RU2651178C1 - Теплопроводящий компаунд для герметизации - Google Patents
Теплопроводящий компаунд для герметизации Download PDFInfo
- Publication number
- RU2651178C1 RU2651178C1 RU2017100478A RU2017100478A RU2651178C1 RU 2651178 C1 RU2651178 C1 RU 2651178C1 RU 2017100478 A RU2017100478 A RU 2017100478A RU 2017100478 A RU2017100478 A RU 2017100478A RU 2651178 C1 RU2651178 C1 RU 2651178C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- component
- sealing
- heat
- compound
- mixture
- Prior art date
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims abstract description 76
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 90
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 57
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 26
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 7
- KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L tin(ii) 2-ethylhexanoate Chemical compound [Sn+2].CCCCC(CC)C([O-])=O.CCCCC(CC)C([O-])=O KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 7
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 8
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 7
- YJNGNJVDGBCKPT-UHFFFAOYSA-N C(CCCCCCC)(=O)OCC.C(CCCCCCC)(=O)OCC.[Sn] Chemical compound C(CCCCCCC)(=O)OCC.C(CCCCCCC)(=O)OCC.[Sn] YJNGNJVDGBCKPT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 2
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 claims 1
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 claims 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 abstract description 5
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 19
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 16
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 14
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/10—Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области полимерных компаундов для герметизации технических изделий и систем, при работе которых требуется осуществлять эффективный отвод избыточной тепловой энергии. Теплопроводящий компаунд для герметизации состоит из двух компонентов: полимерсодержащей основы-компонента А и отверждающей смеси-компонента Б, соединяемых в массовых соотношениях: на 100 масс. ч. компонента А 5-10 масс. ч. компонента Б, причем компонент А представляет собой смесь низкомолекулярного силиконового каучука с молекулярной массой 20000-60000 у.е. и силиконового олигомера с карбидом кремния и оксидом кремния в форме кварца молотого пылевидного. Компонент Б представляет собой смесь этилсиликата и оловоорганической соли, выбранной из октоата олова и диэтилдикаприлата олова. Компонент Б может дополнительно включать силиконовый олигомер. Изобретение позволяет сочетать необходимый уровень технологических характеристик: относительно низкую исходную вязкость, удовлетворительные заливочные свойства, высокую жизнеспособность со значительным уровнем теплопроводности, диэлектрических и физико-механических свойств. 6 табл., 15 пр.
Description
Изобретение относится к области полимерных компаундов для герметизации технических изделий и систем, при работе которых требуется осуществлять эффективный отвод избыточной тепловой энергии.
Известны различные композиционные полимерные материалы, в том числе компаунды, применяемые для высоковольтной герметизации объектов различного назначения, выделяющих в рабочих режимах значительные количества тепловой энергии, когда требуется непрерывный отвод этой энергии от поверхностей работающих технических устройств. Известны теплопроводящие компаунды для герметизации, компаунды и клеи, составы этих материалов и способы их целевого применения. Перечисленные материалы широко применяют в изделиях электронной техники (ИЭТ), электротехнической и радиоэлектронной аппаратуре (РЭА), в специальных технических изделиях различного назначения.
Известен электроизоляционный состав на основе эпоксидных смол, аминного отвердителя и наполнителей: оксида алюминия и нитрида бора (АС СССР №643978). Однако большая исходная вязкость служит основным препятствием для технологического применения этого состава.
Известна электроизоляционная композиция (АС СССР №1078470) на основе наполненной эпоксидной диановой смолы. Основным недостатком композиции является то, что для ее применения необходимо значительное повышение температур в процессе нанесения ее на поверхность. Другим недостатком является техническая проблема, возникающая при снятии отвердевшей композиции с залитых ею электротехнических элементов (например, дросселей), когда из-за технологической ошибки возникает необходимость в проведении повторных операций нанесения.
