RU2373236C2 - Полимерная композиция для получения клеевого и поглощающего свч-энергию покрытия и формованного изделия из нее - Google Patents
Полимерная композиция для получения клеевого и поглощающего свч-энергию покрытия и формованного изделия из нее Download PDFInfo
- Publication number
- RU2373236C2 RU2373236C2 RU2008103128/04A RU2008103128A RU2373236C2 RU 2373236 C2 RU2373236 C2 RU 2373236C2 RU 2008103128/04 A RU2008103128/04 A RU 2008103128/04A RU 2008103128 A RU2008103128 A RU 2008103128A RU 2373236 C2 RU2373236 C2 RU 2373236C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polymer composition
- microwave energy
- composition
- ratio
- filler
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии получения композиционных материалов на основе низкомолекулярных полимерных соединений, в частности к полимерным композициям для получения клеевого и поглощающего СВЧ-энергию покрытия и изделиям из них, и может быть использовано в химической, металлургической, радиолектронной и электронной промышленностях. Композиция содержит 16-25 вес.% олигомерного связующего - продукта взаимодействия эпоксикремнийорганической смолы с тетрабутоксититанатом в соотношении 1:0,06 соответственно. Связующее находится в вязкотекучем состоянии, с условной вязкостью 100-300 с. В композицию также входит 14-20 вес.% отвердителя - полиамидной смолы, либо ангидрида изометилтетрагидрофталевого, и 70-75 вес.% наполнителя - порошка сплава железа и алюминия в соотношении 7:1 соответственно, с дисперсностью порошка, равной 10-30 мкм. Изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей, обеспечение высокого коэффициента поглощения СВЧ-энергии полимерной композиции при сохранении высокой механической прочности, широкого диапазона рабочих температур, высокой технологичности. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к области химии и металлургии, а именно к композиционным материалам на основе олигомерных - низкомолекулярных полимерных соединений, и может найти широкое применение, и прежде всего, в электронной, радиоэлектронной и других областях техники.
Композиционные полимерные материалы широко используются для изготовления всевозможных поглотителей, в том числе паразитных электромагнитных излучений (далее поглотитель СВЧ-энергии) клеев, компаундов, герметиков, которые нашли широкое применение, в том числе в технике СВЧ.
В настоящее время тенденция к миниатюризации изделий техники СВЧ ставит соответствующие задачи и относительно используемых в ней материалов, а именно разработки материалов, которые обладают высокой поглощающей способностью, хорошими клеевыми, герметизирующими и изолирующими свойствами.
Более того, актуальной задачей на сегодня является создание композиционных материалов, в том числе конструкционного назначения, позволяющих осуществлять в едином технологическом цикле сборку элементной базы и одновременно формирование локальных слоев поглотителей СВЧ-энергии или экранов заданного размера как в отдельных изделиях, так и электронных модульных устройствах СВЧ.
Как известно, электромагнитные потери в композиционном материале, как и любом другом, характеризуются магнитными, электрическими и диэлектрическими составляющими.
Критерием оценки способности - свойства композиционного материала поглощать СВЧ-энергию могут служить как непосредственно коэффициенты поглощения и отражения, так и диэлектрические характеристики - тангенс угла суммарных диэлектрических и магнитных потерь и диэлектрическая проницаемость.
Известна полимерная композиция, содержащая олигомерное связующее - низкомолекулярный полиорганосилоксан, наполнитель, представляющий собой порошок сплава железа, алюминия и кремния в соотношении 8,2:0,75:1,02 соответственно и отвердитель при следующем соотношении компонентов в полимерной композиции, вес.%:
связующее | 20-25 |
отвердитель | 0,4-0,5 |
наполнитель | 79,6-74,5 [1]. |
Недостатком данной полимерной композиции является ограниченные функциональные возможности в качестве поглотителя СВЧ-энергии.
