Лако-красочные материалы — производство

Большой интерес представляет использование эпоксидов для получения электропроводящих клеев. Разработаны электропрово­дящие клеи, содержащие в качестве токопроводящего наполни­теля сажу [259]. Их удельное объемное электрическое сопротивле­ние (р„) находится в пределах Ю-1—Ю-7 Ом-см. В качестве токо- проводящих наполнителей используют также дисперсные металлы. Из полимеров, наполненных металлическими порошками, можно получать клеевые пленки с р„=10-1—10~4 Ом-см.

Электропроводящие клеи с р„=10~2—Ю-4 Ом-см в зависимости от способа получения могут обладать как изотропными, так и ани­зотропными электрическими свойствами. Электропроводящие клеи с изотропной проводимостью получают диспергированием электро­литических или карбонильных никелевых порошков в эпоксидной смоле ЭД-20. Примерный состав клея с изотропной проводимостью следующий: ЭД-20—100 вес. ч., никелевый порошок — 350— 400 вес. ч., полиэтиленполиамины—10—-15 вес. ч. Полимерные клеи с изотропной проводимостью отверждаются при 20±5— 70±5°С. Удельное объемное электрическое сопротивление этих клеев 5 • 10"2—7 • 10-2 Ом • см.

Применение большого количества металлического наполнителя приводит к ухудшению механических характеристик клеевых со­единений. В связи с этим разработан способ искусственного струк­турирования металлических частиц под действием магнитного по­ля и получен электропроводящий клей с р„=5-10-2—7-10~2 Ом-см, но при концентрации наполнителя (никелевого порошка) пример­но в 10 раз меньшей, чем в композиции, состав которой приведен выше. Клеевое соединение, отвержденное в магнитном поле, ха­рактеризуется анизотропией электропроводности, поскольку оно хорошо проводит электрический ток в направлении магнитного по­ля и обладает высоким удельным объемным электрическим сопро­тивлением (р„=109—1014 Ом-см) в перпендикулярном направле­нии. Примерный состав клея с анизотропной проводимостью сле­дующий: ЭД-20—100 вес. ч., никелевый порошок — 40—50 вес. ч., полиэтиленполиамины — 15 вес. ч. Полимерные клеи с анизотроп­ной проводимостью отверждаются при20±5—65±5°С в магнитном поле и имеют р„=2-10-2—5- Ю-2 Ом-см.

Используя в качестве наполнителя специально обработанный никелевый порошок, удалось создать электропроводящий клей со стабильными электрическими характеристиками в широком диа­пазоне температур (от —196 до 150 °С); р„ этого клея в процессе теплового старения при 150 °С и после глубокого охлаждения в жидком азоте (—196 °С) изменяется незначительно.

Разработана токопроводящая композиция на основе эпоксид­ной смолы, диацетонового спирта (для разбавления смолы) и мел­кодисперсного ‘ серебра в качестве токопроводящего компонента [260]. Эту смесь тщательно перетирают в агатовой ступке, затем добавляют отвердитель (полиэтиленполиамины) в количестве 8% от массы смолы. Отверждение производится сначала на воздухе в течение 2 ч, а затем в термостате при 100 °С. Серебро, исполь­зуемое ю композиции, получают двумя способами: восстановлени­ем сегнетовой солью из раствора азотнокислого серебра и восста­новлением раствором закисного сернокислого железа. Эти две раз­новидности дисперсного серебра сильно отличаются по внешнему виду: первая — тусклая, серого цвета; вторая — блестящая, с раз­мером частиц 2,2 мкм [260].

Оптимальный состав композиции следующий: смола ЭД-20 — 20%, серебро, полученное восстановлением раствором закисного сернокислого железа, — 60%, диацетовый спирт — 20%, полиэти — ленполиамин — 8%. Разрушающее напряжение клеевых соединений на этом клее при равномерном отрыве составляет 130—300 кгс/см2 при 20 °С. Термический коэффициент линейного расширения ком­позиции равен 2,35-Ю-3 1/°С, удельное объемное электрическое со­противление— 1,2-Ю-3 Ом-см. Клей может быть использован для склеивания различных деталей электротехнического и радиотех­нического назначения, а также при получении печатных радио­схем [110].

На основе эпоксидных смол ЭД-20 и УП-599, отвердителя И-5М и порошка карбонильного никеля ПНК-1 в качестве токопроводя­щего наполнителя разработана клеящая композиция марки КТП-1.

Жизнеспособность композиции при 18—25 °С — не менее 6 ч, режим отверждения: 3—7 сут при 18—25 °С или 3 ч при 150 °С. Удельное объемное электрическое сопротивление клея составляет 0,25—0,6 Ом-см при 25°С и 1,7—2,9 Ом-см при 80°С. Прочность при сдвиге клеевых соединений алюминиевых сплавов (Д-16) и различных стеклопластиков находится в пределах 90—196 кгс/см2 при 20 °С и 20—40 кгс/см2 при 80 °С. Прочность при расслаивании клеевого соединения латунной сетки 0,45 с анодированным алюми­ниевым сплавом Д-16 при 20 °С составляет 0,7—1,5 кгс/см; при 80 °С — 0,1—0,16 кгс/см, а после старения при 80 °С в течение 750 ч — 0,8—2,4 кгс/см.

Клеевые соединения выдерживают 10-107 циклов при напря­жении сдвига 10 кгс/см2 без разрушения. Клей предназначен пре­имущественно для соединения электронагревателей с токопроводя — щими шинками [105, 261].

Фирмой «Ероху Products» разработан клей Е-Сольдер 3212 с теплостойкостью до 210 °С, содержащий серебро и обладающий высокой электропроводностью и хорошей адгезией к металлам, ке­рамике и стеклу. Прочность клеевых соединений латуни при сдви­ге составляет 352 кгс/см2 при 25 °С и 141 кгс/см2 при 130 °С. Клей отверждается при 135 °С в течение 6—18 ч или при 200 °С в тече­ние 10—30 мин [261].

Известен двухкомпонентный эпоксидный электропроводящий клей марки Хиликс К-32Г, содержащий серебро в качестве напол­нителя [262]. Разрушающее напряжение при сдвиге клеевых соеди­нений алюминия внахлестку составляет 52,7—84,3 кгс/см2.

Фирма «Industrial Lubriqants A. G.» (Швейцария) производит токопроводящие клеи Эликолит 312, 325, 336, отверждающиеся при нагревании, и клей Эликолит 340 холодного отверждения. Клеи содержат серебро и теплостойки до 175 °С.

Разработан ряд электропроводящих клеев холодного отвержде­ния с максимальной рабочей температурой 200 °С [263].