Известны многочисленные зарубежные теплопроводящие композиционные материалы с диэлектрическими свойствами. Можно упомянуть в частности компаунд для герметизациии Sylgard 160 со значением теплопроводности 0,62 Вт/(м*K), Dow Corning 9184 со значением теплопроводности 0,84 Вт/(м*K), компаунд Q3-3600 со значением теплопроводности 0,77 Вт/(м*K), а также различные теплопроводящие пасты, например, Dow Corning 340 со значением теплопроводности 0,68 Вт/(м*K), Dow Corning SC 102 со значением теплопроводности 0,85 Вт/(м*K) и ряд других. Основными недостатками перечисленных материалов являются не всегда достаточный уровень теплопроводности и зарубежное происхождение.
Известны теплопроводящие пасты, смазки, фольга с покрытием, заполняющим неровности поверхности изделия (парафины, воски), материалы на стекловолоконной основе, заполненные силиконовым каучуком производства компании Berquist, а также другие инновационные теплорассеивающие полимерные композиты («Силовая электроника» №2, 2008, стр. 118-123, «Силовая электроника» №3, 2012, стр. 48-52). К их недостаткам следует отнести: зарубежное происхождение компонентов, ограниченные технологические возможности при применении, несоответствие ряду эксплуатационных требований к отечественным объектам герметизации, а также высокие цены.
Известен ряд отечественных силиконовых компаундов для герметизации и компаундов со свойствами теплопроводности. Среди них следует упомянуть компаунды Силагерм-2112, Силагерм-2142 и их традиционные аналоги, например компаунд для герметизации Виксинт У-4-21. Однако эти материалы обладают теплопроводностью в пределах 0,5-0,7 Вт/(м*K) и предназначены, прежде всего, для высоковольтной герметизации.
Известен отечественный компаунд КТК-1 (ТУ 2252-037-89021704-2013) со значением коэффициента теплопроводности 1,1 Вт/(м*K), предназначенный для заливки изделий радио и электротехнической аппаратуры. Его получают смешением двух компонентов при комнатной температуре. Однако, при достаточной теплопроводности компаунд значительно уступает по прочности и эластичности большинству известных силиконовых компаундов.
Известны компаунды группы КПТД-1/1, выпускаемые фирмой «НОМАКОН» по ТУ РБ 100009933.004-2001. К ним относятся компаунды 1Л-1,00; 1Л-1,50; 1Л-2,50 с хорошими диэлектрическими показателями, но с теплопроводностью не выше 0,50 Вт/(м*K), что в большинстве случаев не достаточно. Кроме того, в таблицах по данным материалам не приводятся сведения по физико-механическим характеристикам, что заставляет сделать предположение об их недостаточно высоких значениях. Несколько лучшей теплопроводностью обладают компаунды КПТД-1/1, отнесенные к разряду «тяжелых». Это компаунды 1Т-5,50; 1Т-8,50; 1Т-12,5. За счет значительного увеличения вязкости в данном случае удается добиться уровня теплопроводности не более 1,00 Вт/(м*K). Но при этом снижается уровень параметров, определяющих технологичность целевого применения компаундов. Из-за недостаточной полноты приводимых данных трудно судить о прочности и эластичности вулканизатов рассматриваемых компаундов. Однако по своему составу, принципам целевого применения, технологическим свойствам, по основным свойствам образуемых вулканизатов компаунды КПТД-1/1 «НОМАКОН» по ТУ РБ 100009933.004-2001 наиболее близки к заявляемому теплопроводящему компаунду для герметизации и приняты в качестве прототипа.
Задачей настоящего изобретения является создание теплопроводящего компаунда для герметизации, предназначенного для технических изделий и систем, при работе которых требуется осуществлять эффективный отвод избыточной тепловой энергии. Компаунд должен сочетать необходимый уровень технологических характеристик (относительно низкую исходную вязкость, удовлетворительные заливочные свойства, высокую жизнеспособность) со значительным уровнем теплопроводности, диэлектрических и физико-механических свойств.
