RU2775337C1 - Композиция для кремнийорганического электроизоляционного покрытия - Google Patents
Композиция для кремнийорганического электроизоляционного покрытия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2775337C1 RU2775337C1 RU2021123135A RU2021123135A RU2775337C1 RU 2775337 C1 RU2775337 C1 RU 2775337C1 RU 2021123135 A RU2021123135 A RU 2021123135A RU 2021123135 A RU2021123135 A RU 2021123135A RU 2775337 C1 RU2775337 C1 RU 2775337C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- organosilicon
- catalyst
- cerium oxide
- electrical
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 title abstract 2
- OFJATJUUUCAKMK-UHFFFAOYSA-N Cerium(IV) oxide Chemical compound [O-2]=[Ce+4]=[O-2] OFJATJUUUCAKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N Simethicone Chemical class C[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 11
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 abstract description 3
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229920001921 poly-methyl-phenyl-siloxane Polymers 0.000 description 3
- -1 polymethylphenylsiloxane Polymers 0.000 description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N Silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N butan-1-olate;titanium(4+) Chemical compound [Ti+4].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-] YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N silicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910020203 CeO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N al2o3 Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- HOWJQLVNDUGZBI-UHFFFAOYSA-N butane;propane Chemical compound CCC.CCCC HOWJQLVNDUGZBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N cerium(IV) oxide Substances O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052803 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WMWXXXSCZVGQAR-UHFFFAOYSA-N dialuminum;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] WMWXXXSCZVGQAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N o-xylene Chemical group CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940078552 o-xylene Drugs 0.000 description 1
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N tin hydride Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к области электроизоляционных кремнийорганических композиций, отверждаемых при комнатной температуре, которые могут быть использованы в качестве электроизоляционных покрытий для защиты электронных, радио- и электротехнических приборов и устройств. Предложена кремнийорганическая композиция для электроизоляционного покрытия на основе диметилсилоксанового каучука и катализатора К-18, которая содержит в качестве наполнителя оксид церия при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: диметилсилоксаноый каучук СКТН-А - 100, оксид церия - 15-35, катализатор К-18 - 6. Технический результат - получение композиции с улучшенными технико-эксплуатационными свойствами - высокими электрофизическими и адгезионными свойствами. 1 табл., 3 пр.
Description
Настоящее изобретение относится к композициям для электроизоляционных кремнийорганических покрытий, отверждаемых при комнатной температуре, и может быть использовано в различных областях техники, таких как радиоэлектронная промышленность, энергетика, электротехника, авиация и машиностроение для защиты электронных, радио- и электротехнических приборов и устройств, в качестве электроизоляционных покрытий и материалов.
Известны электроизоляционные материалы и покрытия на основе кремнийорганических композиций, которые применяются для защиты различных электротехнических конструкций. Их использование обеспечивает высокие электрофизические и механические свойства изоляции электрических устройств.
Известна кремнийорганическая электроизоляционная гидрофобная композиция для электроизоляционных конструкций на основе одно- или двухупаковочного кремнийорганического компаунда холодного отверждения, содержащего силиконовый низкомолекулярный каучук марки СКТН, гидрат окиси алюминия, жидкий наполнитель в виде низкомолекулярной кремнийорганической жидкости марки 119-215, наполнитель - сажу ацетиленовую, отвердитель - метилтриацетоксисилан [патент РФ №2496167, опубл. 20.10.2013].
Данная композиция позволяет повысить надежность и увеличить срок службы завулканизированного покрытия электроизоляционной конструкции. Недостатками этой композиции являются невысокие электроизоляционные, а также физико-механические свойства, в частности прочность и адгезия к различным поверхностям.
Известна композиция для защитного покрытия, которая включает полиметилфенилсилоксан, толуол, тетрабутоксититан, силикат, оксиды металлов и карбид кремния в качестве наполнителя при следующем соотношении компонентов, мас.%: полиметилфенилсилоксан 25-34, тетрабутоксититан 5-11, силикат 42-60, оксиды металлов 1-5, карбид кремния (наполнитель) 3-10, толуол - остальное [патент РФ №2041905, опубл. 28.08.1995]. Недостатком данной защитной композиции является то, что получаемое покрытие, имеет невысокие электроизоляционные свойства при длительном воздействии высоких температур (более 200°С). Кроме того, для ее изготовления требуется механическая обработка в шаровой мельнице, что усложняет технологию.
Известна кремнийорганическая композиция, состоящая из: полиметилфенилсилоксана (15-60), в качестве которого используют промышленный компаунд марки КО-921, или КО-922, или КО-923, или их смеси, мелкодисперсных оксидов металлов - оксиды хрома, кобальта, меди, титана и цинка (5-20), растворителя - толуола или о-ксилола (10-30) и азеотропного вытеснителя (25-50) - тетраметилсилана или смеси пропан-бутан [патент РФ №2391364, опубл. 10.06.2010]. Композиции, получаемые из данных компонентов, отличаются простой технологией применения для производства покрытий, характеризующихся электроизоляционными и антикоррозионными свойствами при температурах от -70°С до +250°С и обладающих прочностными и адгезионными свойствами.
