Электроизоляционные лаки, эмали, коипаунды

Электроизоляционные лаки являются растворами пленкообразующих веществ в органических растворителях. Слой лака, нанесенный на твердую поверхность, постепенно отверждается, образуя лаковую пленку – гибкую или хрупкую – в зависимости от состава лака. В качестве растворителей используют легко испаряющиеся жидкости: бензол, толуол, ацетон, спирты. К пленкообразующим веществам относятся полимеры (полистирол, поливинилхлорид) и смолы (бакелитовые, эпоксидные, кремнийорганичес-кие и др.). В состав некоторых лаков входят еще пластификаторы и сиккативы.

Пластификаторы – вещества, прилагающие эластичность отвержден-ной лаковой пленке. В качестве пластификаторов применяют касторовое масло, жирные кислоты льняного масла. Сикккативы – жидкие или твердые вещества, вводимые в некоторые лаки, чтобы ускорить отверждение лака.

По своему назначению электроизоляционные лаки делят на пропиточ-ные, покровные, эмаль-лаки и клеящие.

Пропиточные лаки применяют в электронной аппаратуре для пропитки обмоток трансформаторов, дросселей и др. Обмотки пропитывают лаками для прочного соединения витков друг с другом, а также для устранения по- ристости изоляции проводов обмоток и повышения теплопроводности.

Покровные лаки применяют для создания на поверхности пропитанных обмоток или печатных плат электроизоляционных защитных покрытий тол- щиной 0,04 – 0,2 мм большой сплошности – без пор. Отвержденные пленки покровных лаков должны обладать влагостойкостью, а в отдельных случаях тропикостойкостью и стойкостью к другим воздействиям.

Эмаль-лаки – одна из разновидностей покровных лаков, применяемых для тонкопленочной изоляции обмоточных проводов. Эти лаки должны обла- дать хорошей адгезией к медным и алюминиевым проводам, а также образо-вывать гибкую пленку с большим сопротивлением истиранию. Эмаль-лаки изготовляют на основе поливинилацетатных, полиэфирных смол и других полимеров.

Клеящие лаки применяют для склеивания керамики с керамикой или керамики с металлом, а также пластмасс и других материалов. Растворы кле- ящих лаков должны обладать хорошей адгезией к различным твердым мате-риалам и образовывать прочный клеевой шов. В качестве клеящих лаков ши- роко применяют составы на основе эпоксидных, бутварно-фенольных и других полимеров. В зависимости от основы отвержденные пленки лаков мо- гут быть термопластичными веществами (полистирольные, поливинил-хлоридные) или термореактивными (бакелитовые, эпоксидные).

По способу сушки все лаки делят на две группы: возлушной (холодной) и печной (горячей) сушки. Лаки печной сушки обладают лучшими меха-ническими и электрическими характеристиками. Важнейшими характери-стиками лаков являются вязкость, время высыхания, термопластичность, водопоглощаемость и электрические характеристики. Вязкость определяет текучесть лака. Чем меньше вязкость, тем большей текучестью обладает лак и тем выше его пропитывающая способность. Время высыхания определяют с помощью образцов бумаги. Образец пропитывают лаком и после сушки на его поверхность накладывают кусочек фильтровальной бумаги и прижимают грузом массой 200 г. на площадь 1 см². Лак считается высохшим, если после снятия груза фильтровальная бумага не прилипает к образцу. При этом отмечают время высыхания лака. Термопластичность – время (в часах) воздействия температуры на лаковую пленку, по истечению которого на ней появляются трещины при изгибании вокруг стального стержня Ø 3 мм. В таблице 3.2 приведены основные характеристики лаков горячей сушки.

Электроизоляционные эмали – это лаки с введенными в них тонко-дисперсными веществами (пигментами), в качестве которых применяют оксиды различных металлов. Эмали являются покровными материалами, так как обладают повышенной вязкостью. Ими покрывают пропитанные лаком катушки трансформаторов, печатные платы и другие изделия для защиты от влаги, атмосферных и других воздействий.