Технический результат изобретения заключается в том, что теплопроводящий компаунд для герметизации на основе силиконовых эластомеров и силиконовых олигомеров представляет собой многокомпонентную гетерогенную систему, наполненную мелкодисперсными агломератами частиц с различными структурами и теплопроводящими свойствами, и обладает необходимым уровнем теплопроводности, диэлектрических и механических свойств в сочетании с технологическими свойствами, а именно, незначительной исходной вязкостью, достаточной жизнеспособностью и оптимальным временем полного отверждения.
Технический результат достигается тем, что теплопроводящий компаунд для герметизации состоит из двух компонентов: полимерсодержащей основы (компонент А) и отверждающей смеси (компонент Б), соединяемых в массовых соотношениях: на 100 масс. ч. компонента А от 5 масс.ч. до 10 масс.ч. компонента Б, причем компонент А представляет собой смесь низкомолекулярного силиконового каучука с молекулярной массой 20000-60000 у.е. и силиконового олигомера с карбидом кремния и оксидом кремния в форме кварца молотого пылевидного при следующем соотношении составляющих ингредиентов, масс. ч.:
| каучук низкомолекулярный силиконовый, | |
| выбранный из СКТН марки А и СКТН марки Б | 100 |
| силиконовый олигомер, выбранный из ПМС-50 или ПМС-100 | 15-35 |
| карбид кремния | 60-220 |
| оксид кремния, выбранный из кварца | |
| молотого пылевидного марки Б | 100-280 |
а компонент Б представляет собой смесь этилсиликата и оловоорганической соли, выбранной из октоата олова и диэтилдикаприлата олова; компонент Б может дополнительно включать силиконовый олигомер при следующем соотношении составляющих ингредиентов, масс. ч:
| этилсиликат, выбранный из ЭС-32 и ЭС-40 | 100 |
| катализатор - оловоорганическая соль, | |
| выбранная из октоата олова и диэтилдикаприлата олова | 6-20 |
| силиконовый олигомер, выбранный из ПМС-50 | до 40 |
В составе заявляемого теплопроводящего компаунда для герметизации применяются следующие компоненты (Таблица 1).
В таблице 2 приведены данные по составу компонента А теплопроводящего компаунда для герметизации. В таблице 3 приведены данные по составу компонента Б теплопроводящего компаунда для герметизации. В таблице 4 приведены данные по составу теплопроводящего компаунда для герметизации. В таблице 5 приведены данные по характеристикам теплопроводящего компаунда для герметизации. В таблице 6 приведены сравнительные характеристики теплопроводящего компаунда для герметизации, его прототипа и аналогов.
Далее приведены конкретные примеры получения компонента А и компонента Б и примеры получения заявляемого теплопроводящего компаунда для герметизации.
Пример 1
Приготовление компонента А теплопроводящего компаунда для герметизации. Взвешивают в емкости для смешивания 100 г каучука СКТН марки А. Помещают в емкость 20 г силиконового олигомера ПМС-50 и тщательно перемешивают с каучуком 2-3 мин. В полученную смесь вносят при перемешивании 60 г карбида кремния и выдерживают до выхода основного количества воздушных включений из объема смеси. Затем в полученную суспензию вносят по частям, периодически перемешивая, кварц молотый пылевидный в количестве 280 г. Компонент А переносят в закрывающуюся емкость и хранят в закрытом виде до момента введения в контакт с компонентом Б, но не менее 24 ч.
Пример 2
Приготовление компонента А теплопроводящего компаунда для герметизации. Взвешивают в емкости для смешивания 100 г каучука СКТН марки А, помещают в емкость 15 г силиконового олигомера ПМС-50 и тщательно перемешивают с каучуком 2-3 мин. В полученную смесь вносят при перемешивании 140 г карбида кремния и выдерживают до выхода основного количества воздушных включений из объема смеси. Зачем в полученную суспензию вносят по частям, периодически перемешивая, кварц молотый пылевидный в количестве 180 г. Компонент А переносят в закрывающуюся емкость и хранят в закрытом виде до момента введения в контакт с компонентом Б, но не менее 24 ч.
