Способ изолирования и герметизации электротехнических изделий

Способ изолирования и герметизации электротехнических изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: получение регулируемых по толщине герметичных электроизоляционных пленок на деталях любой конфигурации, например на магнитопроводах , моточных узлах, деталях микромашин и т.д. Сущность изобретения: формирование пленки из смеси эпоксидно-диановой смолы и полиамида на основе сополимера аминодекаковой, аминокарбоновой и диаминокэрбоновой кислбт с молярным соотношением амидных и метиленовых групп 9,0% при соотношении кислот соответственно (0,5-0,8): 1,0 е дополнительным содержанием пигмента в количестке 2,0 - 6,0 мас.%, которая суспендирована в смеси 1,1,2-трифтортрихлорэтана и гексана, взятых в соотношении 1,0:(0,8-1.0). Наносят суспензию при напряженности электрического поля 2,0-5,0 кВ/см, сушат и оплавляют покрытие. Достигаются экономия материалов и улучшение качества изделий. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. изводства электроннои радиотехнических изделий, способных работать в условиях повышенной влажности. Известен способ изолирования и герметизации электротехнических изделий путем многократного нанесения электроизоляционных лаков, компаундов, эмалей и др. меСО С х| ю со ел 00 о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (21) 4,141084/07 (22) 31.07.89 (46) 30.03,92. Бюл. ¹ 12 (71) Институт коллоидной химии и химии воды им. А.В.Думанского и Производственное объединение "Ижевский радиозавод" (72) Т.А.Жэринова, А.А.Малышев, B.Þ.Тре- . тинник, С.И.Агафонов, В.В.Скрябин, M.Ã.Ôóòîðíèê и А,Ф.Верескунов (53) 621,315(088.8) (56) Николаев А.Ф,Синтетические полимеры и пластические массы на их основе. М.: Химия, 1956, с, 309.

Полиэтиленовая пленка для изоляции обмоток трансформаторов. — Сборник рефератов НИОКР, обзоров, переводов и депонированных рукописей, сер. ЭЛ

"Энергетика — электроника", 1986, № 5, с. 32.

Туркина P.À., Дубченкова Л.А, Покрытие катушек низковольтных трансформаторов и пазов пакетов якорей малогабаритных электромашин порошковыми компаундами.

Инф. листок о научно-техническом достижении № 84-1227, ВНИИМИ, 1984.

Павлова Л.М. и др. Герметизация трансформаторов пленкой RKC-171. Межотраслевой реферативный сборник Передовой производственно-технический опыт, 1987, вып. 10, с. 29.

Изобретение относится к способам изолирования и герметизации электротехнических деталей и узлов и может быть использовано для"-получения регулируемых по толщине электроизоляционных герметических пленок на деталях любой конфигурации (например, магнитопроводэх, моточных узлов, деталях микромашин и т.д.) для про Ы 1723589 А1 (54) СПОСОБ ИЗОЛИРОВАНИЯ И ГЕРМЕТИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗ-, ДЕЛИЙ (57) Использование: получение регулируемых по толщине герметичных электроизоляционных пленок на деталях любой конфигурации, например на магнитопроводах, моточных узлах, деталях микромашин и т.д. Сущность изобретения: формирование пленки из смеси эпоксидно-диановой смолы и полиамида на основе сополимера аминодекановой, ам инока рбоно вой и диаминокарбоновой кислот с молярным соотношением амидных и метиленовых групп

9,0% при соотношении кислот соответственно (0,5 — 0,8):1,0 с дополнительным содержанием пигмента в количестке 2;0- — 6,0 мас., которая суспендирована в смеси

1,1,2-трифтортрихлорэтана и гексана, взятых в соотношении 1,0:(0,8-1,0). Наносят суспензию при напряженности электрического поля 2,0-5,0 кВ/см, сушат и оплавляют покрытие, Достигаются экономия материалов и улучшение качества изделий.

1 з.п. ф-лы, 1 табл. изводства электронно- и радиотехнических д изделий, способных работать-в условиях повышенной влажности.

Известен способ изолирования и герметизации электротехнических изделий путем многократного нанесения электроизоляционных лаков, компаундов, эмалей и др. ме1723589

25

35

55 тодом окунания, полива с последующей суш кой.

Однако этот метод не позволяет регулировать толщину пленок, является многооперационным и длительным, Недостатком этого способа является также то, что под слоем изоляции остается воздух, влага, что приводит к образованию трещин и разрывов изолирующей пленки.