При этом данная полимерная композиция имеет низкий коэффициент поглощения СВЧ-энергии, не более 20 дБ/см на частоте 7-12 ГГц.
Невысокие эксплуатационные свойства из-за низкой механической прочности, не более 1,5 МПа при разрыве.
Кроме того, наличие кремния в наполнителе снижает в целом содержание железа в полимерной композиции, которое, как известно, определяет уровень магнитной составляющей элетромагнитных потерь, и тем самым снижает коэффициент поглощения СВЧ-энергии данной полимерной композицией.
Известна теплостойкая клеевая композиция, также полимерная композиция, содержащая олигомерное связующее - эпоксидную смолу, представляющую собой продукт взаимодействия эпоксикремнийорганической смолы с тетрабутоксититанатом в соотношении 1:0,06 соответственно, и кристаллический отвердитель, представляющий собой 4,4-дифенилметандиизоцианат, замещенный диметиламином, при следующим соотношении компонентов в композиции, вес.%:
олигомерное связующее | 90-93 |
отвердитель | 10-7 [2 - прототип]. |
Данная полимерная композиция по сравнению с аналогом является клеевой полимерной композицией, обладающей высокой механической прочностью до 50 МПа при соединении различных материалов и покрытий независимо как от их структуры, так и способа получения, широким диапазоном рабочих температур 60-300°С, высокой технологичностью.
Однако данная полимерная композиция не обладает вообще способностью - свойством поглощать СВЧ-энергию из-за отсутствия в ней компонента - наполнителя, который и обеспечивает полимерную композицию этим свойством.
Таким образом, полимерные композиции как аналога, так и прототипа имеют ограниченные функциональные возможности, первую используют только в качестве поглотителя СВЧ-энергии, вторую - как клеевую композицию.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей, обеспечение высокого коэффициента поглощения СВЧ-энергии полимерной композиции при сохранении высокой механической прочности, широкого диапазона рабочих температур, высокой технологичности.
По первому независимому пункту формулы:
- указанный технический результат достигается предложенной полимерной композицией для получения клеевого и поглощающего СВЧ-энергию покрытия, содержащей олигомерное связующее - эпоксидную смолу, представляющую собой продукт взаимодействия эпоксикремнийорганической смолы с тетрабутоксититанатом в соотношении 1:0,06 соответственно, и отвердитель.
В которую дополнительно введен наполнитель, представляющий собой порошок сплава железа и алюминия в соотношении 7:1 соответственно, с дисперсностью порошка, равной 10-30 мкм, олигомерное связующее находится в вязкотекучем состоянии, с условной вязкостью 100-300 с, а отвердитель представляет собой полиамидную смолу, либо ангидрид изометилтетрагидрофталевый, при следующем соотношении компонентов в полимерной композиции, вес.%:
олигомерное связующее | 16-25 |
отвердитель | 14-20 |
наполнитель | 70-55. |
Полимерная композиция может дополнительно содержать разбавитель в соотношении относительно олигомерного связующего 1:10, и обладающий химическим сродством с ним.
По второму независимому пункту формулы:
- указанный технический результат достигается формованным изделием, поглощающим СВЧ-энергию, выполненным из композиции по п.1 посредством литья в металлические формы, предварительно нагретые, с последующим отверждением изделия.
