RU2670840C1 - Состав для термостойкой диэлектрической полимерной композиции - Google Patents

Состав для термостойкой диэлектрической полимерной композиции Download PDF

Info

Publication number
RU2670840C1
RU2670840C1 RU2017137068A RU2017137068A RU2670840C1 RU 2670840 C1 RU2670840 C1 RU 2670840C1 RU 2017137068 A RU2017137068 A RU 2017137068A RU 2017137068 A RU2017137068 A RU 2017137068A RU 2670840 C1 RU2670840 C1 RU 2670840C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition
dielectric
polymethylphenylsiloxane
polymer composition
microspheres
Prior art date
Application number
RU2017137068A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Юрьевич Чухланов
Олег Григорьевич Селиванов
Юлия Геннадьевна Киреева
Наталья Владимировна Чухланова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ)
Priority to RU2017137068A priority Critical patent/RU2670840C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2670840C1 publication Critical patent/RU2670840C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D163/00Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/40Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes epoxy resins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/02Refracting or diffracting devices, e.g. lens, prism
    • H01Q15/08Refracting or diffracting devices, e.g. lens, prism formed of solid dielectric material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение относится к диэлектрической композиции для композиционных полимерных материалов и может применяться для создания радиопрозрачных изделий и покрытий приемо-передающих радиотехнических комплексов для авиакосмической, морской, сухопутной техники гражданского и специального назначения. Диэлектрическая полимерная композиция состоит из эпоксидиановой смолы, полиэтиленполиамина, полиметилфенилсилоксана, оксида алюминия и стеклянных полых микросфер в следующем соотношении, мас.ч: эпоксидная смола - 100, полиэтиленполиамин - 10, полиметилфенилсилоксан - 10-60, оксид алюминия - 5-15, микросферы стеклянные полые - 10-40. Техническим результатом изобретения является получение термостойкой диэлектрической полимерной композиции, обладающей низким водопоглощением и повышенными диэлектрическими характеристиками. 1 табл., 3 пр.