Известен способ изоляции полиэтиленовой пленкой, пленками, полученными из порошковых компаундов с размером зерна

80 — 100 мкм вибровихревым и электростатическим методами, Однако эти способы характеризуются длительным процессом отверждения и не позволяют получать тонкую изоляцию (менее 400 мкм), обладающую достаточно высокой электрической прочностью, обеспечивающей нормальное функционирование указанных изделий, а также изолировать детали сложной конфигурации.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ изолирования и герметизации, включающий формирование пленки на основе термопластичной полимерной композиции эпоксиполиамидметилполиамид, термообработка которой осуществляется при температуре 150 С в течение 4 ч.

Полученная таким образом изоляция механически прочная, но недостаточно ка-. чественная, а сам процесс трудоемкий; низок коэффициент заполнения тороидального магнитопровода медью; под слоем изоляции остаются воздух и влага, снижающие электрические свойства изделий, либо в процессе работы иэделия образуются вэдутия и разрывы изоляции, Применение клеевой пленки не позволяет производить изоляцию иэделий сложной конфигурации, толщина изолирующей пленки 40 мкм.

Цель изобретения — повышение качества изделий и ускорение технологического процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изолирования и герметизации электротехнических деталей и узлов, включающему формирование электроизоляционной пленки с последующей термообработкой, пленку формируют из суспензии смеси порошковых компаундов термопластичных и термореактивных смол при массовом соотношении 1:(0,5-0,8) с размером частиц 10 — 20 мкм в диэлектрическом растворителе при воздействии электрического поля с последующей термообработкой в течение времени, обеспечивающего образование сплошной пленки, При этом используют следующие термопластичные и термореактивные полимеры. полиамиды, полиолефины, эпоксидные смолы и пигменты.

В качестве диэлектрического растворителя используют смесь гексана и фреона в соотношении (1 — 0,8):1 и процесс ведут при напряженности электрического поля 2 — 5 кВ/см, Примеры реализации предлагаемого способа и основные свойства пленок представлены в таблице.

Отличительная особенность предлагаемого способа заключается в том, что пленка, сформированная в суспензии смеси порошковых компаундов термопластичных и термореактивных полимеров при массовом соотношении 1:(0,5 — 0,8) в диэлектрическом растворителе при воздействии электрического поля, обладает высокой электроизоляционной и герметизирующей способностью; Пленки, полученные из суспензии только на основе термопластичных (например, полиамиды — пример 21 в таблице) или термореактивных (эпоксидные— пример 22,23) полимеров, а также из суспензий их смесей при другом массовом соотношении (1:0,4:1:0,9) не позволяют достигнуть необходимого качества электронно- и радиотехнических изделий.

Предлагаемый размер частиц суспенэии 10 20 мкм и состав диэлектрической дисперсионной среды (фреон и гексан в соотношении 1;(0,8-1) обеспечивают высокую адгезию полимерной пленки, исключают попадание воздуха и влаги, приводящие к трещинам и разрывам изолирующей пленки, вследствие чего достигается высокая электроизаляция и герметизация электронно- и радиотехнических изделий. установлено, что применение в качестве диэлектрического растворителя смеси фреона и гексана в соотношении 1;(0,8-1) и проведение процесса формирования пленки при напряженности электрического поля

2-5 кВ/см позволяет достигнуть высокой рассеивающей способности полимерной суспензии и получать равномерную по толщине изоляционную пленку на поверхности сложной конфигурации за один прием. Этим достигается значительное ускорение технологического процесса и воэможность его полной автоматизации.

Способ изолирования и герметизации электротехнических деталей и узлов осуществляется следующим образом.

10,00/0-ную суспензию смеси порошковых компаундов термопластичных и термореактивных полимеров при массовом соотношении 1:(О;5 — 0,8) в диэлектрическом

1723589 растворителе помещают в емкость цилиндрической формы с металлическими (никелевыми, алюминиевыми и стальными) сетчатыми высокопотенциальными электродами. Содержимое емкости перемешивается при помощи магнитной мешалки.

Деталь, на которую наносят полимерную суспензию, заземлена, Зазор между деталью и сетчатым электродом составляет в среднем 1 см. На сетчатый электрод подается потенциал+ 2-5 кВ, Время воздействия электрического поля составляет 15-20 с.

Полученное порошкообразное покрытие из смеси полимеров сушат сначала на воздухе в течение 2 — 5 мин, а затем подвергают термообработке в сушильном шкафу при температуре (установлена экспериментально) плавления смеси полимеров в течение времени, обеспечивающего образование сплошной пленки (от 30 до 32 мкм). Оценка образования сплошной пленки производилась визуально, Характеристика реагентов, применяемых в предлагаемом способе.

Компоненты дисперсионной среды, Фреон-113 С2С!за — бесцзветная жидкость с плотностью 1,58 кг/дм, температурой кипения 47.7 С и плавления -36 С, диэлектрической проницаемостью 2,47.

