Состав для получения влагостойкого самонесущего теплоакумулирующего материала

Состав для получения влагостойкого самонесущего теплоакумулирующего материала

Реферат

 

Изобретение относится к составам для получения полимерных композитов с фазопереходными наполнителями, предназначенным, в частности, для обеспечения тепловых режимов элементов радиоэлектронной аппаратуры, а также термозащиты их от теплопритока извне, работающих в условиях повышенной влажности. Целью изобретения является повышение влагостойкости и способности материала удерживать фазопереходный наполнитель при температурах до 120^oС. Цель достигается тем, что состав для получения теплоаккумулирующего материала, состоящий из влагостойкого фазопереходного наполнителя (ФНП), тонкодисперсный органофильной добавки и отверждаемого на холоду связующего, содержит в качестве влагостойкого ФПН - горный воск (ТУ 39-232-81), в качестве органофильной добавки - органофильный аэросил АМ-1-300 (ТУ 6-18-185-79), а в качестве отверждаемого на холоду связующего - эпоксидную смолу марок ЭД 16, ЭД 20 (ГОСТ 10597-76) с аминным отвердителем УП 583 (ТУ 6-09-4227-76) или Л-20 (ТУ 6-05-241-202-78) при следующем соотношении компонентов, мас.%: горный воск 60 - 70; органофильный аэросил 6 - 10; эпоксидная смола с отвердителем 20 - 34. Энергоемкость материала 129 - 148 Дж/г, потери массы при 120^oС (выдержка 2 ч) - 0,3 - 0,5%, равновесное влагосодержание при 25^oС и относительной влажности 98% - 0,9 - 1,0%. 1 табл.

Изобретение относится к составам для получения полимерных композитов с фазопереходными наполнителями (ФПН), используемых для обеспечения тепловых режимов тепловыделяющих элементов радиоэлектронной аппаратуры (ТВЭ РАЭ), в частности для работы в условиях повышенной влажности при непосредственном нанесении материала на термостатирующий объект. Целью изобретения является повышение влагостойкости и способности материала удерживать фазопереходный наполнитель при температурах до 120^оС. П р и м е р. Фарфоровую ступку с навеской горного воска (ТУ 39-232-81), равной 65 г (65 мас.), помещают в термошкаф с температурой 905^оС и после полного разогрева и расплавления при перемешивании добавляют 8 г (8 мас.) органофильного аэросила АМ-1-300 (ТУ 6-18-185-79). Затем, контролируя температуру в ступке (не более 90^оС), при непрерывном перемешивании добавляют эпоксидную смолу ЭД 20 (ГОСТ 10597-76), в количестве 27 г (27 мас.), предварительно совмещенную при комнатной температуре с отвердителем УП 583 (ТУ 6-09-4227-76) (содержание отвердителя 25 мас. от смолы). Композицию тщательно гомогенизируют в течение 1 мин и наносят на РЭА или загружают в формы. После отверждения в течение суток при комнатной температуре материал готов к эксплуатации. Энергоемкость материала 139 Дж/г, потери массы при термообработке в течение 2 ч при 120^оС 0,4% от начальной, композиция при смешении стабильна, равновесное влагосодержание при относительной влажности воздуха 98% и температуре 25^оС 0,9% Свойства материала неизменны при использовании перечисленных марок смол и отвердителей: эпоксидные смолы ЭД 20, ЭД 16 (ГОСТ 10597-76) и аминные отвердители УП 583 (ТУ 6-09-4227-76) и Л-20 (ТУ 6-05-241-202-78), причем в случае использования отвердителя Л-20 его содержание должно быть 35 мас. от смолы (в данном случае 9,45 г). Энергоемкость составов определяют на дериватографе "Паулик, Паулик и Эрдей" по стандартной методике к прибору, точность определения 3% стабильность композиций при смешении и деформацию образцов при термообработке определяют визуально. Потери массы определяют на образцах кубической формы (высота грани 20 мм) после термообработки при 120^оС в течение 2 ч. Точность взвешивания 0,001 г. Равновесное влагосодержание определяют путем помещения измельченных образцов материалов в эксикатор с относительной влажностью воздуха 98% и при 25^оС и выдержкой до постоянной массы при указанных условиях. Точность взвешивания 0,0002 г. Свойства предложенного материала при различном соотношении ингредиентов и материала по прототипу представлены в таблице. Данные получены после проведения 30 циклов нагрев-охлаждение. Горный воск (ТУ 39-232-81) получают путем экстракции углеводородным растворителем из бурого угля. Он является сложной смесью жирных кислот, спиртов, эфиров, асфальтенов, нафтенов и смол. В качестве связующего используют эпоксидные смолы ЭД 16, ЭД 20 (ГОСТ 10597-76) с аминным отвердителем УП-583 (ТУ 6-09-4227-76) (25 мас. от смолы) или Л-20 (ТУ 6-05-241-202-78) (35 мас. от массы смолы). Различий при использовании разных эпоксидных смол и аминных отвердителей не обнаружено. Содержание связующего в составе должно быть в пределах 20-34 мас. При меньшем содержании связующего недостаточно для образования матрицы, а при большем содержании снижается энергоемкость материала. Содержание аэросила в составе должно быть 6-10 мас. При меньшем содержании структурирование композиции недостаточно, наблюдается отделение части горного воска в процессе смешения компонентов, а при большем композиция становится настолько густой, что нанесение ее на РЭА требует значительных усилий и может привести к повреждению элементов. Содержание горного воска должно быть в пределах 60-70 мас. что обеспечивает требуемую энергоемкость, а также существование стабильной эмульсии компонентов на стадии приготовления материала. При содержании горного воска ниже 60 мас. энергоемкость материала ниже, чем у прототипа, а при содержании более 70 мас. матрица не в состоянии удерживать такое количество ФПН, что проявляется в деформации образцов материала при температурах выше температуры плавления ФПН. Из таблицы видно, что по сравнению с прототипом материал обладает высокой влагостойкостью и способностью удерживать фазопереходный наполнитель при температурах до 120^оС, при некотором снижении теплоты фазового перехода ФПН. Использование изобретения позволит повысить надежность и качество термостабилизации РЭА в условиях повышенной влажности и температурах до 120^оС.

Формула изобретения

СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВЛАГОСТОЙКОГО САМОНЕСУЩЕГО ТЕПЛОАКУМУЛИРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА, включающий связующее - смолу с отвердителем, фазопереходный наполнитель с высокой удельной теплотой плавления и аэросил, отличающийся тем, что, с целью повышения влагостойкости и способности материала удерживать фазопереходный наполнитель при температурах до 120^oС, он содержит в качестве фазопереходного наполнителя - горный воск, и органофильный аэросил при следующем соотношении компонентов, мас.%: Горный воск - 60 - 70 Эпоксидная смола с аминным отвердителем - 20 - 34 Органофильный аэросил - 6 - 10

РИСУНКИ

Рисунок 1