Пример 3
Приготовление компонента А теплопроводящего компаунда для герметизации. Взвешивают в емкости для смешивания 100 г каучука СКТН марки Б. Помещают в емкость 35 г силиконового олигомера ПМС-100 и тщательно перемешивают с каучуком 2-3 мин. В полученную смесь вносят при перемешивании 220 г карбида кремния и выдерживают до выхода основного количества воздушных включений из объема смеси. Затем в полученную суспензию вносят по частям, периодически перемешивая, кварц молотый пылевидный в количестве 120 г. Компонент А переносят в закрывающуюся емкость и хранят в закрытом виде до момента введения в контакт с компонентом Б, но не менее 24 ч.
Пример 4
Приготовление компонента А теплопроводящего компаунда для герметизации. Взвешивают в емкости для смешивания 100 г каучука СКТН марки Б. Помещают в емкость 25 г силиконового олигомера ПМС-100 и тщательно перемешивают с каучуком 2-3 мин. В полученную смесь вносят при перемешивании 80 г карбида кремния и выдерживают до выхода основного количества воздушных включений из объема смеси. Затем в полученную суспензию вносят по частям, периодически перемешивая, кварц молотый пылевидный в количестве 250 г. Компонент А переносят в закрывающуюся емкость и хранят в закрытом виде до момента введения в контакт с компонентом Б, но не менее 24 ч.
Пример 5
Приготовление компонента А теплопроводящего компаунда для герметизации. Взвешивают в емкости для смешивания 100 г каучука СКТН марки А. Помещают в емкость 30 г силиконового олигомера ПМС-100 и тщательно перемешивают с каучуком 2-3 мин. В полученную смесь вносят при перемешивании 100 г карбида кремния и выдерживают до выхода основного количества воздушных включений из объема смеси. Затем в полученную суспензию вносят по частям, периодически перемешивая, кварц молотый пылевидный в количестве 220 г. Компонент А переносят в закрывающуюся емкость и хранят в закрытом виде до момента введения в контакт с компонентом Б, но не менее 24 ч.
Пример 6
Приготовление компонента Б теплопроводящего компаунда для герметизации. Взвешивают в емкости для смешивания 100 г этилсиликата-40. Добавляют 8 г октоата олова и тщательно перемешивают. Полученный компонент Б переносят в закрывающуюся емкость и хранят до момента введения в контакт с компонентом А.
Пример 7
Приготовление компонента Б теплопроводящего компаунда для герметизации. Взвешивают в емкости для смешивания 100 г этилсиликата-40. Добавляют 10 г октоата олова и тщательно перемешивают. Добавляют 25 г силиконового олигомера ПМС-50 и вновь перемешивают. Полученный компонент Б переносят в закрывающуюся емкость и хранят до момента введения в контакт с компонентом А.
Пример 8
Приготовление компонента Б теплопроводящего компаунд для герметизации. Взвешивают в емкости для смешивания 100 г этилсиликата-32. Добавляют 16 г диэтилдикаприлата олова и тщательно перемешивают. Затем добавляют 20 г силиконового олигомера ПМС-50, вновь перемешивают. Полученный компонент Б переносят в закрывающуюся емкость и хранят до момента введения в контакт с компонентом А.
Пример 9
Приготовление компонента Б теплопроводящего компаунда для герметизации. Взвешивают в емкости для смешивания 100 г этилсиликата-40. Добавляют 25 г диэтилдикаприлата олова и тщательно перемешивают. Затем добавляют 35 г силиконового олигомера ПМС-50 и вновь перемешивают. Полученный компонент Б переносят в закрывающуюся емкость и хранят до момента введения в контакт с компонентом А.
