RU195188U1

RU195188U1 - Protective coated polyamide product

Info

Publication number: RU195188U1
Application number: RU2019121970U
Authority: RU
Inventors: Виталий Викторович Калакин; Елена Михайловна Морозова; Оксана Олеговна Пискунова; Юрий Александрович Плешаков; Сергей Александрович Шаров
Original assignee: Акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод"
Priority date: 2019-07-09
Filing date: 2019-07-09
Publication date: 2020-01-17

Abstract

Полезная модель относится к изделиям (сборочным единицам) радиоэлектронной техники, изготовленным из полиамида, и имеющим защитное покрытие, обеспечивающее защиту данных изделий при их длительной работе в среде воздуха в условиях повышенной влажности в интервале температур от минус 60 до плюс 250°С и в условиях воздействия вибрации и механических нагрузок.Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в обеспечении защиты изделий, изготовленных из полиамида, путем получения на их поверхности защитного покрытия, обладающего высокими физико-механическими свойствами и хорошей адгезией к поверхности данных изделий.Технический результат достигается тем, что изделие из полиамида с защитным покрытием выполнено таким образом, что его защитное покрытие содержит нижний и верхний слои, причем нижний слой состоит из лака на основе эпоксидно-уретановых материалов, нанесенного непосредственно на покрываемую поверхность изделия. При этом покрываемая поверхность изделия выполнена с шероховатостью, а верхний слой защитного покрытия состоит из кремнийорганического компаунда и имеет специальный подслой, взаимодействующий также с нижним слоем.The utility model relates to products (assembly units) of electronic equipment made of polyamide, and having a protective coating that protects these products during prolonged operation in air in high humidity in the temperature range from minus 60 to plus 250 ° C and in conditions vibration and mechanical stresses. The technical result of the proposed utility model is to protect products made of polyamide by obtaining a protective coating on their surface, I have its high physical and mechanical properties and good adhesion to the surface of these products. The technical result is achieved in that the product is made of polyamide with a protective coating so that its protective coating contains lower and upper layers, and the lower layer consists of epoxy-based varnish urethane materials applied directly to the coated surface of the product. In this case, the surface of the product to be coated is made with roughness, and the upper layer of the protective coating consists of an organosilicon compound and has a special sublayer that also interacts with the lower layer.

Description

Полезная модель относится к изделиям (сборочным единицам) радиоэлектронной техники, изготовленным из полиамида, и имеющим защитное покрытие, обеспечивающее защиту данных изделий при их длительной работе в среде воздуха в условиях повышенной влажности в интервале температур от минус 60°С до плюс 250°С и в условиях воздействия вибрации и механических нагрузок.The utility model relates to products (assembly units) of electronic equipment made of polyamide and having a protective coating that protects these products during prolonged operation in air in high humidity in the temperature range from minus 60 ° C to plus 250 ° C and under the influence of vibration and mechanical stress.

Для защиты радиоэлектронной аппаратуры, длительно работающей в среде воздуха в условиях повышенной влажности в интервале температур от минус 60°С до плюс 250°С, в настоящее время применяют кремнийорганический компаунд типа «Виксинт ПК-68» ТУ 38.103508-81. Данный компаунд является двухкомпонентным материалом, состоящим из основы и катализатора, который при смешении компонентов отвердевает при комнатной температуре в течение 24 часов. Для лучшей адгезии обычно используют подслой П-11 [ОСТ 4Г 0.054.213-76. Герметизация изделий радиоэлектронной аппаратуры полимерными материалами. Типовые технологические процессы]. Мягкость и эластичность компаунда позволяют применять его для герметизации изделий из ферритов и пермаллоев. Прозрачность компаунда допускает легко производить дефектацию и ремонт сборочных единиц (изделий).To protect electronic equipment that has been operating for a long time in air at high humidity in the temperature range from minus 60 ° С to plus 250 ° С, silicone-based compound of the type “Vixint PK-68” TU 38.103508-81 is currently used. This compound is a two-component material consisting of a base and a catalyst, which, when mixed, solidifies at room temperature for 24 hours. For better adhesion, the P-11 sublayer is usually used [OST 4G 0.054.213-76. Sealing of electronic equipment with polymeric materials. Typical technological processes]. The softness and elasticity of the compound allow it to be used to seal ferrite and permalloy products. The transparency of the compound allows easy inspection and repair of assembly units (products).