Наличие в предложенной полимерной композиции наполнителя указанного состава и с указанными физическими свойствами, в совокупности с олигомерным связующим - эпоксидной смолой, находящимся в вязкотекучем состоянии с условной вязкостью 100-300 секунд обеспечивают:
во-первых,
- возможность вводить в полимерную композицию необходимое и максимальное количество наполнителя, который, как было указано выше, и обеспечивает полимерную композицию свойством поглощать СВЧ-энергию,
- а значительное превышение содержания железа в составе порошка наполнителя, железо и алюминий в соотношении 7:1 соответственно, которое, как известно, определяет уровень магнитной составляющей элетромагнитных потерь и, следовательно, значительное превышение его содержания в наполнителе соответственно определяет и высокий коэффициент поглощения СВЧ-энергии полимерной композицией,
во-вторых, присутствие алюминия в порошке наполнителя, имеющего свойство легко окисляться, в совокупности с высокой дисперсностью порошка, менее 30 мкм, обеспечивает электрическую изоляцию каждой из большого множества частиц наполнителя образующимися прочными окисными пленками алюминия, и тем самым предотвращает смыкание проводящих частиц наполнителя между собой, и за счет этого увеличивает СВЧ-потери на вихревые токи в каждой из большого множества частиц наполнителя, и соответственно дополнительно увеличивает коэффициент поглощения СВЧ-энергии полимерной композицией.
Отвердитель в предложенной полимерной композиции, представляющий собой полиамидную смолу, либо ангидрид изометилтетрагидрофталевый, который является и в том и другом варианте жидкофазным компонентом, в отличие от кристаллического отвердителя прототипа, нормализует состояние вязкотекучести полимерной композиции и тем самым дополнительно к вышесказанному обеспечивает повышение содержания наполнителя в полимерной композиции и, следовательно, повышение коэффициента поглощения СВЧ-энергии полимерной композицией.
При этом сохранены указанные выше физико-механические свойства прототипа, а именно высокая механическая прочность - до 50 МПа, широкий диапазон рабочих температур - 60-300°С, высокая технологичность.
Более того, предложенная полимерная композиция обладает хорошими литьевыми свойствами, что обеспечивает полимерной композиции способность успешно работать как в тонких слоях - покрытиях, так и в объемных массах.
Из полимерной композиции могут изготавливаться формованные изделия различной конфигурации и массы, в том числе крупногабаритные, методом свободного литья, которые используют в качестве поглотителя СВЧ-энергии.
Формованные изделия, выполненные из предложенной полимерной композиции, обладают теми же свойствами и имеют те же технические характеристики, что и полимерная композиция, а именно - высокий коэффициент поглощения СВЧ-энергии от 8,5 до 12,5 дБ/мм в диапазоне частот до 18 ГГц, высокую механическую прочность до 50 МПа, широкий диапазон рабочих температур - 60-300°С, высокую технологичность при их изготовлении.
Величина дисперсности порошка наполнителя сверху (более 30 мкм) ограничена резким снижением коэффициента поглощения СВЧ-энергии полимерной композицией, а снизу (менее 10 мкм) - техническими возможностями.
Условная вязкость олигомерного связующего более 300 с затрудняет введение необходимого и максимального количества наполнителя, а менее 100 с - приводит к расслоению неотвержденной полимерной композиции.
Примеры конкретного приготовления предложенной полимерной композиции.
Пример 1.
Включает следующие операции.
Приготовление исходных компонентов, для чего берут:
а) олигомерное связующее - эпоксидную смолу марки СЭДМ-8 в количестве 20, вес.%, с вязкостью 200 с,
б) отвердитель - полиамидную смолу в количестве 18, вес.%,
в) наполнитель - порошок сплава железа и алюминия с дисперностью примерно до 20 мкм в количестве 62 вес.%, сушат его посредством нагрева в термошкафу при температуре 120-150°С.
Далее смешивают приготовленные компоненты полимерной композиции - олигомерное связующее, наполнитель и отвердитель до получения однородной массы.
Далее полимерную композицию либо наносят на поверхность в качестве клеевого и поглощающего покрытия, либо изготавливают формованные изделия, посредством литья в металлические формы заданной конструкции, предварительно нагретые до 100°С, с последующим отверждением композиционного материала при 80°С в течение 4 часов, либо при 120-140°С в течение 10 часов.
Примеры 2-5.
Полимерную композицию приготавливают, как в примере 1, но при других количественных соотношениях исходных компонентов как указанных в формуле изобретения, так и за ее пределами.