Пример 10
Приготовление компонента Б теплопроводящего компаунда для герметизации. Взвешивают в емкости для смешивания 100 г этилсиликата-40. Добавляют 15 г диэтилдикаприлата олова и тщательно перемешивают. Затем добавляют 40 г силиконового олигомера ПМС-50 и вновь перемешивают. Полученный компонент Б переносят в закрывающуюся емкость и хранят до момента введения в контакт с компонентом А.
Пример 11
Приготовление теплопроводящего компаунда для герметизации. При приготовлении компаунда для герметизации в технологическую емкость вносят 100 г компонента А, состав 1 (табл. 2). Добавляют 7 г компонента Б, состав 2 (табл. 3). Компоненты тщательно перемешивают 2-3 мин и компаунд для герметизации передают для технологического применения.
Пример 12
Приготовление теплопроводящего компаунда для герметизации. При приготовлении компаунда для герметизации в технологическую емкость вносят 100 г компонента А, состав 3 (табл. 2). Добавляют 5 г компонента Б, состав 4 (табл. 3). Компоненты тщательно перемешивают 2-3 мин и компаунд для герметизации передают для технологического применения.
Пример 13
Приготовление теплопроводящего компаунд для герметизации. При приготовлении компаунда для герметизации в технологическую емкость вносят 100 г компонента А, состав 6 (табл. 2). Добавляют 10 г компонента Б, состав 6 (табл. 3). Компоненты тщательно перемешивают 2-3 мин и компаунд для герметизации передают для технологического применения.
Пример 14
Приготовление теплопроводящего компаунда для герметизации. При приготовлении компаунда для герметизации в технологическую емкость вносят 100 г компонента А, состав 3 (табл. 2). Добавляют 8 г компонента Б, состав 9 (табл. 3). Компоненты тщательно перемешивают 2-3 мин и компаунд для герметизации передают для технологического применения.
Пример 15
Приготовление теплопроводящего компаунда для герметизации. При приготовлении компаунда для герметизации в технологическую емкость вносят 100 г компонента А, состав 8 (табл. 2). Добавляют 6 г компонента Б, состав 10 (табл. 3). Компоненты тщательно перемешивают 2-3 мин и компаунд для герметизации передают для технологического применения.
При разработке теплопроводящего компаунда для герметизации необходимо выполнение нескольких согласованных требований, а именно:
- теплопроводящие свойства компаунда для герметизации должны по значениям быть не ниже, чем у материала, принятого в качестве прототипа;
- должна быть обеспечена технологичность применения компаунда для герметизации, то есть сочетание оптимального уровня вязкотекучих свойств, жизнеспособности и времени полного отвержения;
- должен быть сохранен необходимый уровень физико-механических и диэлектрических свойств заявляемого теплопроводящего компаунда.
Из представленного выше описания, данных приведенных таблиц и конкретных примеров следует, что с учетом указанных требований был осуществлен выбор совмещаемых компонентов и количественных соотношений ингредиентов в составе каждой из двух частей компаунда для герметизации (компонент А и компонент Б). Оптимальное соблюдение основных требований достигается тем, что компаунд для герметизации на основе силиконового каучука, наполнителей, пластификаторов и системы отверждения состоит из двух частей. Основа, компонент А, состоит из смеси низкомолекулярного силиконового каучука, силиконового олигомера, наполнителей: карбида кремния и оксида кремния в форме кварца молотого пылевидного. Компонент Б вводится в контакт с компонентом А и представляет собой систему отверждения, включающую этилсиликат, оловоорганическую соль и дополнительно силиконовый олигомер.
В основе разработки диэлектрического теплопроводящего компаунда для герметизации с повышенной теплопроводностью заложены факторы физической и химической совместимости применяемых ингредиентов при их количественных пределах в составе основы теплопроводящего компаунда для герметизации (компонент А). Определяющую роль играют также количественные соотношения его с компонентом Б. Результатом является получение вулканизатов теплопроводящего компаунда для герметизации при достижении необходимого и достаточного уровня основных характеристик.