Однако у сборочных единиц (изделий), изготовленных из полиамида (например, ПА6 блочного) и залитых кремнийорганическим компаундом типа «Виксинт ПК-68», подвергаемых в процессе эксплуатации воздействию вибрации или механических нагрузок, наблюдается растрескивание и отслоение компаунда, по причине отсутствия адгезии между компаундом и полиамидом. Таким образом, применение только подслоя П-11 для повышения адгезии не обеспечивает требуемого результата.However, in assembly units (products) made of polyamide (for example, PA6 block) and filled with a silicone compound such as Vixint PK-68, subjected to vibration or mechanical stress during operation, cracking and delamination of the compound are observed due to the lack of adhesion between compound and polyamide. Thus, the use of only the P-11 sublayer to increase adhesion does not provide the desired result.

Известен способ повышения адгезии путем механической обработки поверхности (например, обработки шкуркой шлифовальной или пескоструйной обработки) [Склеивание в машиностроении. Справочник в 2 томах. Т.1 / Д.А. Аронович, В.П. Варламов, В.А. Войтович и др.; Под общ.ред. Г.В. Малышевой. - М.: Наука и технологии, 2005. - 544 с; ил.]. Данный способ совместно с применением компаунда с подслоем также не позволяет получить необходимую адгезию.A known method of increasing adhesion by mechanical surface treatment (for example, sanding with sanding or sandblasting) [Bonding in mechanical engineering. Handbook in 2 volumes. T.1 / D.A. Aronovich, V.P. Varlamov, V.A. Voitovich and others; Under the general ed. G.V. Malysheva. - M.: Science and Technology, 2005. - 544 s; ill.]. This method together with the use of a compound with a sublayer also does not allow to obtain the necessary adhesion.

В качестве прототипа для заявляемой полезной модели выбрано защитное покрытие [Патент №30630, МПК: B05D 1/00, B05D 3/00, C09D 163/00, опубликовано 10.07.2003, Бюллетень №19] для изделий радиоэлектронной техники различной конструкции, например, для электронных модулей и печатных плат с объемным или печатным монтажом. Получение данного защитного покрытия на таких изделиях достигается нанесением разнородных материалов в два слоя (верхний и нижний слои). При этом нижний слой защитного покрытия состоит из лака на основе эпоксидно-уретановых материалов, нанесенного непосредственно на покрываемую поверхность изделия, а верхний слой - из лака на основе эпоксидно-полиамидных материалов.As a prototype for the claimed utility model, a protective coating was selected [Patent No. 30630, IPC: B05D 1/00, B05D 3/00, C09D 163/00, published July 10, 2003, Bulletin No. 19] for electronic devices of various designs, for example, for electronic modules and printed circuit boards with volumetric or printed wiring. Obtaining this protective coating on such products is achieved by applying dissimilar materials in two layers (upper and lower layers). In this case, the lower layer of the protective coating consists of varnish based on epoxy-urethane materials deposited directly on the coated surface of the product, and the top layer is made of varnish based on epoxy-polyamide materials.

Техническая проблема, решаемая созданием данной полезной модели, заключается в том, что вышеуказанные технические решения не подходят применительно к изделиям из полиамида, так как не позволяют получить необходимую адгезию к их поверхности.The technical problem solved by the creation of this utility model is that the above technical solutions are not suitable for polyamide products, since they do not allow to obtain the necessary adhesion to their surface.

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в обеспечении защиты изделий, изготовленных из полиамида, путем получения на их поверхности защитного покрытия, обладающего высокими физико-механическими свойствами и хорошей адгезией к поверхности данных изделий.The technical result of the proposed utility model is to provide protection for products made of polyamide by obtaining a protective coating on their surface with high physical and mechanical properties and good adhesion to the surface of these products.