Description

Заявляемая композиция относится к композиционным полимерным материалам и может применяться для создания радиопрозрачных изделий и покрытий приемо-передающих радиотехнических комплексов для авиакосмической, морской, сухопутной техники гражданского и специального назначения.
Наиболее распространенными полимерными композициями, обладающими хорошими диэлектрическими свойства, являются композиции на основе полимерных связующих, наполненные полыми стеклянными микросферами. Введение микросфер способствует повышению электрической прочности и удельного объемного сопротивления композиций. Увеличение значений указанных диэлектрических характеристик за счет введения микросфер обусловлено тем, что полые микросферы способствуют уменьшению теплопроводности композиции, создают дискретную пространственную решетку, препятствующую распространению электрического разряда по объему полимерного изделия.
В патенте RU 2185398 описан состав полимерной композиции на основе полипропилена, где в качестве наполнителей используются полые стеклянные микросферы и стекловолокно. Данная диэлектрическая полимерная композиция, получаемая методом литья под давлением, может использоваться для изготовления конструкционных электротехнический изделий.
Повышение электрической прочности и удельного объемного сопротивления данной полимерной композиции достигается за счет использования микросфер, а введение стекловолокна обеспечивает значительное повышение физико-механических показателей композиции, так как стекловолокно, как известно, является армирующим материалом.
Недостатком данной композиции является то, что введение наполнителей минерального происхождения значительно снижает текучесть полимерной композиции. Так как композицию предполагается перерабатывать методом литья под давлением, в данном случае использование стеклянных микросфер и стекловолокна нежелательно, вследствие резкого увеличения вязкости расплава и возникновения возможных проблем при переработке.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является состав для полимерной диэлектрической композиции (патент RU 2307432), содержащий в качестве связующего эпоксидную смолу, а в качестве наполнителей - микросферы стеклянные полые и двуокись титана. Данная диэлектрическая композиция предназначена для использования в радиотехнике и, в частности, в технике линзовых антенн.
Полученный композиционный диэлектрический материал обладает заданной диэлектрической проницаемостью и плотностью, работоспособностью в условиях вибрационных нагрузок в интервале температур от -60 до +85°C. Использование эпоксидной смолы обеспечивает технологичность и смачивающую способность, высокую адгезионную и когезионную прочность, малую усадку при отверждении без выделения побочных продуктов, стабильность физико-механических и диэлектрических свойств и, соответственно, стабильность радиотехнических характеристик изделия.
Использование стеклянных полых микросфер и двуокиси титана обеспечивает получение композиционного диэлектрического материала с заданной диэлектрической проницаемостью и плотностью.
Недостатком данной композиции является невысокая термостойкость, что значительно уменьшает диапазон практического применения полимерных композиций данного состава и пониженная водостойкость, обусловленная использованием в данной композиции гидрофильного наполнителя двуокиси титана, что приводит к снижению диэлектрических характеристик изделий.
Техническими задачами, на решение которых направлено предполагаемое изобретение, являются повышение термостойкости полимерной композиции, уменьшение ее гидрофильности и, как следствие, водопоглощения композиции и повышение диэлектрических характеристик.
Поставленная задача решается за счет композиции, состоящей из эпоксидиановой смолы, полиэтиленполиамина, полиметилфенилсилоксана, оксида алюминия и стеклянных полых микросфер в следующих соотношениях, масс, ч: эпоксидная смола 100, полиэтиленполиамин 10, полиметилфенилсилоксан 10-60, оксид алюминия 5-15, микросферы стеклянные полые 10-40.
Для получения диэлектрической полимерной композиции используется эпоксидная диановая смола марки ЭД-20 (ГОСТ 10587-84) с массовой долей эпоксидных групп 20-22,5%, динамической вязкостью 13-20 Па*сек (при Т=25±0,1)°C.
Использование полиэтиленполиамина (ТУ 2413-214-00203312-2002) в полимерной композиции необходимо для отверждения эпоксидиановой смолы.
Использование в полимерной композиции в качестве наполнителя микросфер стеклянных полых (марка МСО-А9 по ТУ 6-11-367-75) позволяет повысить диэлектрические характеристики композиции и, в частности, уменьшить диэлектрические потери.
Добавление полиметилфенилсилоксана (ТУ 2228-277-05763441-99) позволяет получить более гомогенизированную композицию с равномерным распределением стеклянных полых микросфер по всему объему полимерной композиции и, следовательно, получить более равномерное распределение поля диэлектрической проницаемости композиции. Предполагается, что полиметилфенилсилоксан повысит термостойкость отвержденной композиции, уменьшит влагопоглощение полимерной композиции, улучшит ее диэлектрические характеристики.
Использование в качестве наполнителя оксида алюминия марки ГК-2 (ГОСТ 30559-98) предполагает повышение диэлектрических характеристик изделия, улучшение стабильности диэлектрических характеристик и уменьшение электрических потерь.
При содержании стеклянных полых микросфер в полимерной композиции менее 10 масс.ч. диэлектрические характеристики практически не изменяются. При содержании стеклянных полых микросфер в полимерной композиции более 40 масс.ч. не наблюдается улучшение диэлектрических характеристик, происходит нарастание вязкости полимерной композиции, что существенно затрудняет равномерное распределение наполнителя по объему и, как следствие, приводит к нестабильности диэлектрических свойств изделий.
При содержании полиметилфенилсилоксана в композиции более 60 масс.ч. не наблюдается уменьшения водопоглощения, повышения термостойкости, происходит ухудшение прочностных характеристик, снижается экономический эффект применения полимерной композиции. При введении полиметилфенилсилоксана менее 10 масс.ч. водопоглощение и термостойкость композиции не изменяется.
При содержании оксида алюминии менее 5 масс.ч. диэлектрических характеристики изделия практически не изменяются, при содержании оксида алюминия более 15 масс.ч. происходит нарастание вязкости полимерной композиции, что существенно затрудняет равномерное распределение наполнителя по объему и, как следствие, приводит к нестабильности диэлектрических свойств изделий.
Оценка и доказательства преимущества заявляемого изобретения основаны на измерении эксплуатационных и технологических показателей составов с одинаковым содержанием эпоксидиановой смолы как матрицы и разным содержанием стеклянных полых микросфер, полиметилфенилсилоксана и оксида алюминия (на 100 масс.ч. эпоксидиановой смолы использовалось от 10 до 60 масс.ч. полиметилфенилсолоксана, от 10 до 40 масс.ч. стеклянных полых микросфер и от 5 до 15 масс.ч. оксида алюминия).
Заявляемое изобретение может быть осуществлено следующим образом: в эпоксидиановую смолу добавляют отвердитель полиэтиленполиамин, тщательно перемешивают. Затем добавляют полиметилфенилсилоксан и также тщательно перемешивают. К полученной композиции постепенно добавляют стеклянные полые микросферы и оксид алюминия при постоянном перемешивании состава. Время гелеобразования состава 1,5 часа.
Заявляемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.
1. Эпоксидиановая смола 100
Полиэтиленполиамин 10
Стеклянные полые микросферы 10
Оксид алюминия (Ш) 5
Полиметилфенилсилоксан 10
2. Эпоксидиановая смола 100
Полиэтиленполиамин 10
Стеклянные полые микросферы 40
Оксид алюминия (Ш) 10
Полиметилфенилсилоксан 60
3. Эпоксидиановая смола 100
Полиэтиленполиамин 10
Стеклянные полые микросферы 20
Оксид алюминия (Ш) 15
Полиметилфенилсилоксан 30
Свойства материалов, полученных с использованием известной и предлагаемой композиции, приведены в таблице 1
Figure 00000001

Claims (2)

  1. Состав для диэлектрической полимерной композиции, включающий эпоксидиановую смолу, аминный отвердитель, наполнители, отличающийся тем, что он содержит в качестве наполнителя стеклянные полые микросферы и дополнительно содержит оксид алюминия и полиметилфенилсилоксан при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
  2. Эпоксидиановая смола 100 Полиэтиленполиамин 10 Полиметилфенилсилоксан 10-60 Стеклянные полые микросферы 10-40 Оксид алюминия 5-15
RU2017137068A 2017-10-20 2017-10-20 Состав для термостойкой диэлектрической полимерной композиции RU2670840C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017137068A RU2670840C1 (ru) 2017-10-20 2017-10-20 Состав для термостойкой диэлектрической полимерной композиции