Недостатком данной композиции является присутствие в ней большого количества растворителя (10-30 мас.%), способного при испарении через пленку увеличить микропористость покрытия, тем самым снизить электроизоляционные и физико-механические свойства получаемого материала, а также большого количества азеотропного вытеснителя (25-50 мас.%), который, ускоряя скорость пленкообразования, также может нарушить монолитность защитного покрытия и привести к преждевременному выходу его из строя.
Наиболее близкой к заявленному техническому решению является композиция для кремнийорганического электроизоляционного материала [патент РФ №2672447, опубл. 14.11.2018], состоящая из диметилсилоксанового каучука, наполнителей оксидов алюминия и галлия и катализатора отверждения К-18, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:
Диметилсилоксановый каучук - 100;
Оксид алюминия - 10-30;
Оксид галлия - 5-15;
Катализатор - К-18 - 6.
Данная композиция проста в изготовлении, отверждается при комнатной температуре, легко наносится на подготовленную основу.
Недостатком данной композиции является наличие в композиции полупроводникового наполнителя оксида галлия, что приводит к снижению диэлектрических характеристик изделий. С увеличением температуры у композиции изменяется объемное электрическое сопротивление, и наблюдаются нестабильные характеристики.
Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является разработка электроизоляционной кремнийорганической композиции, отверждаемой при комнатной температуре, покрытие на основе которой обладает высокими электроизоляционными характеристиками и адгезионными свойствами.
Поставленная техническая задача решается за счет того, что в композиции в качестве полиорганосилоксана используется диметилсилоксановый каучук, в качестве наполнителя - оксид церия, а в качестве катализатора отверждения - катализатор К-18, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:
Диметилсилоксановый каучук - 100;
Оксид церия - 15-35;
Катализатор - К-18 - 6.
Техническим результатом заявляемого изобретения является получение композиции с улучшенными технико-эксплуатационными свойствами - высокими электроизоляционными и физико-механическими свойствами.
В качестве полиорганосилоксана в композиции используется диметилсилоксановый каучук СКТН-А (ГОСТ 13835-73, марка А), представляющий собой 48-52% раствор диметилсилоксановой смолы в ароматическом растворителе.
Для отверждения диметилсилоксанового каучука применяется катализатор К-18 (ТУ 6-02-805-75), который представляет собой раствор диэтилдикаприлата олова в этилсиликате при соотношении 1:4 соответственно. Для повышения диэлектрических и физико-механических свойств материала используется оксид церия IV (CeO2) марки ХЧ, степень чистоты 99,99%.
Оксид церия (IV) обладает высокой диэлектрической проницаемостью (ε=26) и, соответственно, большой электрической прочностью, что способствует повышению электроизоляционных свойств покрытия. Оксид церия обладает стабильными диэлектрическими характеристиками (при повышении температуры до 300°С диэлектрическая проницаемость оксида церия не изменяется, что способствует стабильности электрофизических характеристик покрытия при его эксплуатации в условиях повышенных температур). Кроме того, использование в составе композиции оксида церия в заявленном интервале позволяет получить покрытие с высокой прочностью сцепления с основой. При введении в композицию данного оксида в меньшем количестве ухудшаются защитные электроизоляционные свойства покрытия, снижается механическая и электрическая прочность, а при добавлении его в больших количествах ухудшается адгезия покрытия к обрабатываемой поверхности.
Для приготовления предлагаемой композиции диметилсилоксановый каучук смешивают в лабораторном смесителе при комнатной температуре в течение 25-30 мин с наполнителем оксидом церия до получения гомогенной смеси, а затем вводят катализатор К-18 и тщательно перемешивают еще в течение 10 мин. После выполнения данных операций получают образцы для испытаний путем нанесения данной композиции на металлические предварительно обезжиренные пластины из стали и алюминия методом полива через фильеру. Отверждение проводят в течение 72 ч при комнатной температуре на воздухе.
Заявленное изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. К 100 мас. ч. диметилсилоксанового каучука добавляют 15 мас. ч. оксида церия, перемешивают в течение 25-30 мин. Далее в смесь вводят 6 мас. ч. катализатора и тщательно перемешивают композицию в течение 10 мин. После выполнения данных операций получают образцы по указанной выше технологии.
Пример 2. К 100 мас. ч. диметилсилоксанового каучука добавляют 35 мас. ч. оксида церия, перемешивают в течение 25-30 мин. Далее в смесь вводят 6 мас. ч. катализатора и тщательно перемешивают композицию в течение 10 мин. После выполнения данных операций получают образцы по указанной выше технологии.
