Эпоксидные компаунды: виды, свойства, сферы применения

Эпоксидный компаунд

Десятки отраслей современной промышленности используют эпоксидные компаунды - искусственно синтезированные вещества, состоящие из нескольких компонентов. Уникальные свойства данных материалов позволяют надежно защищать поверхности электронных плат от воздействия влаги, создавать детали механизмов, изолировать элементы токопроводящих систем.

Понятие и история создания

Слово "компаунд" позаимствовано из английского языка: в переводе на русский compound обозначает "составной". Компаундами изначально называли тип паровых двигателей с двумя цилиндрами. С начала 20 века так стали называть сложные вещества, состоящие из нескольких компонентов. Эпоксиды - эфиры, летучие вещества, в молекуле которых присутствует атом кислорода. Слово "эпоксид" произошло от корней греческих слов epi - "над" и oxy - "кислый". Большинство эфиров представляют собой жидкости с резким эфирным запахом.

Честь создания эпоксидных компаундов принадлежит французскому ученому П. Кастану, который синтезировал в своей лаборатории эпоксидную смолу - вязкую жидкость янтарного цвета. Кастан выяснил, что данное вещество можно получить, смешав эпихлоргидрин с бисфенолом А. В последствии им было установлено, что при добавлении в смолу фталиевого ангидрида полученная смесь становилась твердой и не плавилась при нагревании до 95 С.

В 1936 году американскому химику С. Гринли Патентным Бюро США выдан документ по номером 2521911, фиксирующий авторское право на получение нескольких эпоксидных смол, свойства которых позволяли использовать такие составы в приборостроении и автомобилестроении. Промышленное производство эпоксидных компаундов было развернуто в 1947 году.

Эпоксидные компаунды: виды, свойства, сферы применения

Состав, виды и применение

Эпоксидные компаунды состоят из нескольких компонентов:

  • эпоксидной смолы;
  • разбавителя;
  • пластификатора;
  • наполнителя;
  • ускорителя отверждения;
  • отвердителя.

Отвердитель хранят отдельно и добавляют в качестве дополнительного компонента перед применением смеси. В зависимости от цели использования компаунды делят на три основные группы:

  • клеи;
  • пропиточная;
  • формовочная.

В первую группу входят вещества, предназначенные для соединения поверхностей разнородных материалов: эпоксидные смеси обладают высокой адгезией (способностью сцепления) к металлам, дереву, полимерам. Пропиточные смеси применяют для изоляции токопроводящих элементов и деталей: проводов, электросхем, частей электродвигателей и т.д. Такие компаунды обладают несколькими свойствами:

  • малая начальная вязкость;
  • высокая пропитывающая способность;
  • малое водопоглощение;
  • отличная цементирующая способность;
  • нагревостойкость (способность сохранять структуру при нагреве до допустимой температуры);
  • удовлетворительные электрические свойства при повышенных температуры и влажности.

При помощи формировочных эпоксидных компаундов производят объемные детали: корпуса узлов, агрегатов, футляры, оболочки. Предварительно смешанные компоненты заливают в формы до полного застывания. Смеси, предназначенные для производства жаропрочных деталей, застывают при дополнительном нагревании.

К заливочным компаундам предъявляют ряд требований:

  • необходимая вязкость, которая способна обеспечить заполнение форм различных объемов;
  • механическая прочность после полимеризации при статической и динамической нагрузках в условиях эксплуатации;
  • малая водопоглощаемость, влагопроницаемость;
  • высокая устойчивость к электричеству;
  • стабильность электрических характеристик в работе;
  • нагревостойкость, термостойкость при циклическом изменении температур.