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017137068A RU2670840C1 (ru) 2017-10-20 2017-10-20 Состав для термостойкой диэлектрической полимерной композиции

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2670840C1 true RU2670840C1 (ru) 2018-10-25

Family

ID=63923451

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017137068A RU2670840C1 (ru) 2017-10-20 2017-10-20 Состав для термостойкой диэлектрической полимерной композиции

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2670840C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2707346C1 (ru) * 2019-05-07 2019-11-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Диэлектрическая композиция для композиционных полимерных материалов

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4238641A (en) * 1979-09-26 1980-12-09 Bunker Ramo Corporation Composite epoxy glass-microsphere-dielectrics for electronic coaxial structures
RU2307432C2 (ru) * 2005-09-13 2007-09-27 ФГУП "Центральное конструкторское бюро автоматики" Композиционный диэлектрический материал и антенная линза из этого материала
RU2391364C2 (ru) * 2008-04-24 2010-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЛогТрансПром" Кремнийорганическая композиция для электроизоляционного и антикоррозионного покрытия холодного отверждения и способ изготовления этой композиции в аэрозольном исполнении
RU2013116660A (ru) * 2013-04-11 2014-12-10 Открытое акционерное общество "Технологическое оснащение" Композиционный материал и способ изготовления формообразующих элементов технологической остастки
RU2540084C1 (ru) * 2013-12-20 2015-01-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Полимерная композиция
RU2613915C1 (ru) * 2015-09-24 2017-03-22 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Лаковая композиция

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4238641A (en) * 1979-09-26 1980-12-09 Bunker Ramo Corporation Composite epoxy glass-microsphere-dielectrics for electronic coaxial structures
RU2307432C2 (ru) * 2005-09-13 2007-09-27 ФГУП "Центральное конструкторское бюро автоматики" Композиционный диэлектрический материал и антенная линза из этого материала
RU2391364C2 (ru) * 2008-04-24 2010-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЛогТрансПром" Кремнийорганическая композиция для электроизоляционного и антикоррозионного покрытия холодного отверждения и способ изготовления этой композиции в аэрозольном исполнении
RU2013116660A (ru) * 2013-04-11 2014-12-10 Открытое акционерное общество "Технологическое оснащение" Композиционный материал и способ изготовления формообразующих элементов технологической остастки
RU2540084C1 (ru) * 2013-12-20 2015-01-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Полимерная композиция
RU2613915C1 (ru) * 2015-09-24 2017-03-22 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Лаковая композиция

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2707346C1 (ru) * 2019-05-07 2019-11-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Диэлектрическая композиция для композиционных полимерных материалов

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE602005005722T2 (de) Flammwidrige epoxidzusammensetzung mit niedriger dichte
US10030146B2 (en) Thermoset modified additive for asphalt mixture, preparation method thereof and asphalt mixture
EP2880071A2 (de) Flüssige härter zur härtung von epoxidharzen (i)
RU2670840C1 (ru) Состав для термостойкой диэлектрической полимерной композиции
CN103059411A (zh) 一种低收缩率改性聚丙烯复合材料及其制备方法
EP2953991B1 (de) Härtbare zusammensetzung mit hoher bruchzähigkeit
CN105199081A (zh) 一种用于环氧树脂的固化剂和超低温用环氧胶黏剂
RU2497851C1 (ru) Полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии
CN113233812A (zh) 一种干法添加的高粘沥青复合添加剂
KR20210152521A (ko) 경화성 2성분 수지계 시스템
CN105385109B (zh) 一种环氧树脂组合物及其在制备浸渍线圈中的用途
US8716369B2 (en) Reinforced composite material, method of preparing the same, its use for preparing manufactured products, as well as manufactured products formed in this way and their use
RU2707346C1 (ru) Диэлектрическая композиция для композиционных полимерных материалов
DE102011118760A1 (de) Verwendung von N,N'(-Dimethyl)-Uronen sowie Verfahren zur Härtung von Epoxidharz-Zusammensetzungen
RU2619103C1 (ru) Состав для диэлектрической полимерной композиции
RU2770089C1 (ru) Эпоксидный клей
CN105331052B (zh) 一种环氧树脂组合物
CN103772839A (zh) 一种聚苯乙烯复合塑料及其制备方法
RU2495069C1 (ru) Полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии
RU2655805C1 (ru) Эпоксидное связующее, препрег на его основе и изделие, выполненное из него
RU2716152C2 (ru) Полимерная композиция
RU2405009C1 (ru) Полимерная поглощающая композиция для объемных нагрузок
RU2590563C1 (ru) Теплостойкое эпоксидное связующее для изготовления изделий методом пропитки под давлением
KR101627308B1 (ko) 폴리올레핀 수지 조성물의 제조 방법 및 폴리올레핀 수지 조성물
JPS5838313B2 (ja) ホウコウゾクポリアミドシセキソウセイケイヒン ノ セイゾウホウホウ

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191021