Пример 3. К 100 мас. ч. диметилсилоксанового каучука добавляют 25 мас. ч. оксида церия, перемешивают в течение 25-30 мин. Далее в смесь вводят 6 мас. ч. катализатора и тщательно перемешивают композицию в течение 10 мин. После выполнения данных операций получают образцы по указанной выше технологии.
Свойства образцов, полученных с использованием известного и предлагаемого составов, приведены в таблице.
Таким образом, как видно из приведенных в таблице данных, предлагаемая композиция позволяет получить образцы, обладающие, наряду с высокими электрической прочностью и диэлектрическими свойствами, хорошими адгезионными свойствами к подложке.
Заявленная композиция для электроизоляционного покрытия проста в изготовлении и удобна в эксплуатации. Ее производство может быть реализовано промышленным способом в условиях серийного производства с использованием известных технических и технологических средств.
Claims (2)
- Композиция для кремнийорганического электроизоляционного покрытия, отверждаемая при комнатной температуре и выполненная на основе диметилсилоксанового каучука СКТН-А, катализатора К-18 и наполнителя оксида металла, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя оксида металла используется оксид церия при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:
-
Диметилсилоксановый каучук СКТН-А 100 Оксид церия 15-35 Катализатор К-18 6
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2775337C1 true RU2775337C1 (ru) | 2022-06-29 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1694604A1 (ru) * | 1988-07-29 | 1991-11-30 | Предприятие П/Я В-2463 | Полимерна композици |
| US6379806B1 (en) * | 1999-07-07 | 2002-04-30 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Heat-resistant silicone rubber composite sheet having thermal conductivity and method of producing the same |
| 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 |
| RU2672447C1 (ru) * | 2017-09-25 | 2018-11-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Композиция для кремнийорганического электроизоляционного материала |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1694604A1 (ru) * | 1988-07-29 | 1991-11-30 | Предприятие П/Я В-2463 | Полимерна композици |
| US6379806B1 (en) * | 1999-07-07 | 2002-04-30 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Heat-resistant silicone rubber composite sheet having thermal conductivity and method of producing the same |
| 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 |
| RU2672447C1 (ru) * | 2017-09-25 | 2018-11-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Композиция для кремнийорганического электроизоляционного материала |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6030126B2 (ja) | 絶縁配合物 | |
| EP1176171B1 (en) | Electric insulating material and method of manufacture thereof | |
| EP2592630B1 (en) | Wholly aromatic liquid crystal polyester resin compound having improved insulation properties | |
| EP3184588A1 (en) | Liquid epoxy resin composition | |
| DE60301926T2 (de) | Epoxyharzzusammensetzung | |
| WO2022068512A1 (zh) | 一种基于多酚化合物交联的有机硅弹性体的制备方法 | |
| JP2014193965A (ja) | 高熱伝導性樹脂組成物、高熱伝導性半硬化樹脂フィルム及び高熱伝導性樹脂硬化物 | |
| RU2775337C1 (ru) | Композиция для кремнийорганического электроизоляционного покрытия | |
| EP1901312A1 (en) | Electrical insulation system based on polybenzoxazine | |
| JP2020169291A (ja) | スラリー組成物、該スラリー組成物の硬化物、該硬化物を用いた基板、フィルム、及びプリプレグ | |
| KR20130005245A (ko) | 전자 부품 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 사용한 전자 부품 장치 | |
| KR20110129274A (ko) | 저점도 난연성 고전압 절연물용 액상 실리콘 고무 조성물 | |
| RU2391364C2 (ru) | Кремнийорганическая композиция для электроизоляционного и антикоррозионного покрытия холодного отверждения и способ изготовления этой композиции в аэрозольном исполнении | |
| RU2672447C1 (ru) | Композиция для кремнийорганического электроизоляционного материала | |
| JP2018012745A (ja) | 注型用エポキシ樹脂組成物及び電気・電子部品 | |
| JP2023542729A (ja) | 樹脂組成物 | |
| KR960002476B1 (ko) | 고전압 전기부품용 열경화성 에폭시 수지 조성물 | |
| CN111171718A (zh) | 一种绝缘性好的涂层及其涂装工艺 | |
| WO2016030051A1 (en) | Electrically conductive composition | |
| RU2761621C1 (ru) | Композиция теплопроводящего герметизирующего материала | |
| KR20030059513A (ko) | 고전압 전기부품용 열경화성 에폭시수지 조성물 및 그제조방법 | |
| TWI803025B (zh) | 樹脂材料及金屬基板 | |
| JP2694218B2 (ja) | 電気電子部品封止用粉体塗料組成物 | |
| TWI843341B (zh) | 封裝組合物及膜層 | |
| JP2755666B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物 |