Сетевое издание
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

СВОЙСТВА ЭПОКСИДНОЙ СМОЛЫ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ПОЛИМЕТИЛФЕНИЛСИЛОКСАНОМ

Боровкова Ю.С. 1
1 Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых (ВлГУ)
1. Алентьев А.Ю., Яблокова М.Ю. // Связующие для полимерных композиционных материалов. – М.: МГУ, 2010.
2. Блайт Э.Р., Блур Д. // Электрические свойства полимеров. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008.
3. Чухланов В.Ю., Селиванов О.Г. Модификация полиорганосилоксаном связующего на основе полиуретана // Пластические массы. – 2013. – №9. – С. 8-10.
4. Чухланов В.Ю., Колышева Н.А. Новые полимерные связующие на основе олигопипериленстирола и алкоксисиланов // Пластические массы. – 2007. – №6. – С.15.
5. Иванов Б.П. Проектирование СВЧ устройств: Сборник лабораторных работ. – Ульяновск: УлГТУ, 2005.
6. Красюк В.Н. Антенны СВЧ с диэлектрическими покрытиями (особенности расчета и проектирования). – Л.: Судостроение, 1986.
7. Медведев А., Можаров В. Печатные платы. Электрические свойства базовых материалов // Печатный монтаж. – 2011. – №6. – С. 150-157.

В настоящее время для получения изделий из полимерных композиционных композиций применяют широкий спектр связующих материалов. В качестве связующих используют реакционноспособные олигомеры и в частности эпоксидную смолу. Она характеризуется высокой механической прочностью, водостойкостью, высокой электрической прочностью, хорошей адгезией к полярным соединениям, металлам, фарфору, слюде и др. Существенное достоинство эпоксидных смол – малая усадка при переходе в твердое состояние [1].

Однако эпоксидным смолам свойственны некоторые недостатки, в частности наличие большого числа гидроксильных групп приводит к повышенному влагопоглощению и соответственно снижению диэлектрических характеристик в сверхвысокочастотном радиодиапазоне [2].

Для снижения данного недостатка используют модификацию полимерных смол кремнийорганическими соединениями [3, 4].

В качестве эпоксидной смолы использовалась не отверждённая эпоксидно-диановая эпоксидная смола ЭД-20 (ГОСТ10587-84).

В качестве основы модификатора использовалась кремнийорганическая полиметилфенилсилоксановая смола (КО-921, ГОСТ 16508-70).

Модификатор представляет собой раствор полиметилфенилсилоксановой смолы в толуоле, обладающий хорошими диэлектрическими свойствами, характеризующийся влаго-и грибостойкостью.

В качестве отвердителя использовался гексаметилендиамин.

Композиция готовилась путем предварительного смешения эпоксидной смолы и полиметилфенилсилоксана в течение 30 мин.

И последующем добавлении заданного количества отвердителя. После перемешивания в течение 10 мин. Композиция заливалась в металлические формы, обработанные антиадгезионным составом, и отверждалась при 25 и 70ºC в течение 72 часов.

Проводились исследования различных свойств композиций в зависимости от количества кремнийорганического модификатора.

На первом этапе исследовалась степень отверждения. Исследования проводились с помощью аппарата Сокслета при продолжительности опыта – 6 часов.

Результаты приведены в таблице.

Степени сшивки композиций

Состав

Степени сшивки, %

Тотв 25ºC

Тотв 70ºC

100 ЭД-20

42

76

95 ЭД-20 + 5 КО921

48

83

90 ЭД-20 + 10 КО921

50

92

85 ЭД-20 + 15 КО921

54

94

80 ЭД-20 + 20 КО921

56

92

Таким образом полная степень отверждения достигается при 70ºС в течение 72 часов.

Важным фактором для ПКМ являются адгезионные характеристики. Для их определения использовался адгезиометр ПСО-МГ4 по ГОСТ 28574-90.

В целом при увеличении содержания модификатора адгезия уменьшается. Это связано с тем, что сама кремнийорганическая смола обладает высокими антиадгезионными характеристиками.

Результаты показывают, что адгезионные свойства зависят как от количества содержащихся компонентов, так и от типа используемой в опыте подложки.

Во всех случаях, независимо от подложки, при введении кремнийорганического модификатора, адгезионные свойства ухудшаются.

Следующим этапом было изучение диэлектрических характеристик в области СВЧ радиодиапазоне.

Измерения диэлектрических характеристик проводились на измерительном комплексе, состоящем из прецизионной измерительной линии Р1-20 перестраиваемого генератора М31102-1 на диоде Ганна АА723, ферритового вентиля и отрезка волновода стандартного сечения 10 х 23 мм, куда помещается образец. Генератор СВЧ перестраивается в диапазоне частот 8-11 ГГц.

Образец помещался внутри волновода, который закрывался медной пластиной.

Расчеты диэлектрической проницаемости ε и тангенса угла диэлектрических потерь tgδ осуществлялись по методикам, представленным в литературе [5, 6].

Расчеты проводились в среде MathСad, с помощью разработанной в ВлГУ программы. Результаты исследований показали, что диэлектрическая проницаемость в значительной степени зависит как от содержания модифицирующей добавки, так и от температуры отверждения, тангенс угла диэлектрических потерь меняется с изменением частоты, содержания смолы, температуры и влажности [7].

Таким образом, проведенные исследования композиции ЭД-ПМФС показали, что возможно получение связующих для ПКМ и покрытий пригодных для работы в СВЧ радиочастотах.

Автор благодарит профессора, доктора технических наук В.Ю. Чухланова за оказание помощи в проведении эксперимента.


Библиографическая ссылка

Боровкова Ю.С. СВОЙСТВА ЭПОКСИДНОЙ СМОЛЫ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ПОЛИМЕТИЛФЕНИЛСИЛОКСАНОМ // Международный студенческий научный вестник. – 2016. – № 3-1. ;
URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=14776 (дата обращения: 28.03.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674