Приготовленные составы полимерной композиции были опробованы в изделиях СВЧ техники текущего производства в качестве клеевого и поглощающего покрытия:
а) по цепям питания и управления с одновременной фиксацией самих проводов и упрочнения мест их пайки,
б) на внутренних сторонах крышек корпусов упомянутых изделий.
Кроме того, из приготовленных составов полимерной композиции были изготовлены формованные изделия, посредством литья в металлические формы заданной конструкции.
На упомянутых изделиях были определены механические свойства при отрыве согласно ГОСТ 11262-80, коэффициент поглощения СВЧ-энергии и измерены диэлектрические характеристики - тангенс угла суммарных диэлектрических и магнитных потерь, и диэлектрическая проницаемость, и условная вязкость по стандартным методикам.
Данные сведены в таблицу.
Как видно из таблицы, изделия из полимерной композиции, содержащей компоненты согласно соотношениям, указанным в формуле изобретения (примеры 1-3), обладают высокой механической прочностью до 50 МПа, высоким коэффициентом поглощения СВЧ-энергии и повышенными диэлектрическими потерями, что подтверждает высокий коэффициент поглощения СВЧ-энергии до 12,5 дБ/мм в диапазоне частот 7-18 ГГц в отличие от изделий из полимерной композиции - при соотношении компонентов в ней за ее пределами (примеры 4-5).
Итак, предложенная полимерная композиция позволит формировать в едином технологическом цикле эффективные межсхемные и внутриблочные соединения - элементы конструкции, обеспечивающие одновременно:
во-первых, высокую механическую прочность соединения до 50 МПа,
во-вторых, высокий коэффициент поглощения СВЧ-энергии до 12,5 дБ/мм в диапазоне частот 7-18 ГГц,
в-третьих, широкий диапазон рабочих температур, 60-300°С,
в-четвертых, высокую технологичность.
Таким образом, предложенная полимерная композиция одновременно обладает высокими как клеевыми, так и поглощающими свойствами в отличие от прототипа, который обладает только клеевыми свойствами, что позволяет расширить ее функциональные возможности.
Следует особо подчеркнуть, что предложенная полимерная композиция найдет широкое применение в изделиях техники СВЧ, как указано выше, в связи с миниатюризацией этих изделий.
Источники информации
1. Воронин И.В., Ершова Т.Н., Поручикова Н.А. Новые полимерные материалы для электроизоляции, климатической защиты и сборки изделий. Электронная промышленность, вып.6, 1986, с.11-14.
2. Патент РФ №2238294, МПК 7 C09J 163/00, приоритет 27.02.2003, опубл. 20.10.04.
Claims (3)
1. Полимерная композиция для получения клеевого и поглощающего СВЧ-энергию покрытия, содержащая олигомерное связующее эпоксидную смолу, представляющую собой продукт взаимодействия эпоксикремнийорганической смолы с тетрабутоксититанатом в соотношении 1:0,06 соответственно, и отвердитель, отличающийся тем, что в полимерную композицию дополнительно введен наполнитель, представляющий собой порошок сплава железа и алюминия в соотношении 7:1 соответственно, с дисперсностью порошка, равной 10-30 мкм, олигомерное связующее находится в вязкотекучем состоянии, с условной вязкостью 100-300 с, а отвердитель представляет собой полиамидную смолу, либо ангидрид изо-метилтетрагидрофталевый при следующем соотношении компонентов в композиционном материале, вес.%:
олигомерное связующее 16-25
отвердитель 14-20
наполнитель 70-55
2. Полимерная композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит разбавитель в соотношении 1:10 относительно олигомерного связующего и обладающий химическим сродством с ней.