Характеристики лаков Таблица 3.2

Состав	Марка лака	Темпе- ратура сушки, °С	Время сушки, ч	Термо- пласти- чность	Электрические характеристики при 20°С	Интер-вал рабо-чих темпе- ратур, °С
удель- ное объем. сопр-е, Ом·м	элек-трич. проч-ность, МВ/м
Смесь раст-воров алкид- ной и резоль- ной смол	ФЛ-98			Не менее 50 ч при 150°С	10^12	70 –	-50 ÷ +130
Смесь раст-воров глиф- талевой и ме-ламиноформ- альдегидной смолы в бу- таноле	МЛ-			Не менее 24 ч при 150°С	10^11	60 –	-50 ÷ +130
Раствор крем- нийорганиче- ской смолы в толуоле	КО-			Не менее 75 ч при 200°С	10^13	70 –	-60 ÷ +180

Компаунды – это жидкие составы из органических веществ. В отличие от лаков компаунды не содержат растворителей и поэтому при отверждении образуют плотные беспористые блоки. По назначению компаунды делят на пропиточные и заливочные (герметики). Герметизация означает полную изо-ляцию радиокомпонента от воздействия внешней среды. Компаунды для гер-метизации РЭА должны иметь малую объемную усадку (0,2 – 2%) и большой «срок жизни», т.е. длительной время находиться в жидком состоянии. Жела-тельно также, чтобы компаунды могли превращаться в твердый блок при ко- мнатной температуре. Для отверждения в исходный жидкий компаунд обыч- но вводят отвердитель.

В эпоксидных компаундах горячего отверждения в качестве отвердите-лей применяют ангидриды кислот (малеиновой, фталевой), Ангидриды, вве-

денные в эпоксидную смолу, вызывают её отверждение только при длитель-ном нагреве (4 -20 ч) при 70 – 150 °С. Срок жизни компаундов с отверди- телями горячего отверждения составляет 2 – 6 ч.

В эпоксидных компаундах холодного отверждения в качестве отверди-телей применяют амины (полиэтиленполиамин, пиридин и др.). Эпоксидные компаунды с отвердителями холодного отверждения имеют ограниченный срок жизни (30 – 60 мин.).

Отвержденные эпоксидные компаунды представляют собой терморе-активный диэлектрик, обладающий следующими характеристиками: плот- ность 1200 – 1800 кг/м³; σ_р = 40 ÷ 60 МПа; а = 5 ÷15 кДж/м²; теплостойкость 50–110°С; температура разложения 340 – 350°С; холодостойкость от -45 до

-60°С; водопоглощаемость не более 0,1÷ 0,5 % (за 24 ч); ρ _V ≈ 10¹² ÷10¹³ Ом·м;

ε_r = 4 ÷ 5,2; tgδ = (3 ÷20)10^-3; Е_пр =18 ÷30 Мв/м (при толщине слоя 1 мм).

Кремнийорганические компаунды обладают высоким уровнем электри- ческих характеристик, большой нагревостойкостью и температурной стабильностью. Отвержденный кремнийорганические компаунд представляет собой резиноподобное эластичное вещество, имеющее следующие характе-ристики: плотность 1000 – 1200 кг/м³; а = 10 ÷15 кДж/м²; холодостойкость от -60 до -70°С; водопоглощаемость 0,05 ÷ 0,09 %); ρ _V ≈ 10¹² ÷10¹³ Ом·м;

ε_r = 3 ÷ 4; tgδ = 0,003÷0,008; Е_пр =20 ÷50 Мв/м; нагревостойкость 180 - 220°С;

срок жизни исходных составов 0,5 – 0,6 ч.

Кроме рассмотренных в радиэлектронике используют и другие компа-унды, например МБК, используемый для герметизации компонентов на пе-чатном монтаже и других узлах аппаратуры. Эластичные компаунды, кото-рые служат для герметизации намоточных тонкопроволочных изделий, а также микромодулей и функциональных, состоящих из деталей, чувстви-тельных к механическим напряжениям (ферритовые и полупроводниковые изделия). К таким компаундам относятся композиции на основе кремний-органических жидких каучуков (Виксинт К-68, Виксинт ПК-68 и др.), отвер- ждающиеся при комнатной температуре при введении отвердителей.

Дата добавления: 2014-01-20