Технический результат достигается тем, что изделие из полиамида с защитным покрытием выполнено таким образом, что его защитное покрытие содержит нижний и верхний слои, причем нижний слой состоит из лака на основе эпоксидно-уретановых материалов, нанесенного непосредственно на покрываемую поверхность изделия. При этом покрываемая поверхность изделия выполнена с шероховатостью, а верхний слой защитного покрытия состоит из кремнийорганического компаунда и имеет специальный подслой, взаимодействующий также с нижним слоем.The technical result is achieved in that the product is made of polyamide with a protective coating so that its protective coating contains lower and upper layers, the lower layer consisting of varnish based on epoxy-urethane materials, applied directly to the coated surface of the product. In this case, the surface of the product to be coated is made with roughness, and the upper layer of the protective coating consists of an organosilicon compound and has a special sublayer that also interacts with the lower layer.

Сущность полезной модели поясняется рисунком, на котором показана покрываемая поверхность изделия из полиамида с нанесенным на нее защитным покрытием, где:The essence of the utility model is illustrated by the figure, which shows the coated surface of a polyamide product with a protective coating applied to it, where:

1 - покрываемая поверхность;1 - surface to be coated;

2 - защитное покрытие;2 - a protective coating;

3 - нижний слой покрытия;3 - lower coating layer;

4 - верхний слой покрытия;4 - top coating layer;

5 - подслой верхнего слоя покрытия;5 - sublayer of the upper coating layer;

6 - шероховатость на покрываемой поверхности.6 - roughness on the surface to be coated.

Для обеспечения защиты изделий из полиамида необходимо специальное защитное покрытие, которое наносят на покрываемую поверхность 1, предварительно подвергнутую механической обработке (например, пескоструйной обработке) с получением шероховатости 6 на покрываемой поверхности 1.To ensure the protection of products made of polyamide, a special protective coating is required, which is applied to the coated surface 1, previously subjected to mechanical treatment (for example, sandblasting) to obtain a roughness 6 on the coated surface 1.

Защитное покрытие 2 состоит из нескольких слоев, причем нижний слой 3 данного покрытия является связующим слоем и состоит из адгезионного материала, в качестве которого был выбран лак на основе эпоксидно-уретановых материалов (например, эпоксиуретановый лак УР-231), состоящий из полуфабрикатного лака (раствора алкидно-эпоксидной смолы Э-30 на смеси тунгового и льняного масла) и отвердителя ДГУ (70% раствор диэтиленгликольуретана в циклогексаноне). На 100 массовых частей полуфабрикатного лака добавляют 18-20 частей отвердителя ДГУ. Приготовленный лак сохраняет жизнеспособность при температуре 23±5°С в течение 5 часов. Лак УР-231 обладает хорошей адгезией к поверхностям из различных видов пластика и некоторых металлов, а также позволяет получить прозрачное, эластичное, тонкое (10-20 мкм), механически прочное покрытие, обладающее хорошей адгезией, и не требующее применения сложных технологий или оборудования. Лак на основе эпоксидно-уретановых материалов наносится непосредственно на покрываемую поверхность 1, причем его нанесение возможно следующими способами: распылением или нанесением кистью. Экспериментально подтверждено, что адгезионный материал - эпоксиуретановый лак УР-231, нанесенный в один слой толщиной 10-20 мкм на изделие, изготовленное из полиамида ПА6 блочного, поверхность которого предварительно подвергнута пескоструйной обработке, позволяет получить требуемую адгезию.The protective coating 2 consists of several layers, and the lower layer 3 of this coating is a bonding layer and consists of an adhesive material, which was chosen as a varnish based on epoxy-urethane materials (for example, epoxyurethane varnish UR-231), consisting of a semi-finished varnish ( a solution of alkyd-epoxy resin E-30 on a mixture of tung and linseed oil) and hardener DGU (70% solution of diethylene glycol urethane in cyclohexanone). For 100 mass parts of semi-finished varnish, 18-20 parts of DGU hardener are added. The prepared varnish remains viable at a temperature of 23 ± 5 ° C for 5 hours. UR-231 varnish has good adhesion to surfaces from various types of plastic and some metals, and also allows to obtain a transparent, elastic, thin (10-20 microns), mechanically strong coating with good adhesion and not requiring the use of complex technologies or equipment. Varnish based on epoxy-urethane materials is applied directly to the coated surface 1, and its application is possible in the following ways: by spraying or by brushing. It was experimentally confirmed that the adhesive material - epoxyurethane varnish UR-231, applied in a single layer with a thickness of 10-20 μm on a product made of block PA6 polyamide, the surface of which was previously sandblasted, allows to obtain the required adhesion.