3. Формованное изделие, поглощающее СВЧ-энергию, выполненное из композиции по п.1 посредством литья в металлические формы, предварительно нагретые с последующим отверждением изделия.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008103128/04A RU2373236C2 (ru) | 2008-01-28 | 2008-01-28 | Полимерная композиция для получения клеевого и поглощающего свч-энергию покрытия и формованного изделия из нее |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008103128/04A RU2373236C2 (ru) | 2008-01-28 | 2008-01-28 | Полимерная композиция для получения клеевого и поглощающего свч-энергию покрытия и формованного изделия из нее |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008103128A RU2008103128A (ru) | 2009-08-10 |
RU2373236C2 true RU2373236C2 (ru) | 2009-11-20 |
Family
ID=41048940
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008103128/04A RU2373236C2 (ru) | 2008-01-28 | 2008-01-28 | Полимерная композиция для получения клеевого и поглощающего свч-энергию покрытия и формованного изделия из нее |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2373236C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2794212C2 (ru) * | 2021-06-21 | 2023-04-12 | Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" | Паста, поглощающая электромагнитное излучение СВЧ-диапазона, и способ ее изготовления |
-
2008
- 2008-01-28 RU RU2008103128/04A patent/RU2373236C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2794212C2 (ru) * | 2021-06-21 | 2023-04-12 | Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" | Паста, поглощающая электромагнитное излучение СВЧ-диапазона, и способ ее изготовления |
RU2812639C1 (ru) * | 2023-05-05 | 2024-01-30 | Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" | Паста, поглощающая электромагнитное излучение СВЧ диапазона |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008103128A (ru) | 2009-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106280247B (zh) | 电磁波吸波材料用树脂组合物 | |
TW201306050A (zh) | 用於電容器之導電黏合劑及相關電容器 | |
KR20150037114A (ko) | 표면개질 무기필러, 이의 제조방법, 표면개질 무기필러를 포함하는 에폭시 수지 조성물 및 절연필름 | |
CN103289322A (zh) | 介电复合物、埋入式电容膜及埋入式电容膜的制备方法 | |
KR100611878B1 (ko) | 전자재료 조성물, 전자 용품 및 전자재료 조성물의 사용방법 | |
WO2020170778A1 (ja) | 液状エポキシ樹脂組成物及びそれを硬化させて得られる硬化物 | |
JP2010185051A (ja) | 樹脂組成物および誘電体接着用接着剤 | |
JP2983816B2 (ja) | 導電性樹脂ペースト | |
RU2373236C2 (ru) | Полимерная композиция для получения клеевого и поглощающего свч-энергию покрытия и формованного изделия из нее | |
WO2001092416A1 (fr) | Composition de resine conductrice | |
JP5383642B2 (ja) | 粉体塗装方法及びガス絶縁開閉装置 | |
KR101640218B1 (ko) | 전도성 실리콘 수지 조성물 및 이로부터 제조된 전자파 차폐용 가스켓 | |
KR101965484B1 (ko) | 도료 조성물 | |
JP3941033B2 (ja) | 電子材料用ポリサルファイド系硬化性樹脂材料、電子用品及び電子材料用ポリサルファイド系硬化性樹脂材料の使用方法 | |
WO2004067600A1 (ja) | 電子材料組成物、電子用品及び電子材料組成物の使用方法 | |
JP2003138244A (ja) | 半導体用樹脂ペースト及び半導体装置 | |
KR101573372B1 (ko) | 저온 경화형 도전성 페이스트 조성물 및 그 제조방법 | |
WO2022118916A1 (ja) | ペースト | |
JP2001106873A (ja) | 半導体用樹脂ペースト及びそれを用いた半導体装置 | |
TWI835988B (zh) | 液狀環氧樹脂組成物及使之硬化而得的硬化物 | |
JP3719855B2 (ja) | 半導体用樹脂ペースト | |
JP3719856B2 (ja) | 半導体用樹脂ペースト | |
JP3608908B2 (ja) | 半導体用樹脂ペースト | |
JPH0493343A (ja) | 粉体樹脂組成物 | |
JPH0660719A (ja) | 複合誘電体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20160225 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190129 |