Применение в качестве исходной полимерной основы низкомолекулярных каучуков СКТН позволяет обеспечить сочетание термической стабильности, и морозостойкости вулканизатов теплопроводящего компаунда для герметизации при сохранении эластичности в широком интервале температур. При применении каучуков молекулярной массы со значением менее 20 000 не достигается необходимая прочность вулканизатов теплопроводящего компаунда для герметизации. При применении каучуков молекулярной массой со значением более 60 000 вследствие повышенной вязкости не удается вводить необходимых количеств теплопроводящих наполнителей. Применение каучука низкомолекулярного силиконового, выбранного из СКТН марки Аи СКТН марки Б, позволяет обеспечить термическую устойчивость теплопроводящего компаунда для герметизации и его устойчивость к действию пониженных температур в широком диапазоне эксплуатационных условий, необходимых для изделий электронной техники и радиоэлектронной аппаратуры, а также оптимальную наполняемость полимерной матрицы компонента А теплопроводящими наполнителями. Массовое соотношение ингредиентов компонента А позволяет сохранять его вязкотекучие свойства в широком интервале технологических условий.
Выбор карбида кремния и оксида кремния (кварц молотый пылевидный марки Б) в качестве наполнителей определяется их значительной теплопроводностью в сочетании с достаточной степенью физико-механических свойств вулканизатов теплопроводящего компаунда для герметизации. Это достигается за счет усиливающих и структурирующих свойств примененных наполнителей. Силиконовые олигомеры выполняют функции активных разбавителей, позволяющих снижать исходную вязкость компаунда для герметизации, а также функции пластификаторов, влияющих на эластичность вулканизатов. Применение силиконовых олигомеров в количествах, меньше указанных, не эффективно. Применение в количествах, больше указанных, может отрицательно повлиять на термостойкость компаунда для герметизации и привести к частичному их выделению из объема вулканизата теплопроводящего компаунда при длительном нагреве. Применение карбида кремния и оксида кремния (кварц молотый пылевидный марки Б) в количествах, меньше чем представленных в описании для компонента А, не эффективно для сохранения необходимого уровня теплопроводности и физико-механических свойств. Применение в количествах, больше указанных, может привести к нежелательному увеличению вязкости теплопроводящего компаунда для герметизации и к сохранению воздушных включений в его объеме после отверждения. В свою очередь это могло бы привести к потере необходимой технологичности компаунда для герметизации. Сочетание составляющих частей компонента А и компонента Б в представленном диапазоне соотношений позволяет достигнуть необходимой эффективности отверждения теплопроводящего компаунда для герметизации и его незначительной исходной вязкости при требуемом времени жизнеспособности. При количественном соотношении компонента А и компонента Б более 100:5 необходимой текучести теплопроводящего компаунда для герметизации и его оптимального уровня технологических свойств достигнуть не удается. При количественном соотношении компонента А и компонента Б менее 100:10, хотя и достигается достаточная текучесть, но не удается обеспечить ни необходимой жизнеспособности, ни необходимой эластичности вулканизатов теплопроводящего компаунда для герметизации.
Приведенные доводы, подверженные данными таблиц и примеров, позволяют считать, что свойства компонентов заявляемого теплопроводящего компаунд для герметизации и пределы их содержания в составе компаунда, а также их количественные соотношения в подготовленных компонентах компаунда для герметизации являются оптимальными. Это дает возможность совместить требуемый уровень теплопроводности и других технологических и эксплуатационных характеристик. Анализ приведенных данных по заявляемому теплопроводящему компаунду для герметизации и достигнутых количественных характеристик позволяет считать техническую задачу изобретения решенной.
В таблице 2 приведены данные по составу компонента А теплопроводящего компаунда для герметизации, приготавливаемого в соответствии с приведенными выше примерами.
