdysper¬ gowanej krzemionki w oleju silikonowym o za¬ wartosci 60°/o SiOa, 50 g cieklej zywicy epoksy¬ dowej i 0,6 g oktenianu cyny. Po wymieszaniu dodaje sie 4 g Y-aminopropylotrójetoksysilanu a na¬ stepnie 5 g trójetylenoczteroaminy i calosc doklad¬ nie miesza. Tak przygotowana mieszanine wlewa sie do urzadzenia tloczacego, za pomoca którego wtlacza sie ja pod cisnieniem do dolnego otworu w obudowie. Po spienieniu pianka powinna uka¬ zac sie w górnym otworze obudowy.Otrzymana pianka posiada nastepujace wlas¬ nosci: zawirowanie powyzej 380 obr/s udar 20.000 g rezystywnosc skrosna 1 • 1013Qcm rezystywnosc powierzchniowa 1 • 1018.Q tg 5 przy 1 MHz 0,007 przenikalnosc dielektryczna £ przy 1 MHz 4 P r z y k l a cl III. Zespól elektroniczny umieszcza.5 108 308 6 sie w otwartej formie i zalewa roztworem otrzy¬ manym przez mieszanie 100 g kompozycji zdys- pergowanej krzemionki w oleju silikonowym o zawartosci 60°/o SiOa, 75 g cieklej zywicy epoksy¬ dowej, 0,6 g oktenianu cyny, 3 g Y-aminopropylo- trójetoksysilanu i 7,5 g trojetylenoczteroaminy. Po spienieniu i utwardzeniu sie masy, zalany zespól elektroniczny wyjmuje sie z formy, w której moz¬ na wykonac zalanie nastepnego zespolu elektro¬ nicznego.Otrzymana pianka wykazuje nastepujace wlas¬ nosci: zawirowanie powyzej 380 obr/s udar 20.000 g rezystywnoscskosna 1 • 1015 fi cm rezystywnosc powierzchniowa 1 • 1018 fi tg 8 przy 1 MHz 0,005 przenikalnosc dielektryczna e przy 1 MHz 6 Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania piankowego tworzywa z zy¬ wic sztucznych do uszczelniania urzadzen radio¬ technicznych i elektronicznych narazonych na 5 gwaltowne udary i zawirowania, opartego na pian¬ kowym tworzywie silikonowym, znamienny tym, ze 100 czesci wagowych kompozycji zdyspergo- wanej krzemionki koloidalnej w oleju silikono¬ wym, o zawartosci 58—62% wagowych Si02, mie¬ sza sie 25—75 czesciami wagowymi cieklej zy¬ wicy epoksydowej, po czym ciagle mieszajac do ukladu wprowadza sie najpierw 0,5—1 czesci wa¬ gowej oktenianu cyny jako utwardzacza oleju silikonowego, nastepnie 3—6 czesci wagowych po- roforu w postaci y-aminopropylotrójetoksysilanu, a na koncu 2,5—7,5 czesci wagowych utwardza¬ cza zywicy epoksydowej w postaci trojetyleno¬ czteroaminy i miesza do uzyskania homogennej mieszaniny. 10 15 PL