Верхний слой 4 защитного покрытия 2 состоит из кремнийорганического компаунда (например, типа «Виксинт ПК-68»), который является двухкомпонентным материалом, состоящим из основы и катализатора. При этом верхний слой 4 имеет взаимодействующий с нижним слоем 3 специальный подслой 5 (например, П-11). Подслой 5 представляет собой раствор элементоорганических соединений и предназначен специально для обеспечения адгезии непосредственно кремнийорганических герметиков и компаундов к различным поверхностям.The top layer 4 of the protective coating 2 consists of an organosilicon compound (for example, type Vixint PK-68), which is a two-component material consisting of a base and a catalyst. In this case, the upper layer 4 has a special sublayer 5 interacting with the lower layer 3 (for example, P-11). Sublayer 5 is a solution of organoelement compounds and is specifically designed to provide adhesion directly to organosilicon sealants and compounds to various surfaces.

Рассмотрим пример изделия из полиамида с защитным покрытием.Consider an example of a product from a polyamide with a protective coating.

Экспериментальный образец изготовлен из полиамида ПА6 блочного. Требуемые покрываемые поверхности 1 подвергнуты пескоструйной обработке электрокорундом белым F-90 с получением шероховатости 6. Проведено обезжиривание спирто-нефрасовой смесью в соотношении 1:1 с дальнейшей сушкой на воздухе в течение 30 мин. Кистью нанесен один нижний слой 3 - эпоксиуретановый лак УР-231. Проведена сушка по следующему режиму: (23±5)°С в течение 0,5-1,0 ч, затем (65±5)°С в течение 8,0-9,0 ч. Нанесен специальный подслой 5 П-11 кистью с выдержкой на воздухе 40 мин. Проведена заливка экспериментального образца верхним слоем 4 - компаундом «Виксинт ПК-68» с выдержкой 24 ч.The experimental sample is made of block polyamide PA6. The required coated surfaces 1 were sandblasted with white F-90 electrocorundum to obtain a roughness 6. Degreasing was carried out with an alcohol-nephras mixture in a ratio of 1: 1 with further air drying for 30 minutes. The brush applied one bottom layer 3 - epoxyurethane varnish UR-231. Drying was carried out according to the following regime: (23 ± 5) ° С for 0.5-1.0 h, then (65 ± 5) ° С for 8.0-9.0 h. A special subcoat 5 P-11 was applied brush with air exposure 40 min. The experimental sample was poured with the upper layer 4 — with the Vixint PK-68 compound with an exposure time of 24 hours.

Таким образом, поэтапное нанесение лака на основе эпоксидно-уретановых материалов и кремнийорганического компаунда с подслоем на изделие из полиамида, покрываемая поверхность которого предварительно подвергнута пескоструйной обработке с получением шероховатости, позволяет получить защитное покрытие с хорошей адгезией к поверхности изделия и высокими физико-механическими свойствами, а также обеспечить стабильную работу сборочных единиц (изделий) из полиамида в жестких условиях эксплуатации и повысить надежность и срок службы таких изделий.Thus, the phased application of varnish based on epoxy-urethane materials and an organosilicon compound with a sublayer on a polyamide product, the coated surface of which has previously been sandblasted to obtain roughness, allows a protective coating to be obtained with good adhesion to the product surface and high physical and mechanical properties, as well as ensure the stable operation of polyamide assembly units (products) in harsh operating conditions and increase the reliability and service life of such products.

Claims

The product is a polyamide with a protective coating containing the lower and upper layers, the lower layer consisting of varnish based on epoxy-urethane materials, applied directly to the coated surface of the product, characterized in that the coated surface of the product is made with roughness, and the upper layer of the protective coating consists of organosilicon compound and has a sublayer, which is a solution of organoelement compounds, also interacting with the lower layer.