В таблице 3 приведены данные по составу компонента Б теплопроводящего компаунда для герметизации, приготавливаемого в соответствии с приведенными выше примерами.
В таблице 4 приведены данные по составу теплопроводящего компаунда для герметизации, приготавливаемого смешением компонента А с компонентом Б в соответствии с приведенными выше примерами.
В таблице 5 приведены данные по основным характеристикам теплопроводящего компаунда для герметизации, приготавливаемого смешением компонента А с компонентом Б в соответствии с приведенными выше примерами.
В таблице 6 приведены сравнительные данные по основным характеристикам теплопроводящего компаунда для герметизации, приготавливаемого смешением компонента А с компонентом Б в соответствии с приведенными выше примерами, и по основным характеристикам материалов аналога и прототипа.
Claims (9)
- Теплопроводящий компаунд для герметизации, содержащий силиконовый каучук в качестве полимерного связующего и мелкодисперсные наполнители, отличающийся тем, что теплопроводящий компаунд для герметизации состоит из двух компонентов: полимерсодержащей основы - компонент А и отверждающей смеси - компонент Б, соединяемых в массовых соотношениях: на 100 масс. ч. компонента А 5-10 масс. ч. компонента Б, причем компонент А представляет собой смесь низкомолекулярного силиконового каучука с молекулярной массой 20000-60000 у.е. и силиконового олигомера с карбидом кремния и оксидом кремния в форме кварцf молотого пылевидного при следующем соотношении составляющих ингредиентов, масс. ч.:
- каучук низкомолекулярный силиконовый,
-
выбранный из СКТН марки А и СКТН марки Б 100 силиконовый олигомер, выбранный из ПМС-50 или ПМС-100 15-35 карбид кремния 60-220 - оксид кремния, выбранный из кварца
-
молотого пылевидного марки Б 100-280, - а компонент Б представляет собой смесь этилсиликата и оловоорганической соли, выбранной из октоата олова и диэтилдикаприлата олова; компонент Б может дополнительно включать силиконовый олигомер при следующем соотношении составляющих ингредиентов, масс. ч.:
-
этилсиликат, выбранный из ЭС-32 и ЭС-40 100 - катализатор - оловоорганическая соль,
-
выбранная из октоата олова и диэтилдикаприлата олова 6-20 силиконовый олигомер, выбранный из ПМС-50 до 40
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017100478A RU2651178C1 (ru) | 2017-01-09 | 2017-01-09 | Теплопроводящий компаунд для герметизации |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017100478A RU2651178C1 (ru) | 2017-01-09 | 2017-01-09 | Теплопроводящий компаунд для герметизации |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2651178C1 true RU2651178C1 (ru) | 2018-04-18 |
Family
ID=61977066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017100478A RU2651178C1 (ru) | 2017-01-09 | 2017-01-09 | Теплопроводящий компаунд для герметизации |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2651178C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU189543U1 (ru) * | 2019-03-27 | 2019-05-28 | Андрей Анатольевич Митин | Электронагреватель |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1078470A1 (ru) * | 1982-08-17 | 1984-03-07 | Предприятие П/Я А-1120 | Электроизол ционна композици |
| US4822857A (en) * | 1987-12-22 | 1989-04-18 | Shell Oil Company | Method of grafting silane compounds to block copolymers |