Гексан CsH14 — бесцветная жидкость плотностью 0,65 кг/дм,.температурой киз пения 67 С, плавления — 96 С и диэлектри ческой проницаемостью 1,89.

Компоненты порошковой смеси.

Эпоксидная смола Э-44 — светло-желтый порошок химического строения

Н2С-С2Н foPh — C(".H )g — PhOCHg-СН0 OH

-ЯНД-OPh-С(СНз)рРЬΠ— С Н вЂ” СН

О с молекулярным весом 1600, насыпной плотностью 0,55 — 0,65 кг/дм, температурой плавления 90 С, содержанием эпоксидных групп 7,0 мас.%, текучестью при 150 С до 3 баллов, Тройной сополимер аминододекановой, аминокапроновой и диаминокапроновой кислот Па — 12/6/66 — порошок белый строения

H fNH — (CHÐ)h- С-NH — (ÑH )5-С-NH-(CHg)g NH-(CHg)g-С) ОН с молекулярным весом 50 000, дисперсностью 10-15 мкм, температурой плавления . 5 125 С, молярным соотношением амидных и метиленовых групп 9 мол.%, диэлектрической проницаемостью 4 — 5.

Свинцово-молибдатный крон — порошок красного цвета, плотность 5,6 кг/дм, 10 насыпная плотность 0,5 кг/дм, коэффициент преломления 2,2.

Пигмент глубоко-черный — порошок черного цвета, плотность 2,4 кг/дмз, насыпная плотность 0,35 кг/дм .

15 Пример 1. 10 г смеси порошков термопластичного полиамида Па — 12/6/66 (т.н,) и термореактивного — эпоксидной смолы Э-44 с размером частиц 10 мкм в соотношении 1:0,5 и 95 г смеси фреона — 113 и

20 гексана в массовом соотношении 1:0,5 помещают в емкость цилиндрической формы с никелевым сетчатым высокопотенциальным электродом (в таблице пример 2). Содержимое емкости перемешивают при

25 помощи магнитной мешалки в течение 3 мин. Деталь, на которую наносят полимерную суспензию, заземлена, Зазор между деталью и сетчатым электродом составляет в среднем 1 см. На сетчатый электрод подают

30 потенциал — 2 кВ, Время воздействия электрического поля составляло 15 с. Порошкообразное покрытие из смеси Па-12/6/66 и

Э вЂ” 44 сушили на воздухе в течение 2 мин.

Термообработку полученного порошка про35 водили при следующих условиях: Т=130 С, время 25 мин. Цвет получаемого покрытия— прозрачно-желтоватый, влагОустойчивость

40 сут, электрическая прочность 3;4 M Blм, стойкость к термоциклированию 60 — 130 С.

40 Толщина электроизоляционной пленки 28 мкм, Пример 2. 10 г смеси порошков

Па — 12/6/66 и Э вЂ” 44 с размером частиц 20 мкм, пигмент глубоко-черный (в массовом

45 соотношении 1;0,5:0,05) и 90 г фреона-113 с гексаном (в массовом соотношении 1;0,8) помещают в емкость цилиндрической формы с никелевым сетчатым высокопотенциальным электродом.(пример 20 в таблице).

50 Содержимое емкости перемешивают при помощи магнитной мешалки в течение 5 мин, Деталь, на которую наносят полимерную суспензию, заземлена, Зазор между деталью и сетчатым электродом составляет в

55 среднем 1 см. На сетчатый электрод подают потенциал 2 кБ. Время воздействия электрического поля 20 с. Порошкообразное покрытие из смеси Па-12/6/66, Э-44 и пигмента глубоко-черного сушили на воздухе 3 мин. Термообработку полученного по1723589

j Соотношеи/и (ние поли; мероэ в

j c»ecu

Ь

Условия форми-, Условия термороеания порош- !обработки кового осадка

Состав суспензии

ХаРактеристика свойств пленок

Компоненты

Электри- Стой1 ческая кость к

1 проч- термоцикность,, лированию

МВ/м

Соотношение компонентов в растворителе размер частиц мкм

Количество компонента, твердой фазы, вес.2

Влагоус-, тойчи- 1 вость, сутки

Толщина пленки, мкм

---" †-"--"- ТемпераВремя

Напряженность> кВ/см

Время, сек тура оплавления, С оплавления, мин

Известный способ

ПКС-171 зпоксиполиечид.метилпопиамид фреон; !5 2 гексан

I:1

1О

Полимерная 10 смесь

2 110,5

То we

1:0,4

4 1:0,8

5 1:0,9

6 i:0,6

7 . I:0,5

8 . 105

9 110,5

То же 15 2

10

15 2

15 2

15 2

»

»

10

130 26

39 3,0 -60 - 29

+13 0

38 3,4 -60 - 30

+128

»

10

20!