| RU2056452C1 (ru) * | 1993-02-18 | 1996-03-20 | Центральное конструкторское бюро специальных радиоматериалов | Эпоксидный компаунд |
| RU2059683C1 (ru) * | 1993-08-23 | 1996-05-10 | Воронежский филиал Государственного предприятия "Научно-исследовательский институт синтетического каучука им. акад. С.В.Лебедева" | Герметизирующая композиция |
| RU93058267A (ru) * | 1993-08-23 | 1996-09-20 | Воронежский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института синтетического каучука им.акад.С.В.Лебедева | Герметизирующая композиция |
| US6664323B2 (en) * | 2001-02-02 | 2003-12-16 | General Electric Company | Moisture curable sealants |
| US20140206816A1 (en) * | 2011-08-04 | 2014-07-24 | Yuangang Zhao | Addition-type organosilicon sealant for halogen-free conductive and flame-resistant electric products |
-
2017
- 2017-01-09 RU RU2017100478A patent/RU2651178C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1078470A1 (ru) * | 1982-08-17 | 1984-03-07 | Предприятие П/Я А-1120 | Электроизол ционна композици |
| US4822857A (en) * | 1987-12-22 | 1989-04-18 | Shell Oil Company | Method of grafting silane compounds to block copolymers |
| RU2056452C1 (ru) * | 1993-02-18 | 1996-03-20 | Центральное конструкторское бюро специальных радиоматериалов | Эпоксидный компаунд |
| RU2059683C1 (ru) * | 1993-08-23 | 1996-05-10 | Воронежский филиал Государственного предприятия "Научно-исследовательский институт синтетического каучука им. акад. С.В.Лебедева" | Герметизирующая композиция |
| RU93058267A (ru) * | 1993-08-23 | 1996-09-20 | Воронежский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института синтетического каучука им.акад.С.В.Лебедева | Герметизирующая композиция |
| US6664323B2 (en) * | 2001-02-02 | 2003-12-16 | General Electric Company | Moisture curable sealants |
| US20140206816A1 (en) * | 2011-08-04 | 2014-07-24 | Yuangang Zhao | Addition-type organosilicon sealant for halogen-free conductive and flame-resistant electric products |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU189543U1 (ru) * | 2019-03-27 | 2019-05-28 | Андрей Анатольевич Митин | Электронагреватель |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6323398B2 (ja) | 熱伝導性シリコーンパテ組成物 | |
| TWI683859B (zh) | 熱傳導性聚矽氧組成物及硬化物以及複合薄片 | |
| CN107793992A (zh) | 一种加成型有机硅灌封胶及其制备方法 | |
| TWI531616B (zh) | Heat-conductive polysiloxane composition | |
| TWI767007B (zh) | 熱傳導性聚有機矽氧烷組成物 | |
| JP6708005B2 (ja) | 熱伝導性シリコーンパテ組成物 | |
| CN109415564B (zh) | 导热性聚硅氧烷组合物 | |
| JPWO2016190189A1 (ja) | 熱伝導性組成物 | |
| CN103254647A (zh) | 一种导热缝隙界面材料及其制备方法 | |
| RU2645533C1 (ru) | Теплопроводящий герметик | |
| KR20210098991A (ko) | 열전도성 실리콘 조성물의 경화물 | |
| JP2013053218A (ja) | 熱硬化性樹脂組成物及び半導体封止用樹脂組成物 | |
| JP2018188559A (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物 | |
| JPWO2018221637A1 (ja) | 熱伝導性ポリシロキサン組成物 | |
| WO2021109730A1 (zh) | 一种双组份有机硅灌封胶及其应用方法 | |
| CN108690324A (zh) | 一种高导热环氧树脂基氧化铝-氮化硼微纳米复合绝缘材料 | |
| CN114008141B (zh) | 导热性聚硅氧烷组合物 | |
| RU2651178C1 (ru) | Теплопроводящий компаунд для герметизации | |
| JP2012224684A (ja) | 熱硬化性樹脂組成物及び半導体封止用樹脂組成物 | |
| RU2720194C2 (ru) | Композиционный теплопроводящий материал | |
| CN112105687A (zh) | 控制固化导热间隙填充材料 | |
| RU2720195C2 (ru) | Теплопроводящий компаунд | |
| RU2610074C2 (ru) | Композиционный материал | |
| CN104356649A (zh) | 一种高分子导热材料 | |
| JP7320603B2 (ja) | 沈降を低減するための高伝導性添加剤 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190110 |