5 2 130, 26

«»

»

20 2!

»

Орели: 20 2 гексан

1:1

Полимерная 10!

О смесь

То же 10 2

1О

10 1:0>5

I1 1:0,5

12 1:05

13 . 110>5

То we

15 5

»

10

15 2

15 2

10

15

10

14 1:0,5

15 1:0,5

16 l:05

15 1,0

15 6,0

10

»

l0!

26 39

3 2 -60 " 31

+13 О

110,8 15 2,0 н»

129

10

I5 2,0

130

1:0,9

i:0,7

1:1>1

I7 110,5

18 1:О ° 5

19 1:0,5

»

10

Не получается сплошная пленка

Не получается сплошнзл пленка

» рошка проводили при следующих условиях: температура 130 С, время 25 мин. Цвет получаемой пленки черный, непрозрачный; влагоустойчивость 39 сут; электрическая прочность 2,6 МВ/м; стойкость к термоцик- 5 лированию 60 — 135 С. Толщина полимерной пленки 32 мкм, Формула изобретения

1. Способ изолирования и герметизации электротехнических изделий, при котором состав на основе эпоксиполиамида наносят окунанием на поверхность изделий,сушатиоплавляют,отличающий- 15 с я тем, что, с целью улучшения качества изделий путем повышения электрической прочности и влагостойкости покрытия, а также повышения производительности процесса и снижения расхода материалов за 20 счет снижения толщины покрытия, используют состав, содержащий в качестве эпоксидной составляющей эпоксидиановую смолу с содержанием эпоксидных групп 7,0 мас. 7, в качестве полиамидной составляющей — полиамид на основе сополимера аминодекановой, аминокапроновой и диаминокапроновой кислот с малярным соотношением амидных и метиленовых групп

9,0; при соотношении этих составляющих соответственно (0,5 — 0,8) к 1,0 мас., суспендируют указанный состав в смеси 1,1,2-трифтортрихлорэтана и гексана, взятых в мас. соотношении 1,0 к (1,0 —.0,8), при этом нанесение покрытия ведут при напряженности электрического поля (2,0 — 50) МВ/м в течение времени, необходимого для получения требуемой толщины, и оплавляют его при температуре плавления э поксипол иамида.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что состав дополнительно содержит пигменты — свинцово-молибдатный крон с насыпной плотностью 500 кгlмз или глубоко-черный с насыпной плотностью 350 кг/м в количестве (2,0-6,0) мас.7 от массы эпоксиполиамида.

150 240 25 2 -60 - 40

+130!

ЗО 25 40 3,5 -60 - 28

+130

130 25 24 1,8 -50 - 32

+110

130 25 38 2,5 -60 - 28

+135

132 30 28 2,0 -60 - 38

+120

130 35 39 2,5 -60 " 32

+130

130 35 39 . 2,5 -60 - 32

+130

130 30 26 I 7 -60 - 27

+120

130 27 40 3,5 -60 - 30

+125

130 40 28 2 0 -60 - 40

+120

130 25 40 3,5 -60 - 30

+130

Тонкий слой порошка с плохой адгезией в подложке

Толстый слой порошка с плохой адгезией

27 40 3,4 60- !30 29

1723589

Продолжение таблицы — — — — ------г------"- — — -----""-----" — -- — — - — — " —Условия термообработки

Характеристика свойств пленок

Условия формирования поровкового осадка

Состав суспензии! г и/и

Электри-; Стой-!

Телкина планки мкм

Соотножение

Ряэмер части

Компоненты кость к термоциклироеанио а

-60+135

130 25 30 2,6

15 2,0

95 10 11

0,5

-60+120

130 25 25 1,8

15 2,0

10 !0 1:1

15 2,0 90 20 24 2 ° 0

Э-44

22 0:1

38

23 0:1 ПЭП-534

150 20 26

2,2

15 2,0

Составитель А.Малышев

Техред М.Моргентал Корректор. М.Максимишинец

Редактор M.Ltèòêèíà

Заказ 1066 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Соотнове- ние поли- мерок а смеси

20 1:0 15:0,5 Полимерная снесь

Пигмент глубокомерный

21 1:0 Па-12/6/66

Количество компонента, тверлой фааы, вес.2

КоМпо нентое в растворителе!

О 1:1

10 1:1

Время, Напрясек жеи ность кВ/см

Темпера-;Время тур» on- оплав лавления, ленин С мнн!

Влагоус тойчмвость, сутки ческая прочность

M8/ì

-50+125

-60+130