ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИЕ ЭПОКСИДНЫЕ КЛЕИ

ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИЕ ЭПОКСИДНЫЕ КЛЕИ
Большой интерес представляет использование эпоксидов для получения электропроводящих клеев. Разработаны электропроводящие клеи, содержащие в качестве токопроводящего наполнителя сажу [259]. Их удельное объемное электрическое сопротивление (р„) находится в пределах Ю —Ю-7 Ом-см. В качестве токо-проводящих наполнителей используют также дисперсные металлы. Из полимеров, наполненных металлическими порошками, можно получать клеевые пленки с р„=10 —Ю-4 Ом-см.Электропроводящие клеи с р„=10~2—Ю-4 Ом-см в зависимости от способа получения могут обладать как изотропными, так и анизотропными электрическими свойствами. Электропроводящие клеи с изотропной проводимостью получают диспергированием электролитических или карбонильных никелевых порошков в эпоксидной смоле ЭД-20. Примерный состав клея с изотропной проводимостью следующий: ЭД-20—100 вес. ч., никелевый порошок — 350— 400 вес. ч., полиэтиленполиамины—10— 5 вес. ч. Полимерные клеи с изотропной проводимостью отверждаются при 20±5— 70±5°С. Удельное объемное электрическое сопротивление этих клеев 5 10»2—7 10-2 Ом см.Применение большого количества металлического наполнителя приводит к ухудшению механических характеристик клеевых соединений. В связи с этим разработан способ искусственного структурирования металлических частиц под действием магнитного поля и получен электропроводящий клей с p„=5 0—2—7 0~2 Ом-см, но при концентрации наполнителя (никелевого порошка) примерно в 10 раз меньшей, чем в композиции, состав которой приведен выше. Клеевое соединение, отвержденное в магнитном поле, харастеризуется анизотропией электропроводности, поскольку оно хорошо проводит электрический ток в направлении магнитного поля и обладает высоким удельным объемным электрическим сопротивлением (р„=109—1014 Ом-см) в перпендикулярном направлении. Примерный состав клея с анизотропной проводимостью следующий: ЭД-20—100 вес. ч., никелевый порошок — 40—50 вес. ч., полиэтиленполиамины — 15 вес. ч. Полимерные клеи с анизотропной проводимостью отверждаются при20±5—65±5°С в магнитном поле и имеют р„=2 10~2—5 0~2 Ом-см.Используя в качестве наполнителя специально обработанный никелевый порошок, удалось создать электропроводящий клей со стабильными электрическими характеристиками в широком диапазоне температур (от —196 до 150 °С); р„ этого клея в процессе теплового старения при 150 °С и после глубокого охлаждения в жидком азоте (—196 СС) изменяется незначительно.Разработана токопроводящая композиция на основе эпоксидной смолы, диацетонового спирта (для разбавления смолы) и мелкодисперсного серебра в качестве токопроводящего компонента [260]. Эту смесь тщательно перетирают в агатовой ступке, затем добавляют отвердитель (полиэтиленполиамины) в количестве 8% от массы смолы. Отверждение производится сначала на воздухе в течение 2 ч, а затем в термостате при 100 СС. Серебро, используемое ю композиции, получают двумя способами: восстановлением сегнетовой солью из раствора азотнокислого серебра и восстановлением раствором закисного сернокислого железа. Эти две разновидности дисперсного серебра сильно отличаются по внешнему виду: первая — тусклая, серого цвета; вторая — блестящая, с размером частиц 2,2 мкм [260].
Оптимальный состав композиции следующий: смола ЭД-20 — 20%, серебро, полученное восстановлением раствором закисного сернокислого железа, — 60%. диацетовый спирт — 20%, полиэти-ленполиамин — 8%. Разрушающее напряжение клеевых соединений на этом клее при равномерном отрыве составляет 130—300 кгс/см2 при 20 СС. Термический коэффициент линейного расширения композиции равен 2,35- Ю-3 1/°С, удельное объемное электрическое сопротивление— 1,2-Ю-3 Ом-см. Клей может быть использован для склеивания различных деталей электротехнического и радиотехнического назначения, а также при получении печатных радиосхем [ПО].На основе эпоксидных смол ЭД-20 и УП-599, отвердителя И 5М и порошка карбонильного никеля ПНК в качестве токопроводящего наполнителя разработана клеящая композиция марки КТП 1.Жизнеспособность композиции при 18—25 °С — не менее 6 ч, режим отверждения: 3—7 сут при 18—25 °С или 3 ч при 150 СС. Удельное объемное электрическое сопротивление клея составляет 0,25—0,6 Ом-см при 25°С и 1,7—2,9 Ом-см при 80°С. Прочность при сдвиге клеевых соединений алюминиевых сплавов (Д 6) и различных стеклопластиков находится в пределах 90—196 кгс/см2при 20 °С и 20—40 кгс/см2 при 80 СС. Прочность при расслаивании клеевого соединения латунной сетки 0,45 с анодированным алюминиевым сплавом Д 6 при 20 СС составляет 0,7—1,5 кгс/см; при 80 СС — 0,1—0,16 кгс/см, а после старения при 80 СС в течение 750 ч — 0,8—2,4 кгс/см.Клеевые соединения выдерживают 10 07 циклов при напряжении сдвига 10 кгс/см2 без разрушения. Клей предназначен преимущественно для соединения электронагревателей с токопроводя-щими шинками [105, 261].
Фирмой «Ероху Products» разработан клей Е-Сольдер 3212 с теплостойкостью до 210 СС, содержащий серебро и обладающий высокой электропроводностью и хорошей адгезией к металлам, керамике и стеклу. Прочность клеевых соединений латуни при сдвиге составляет 352 кгс/см2 при 25 СС и 141 кгс/см2 при 130 °С. Клей отверждается при 135 СС в течение 6—18 ч или при 200 СС в течение 10—30 мин [261].Известен двухкомпонентный эпоксидный электропроводящий клей марки Хиликс К-32Г, содержащий серебро в качестве наполнителя [262]. Разрушающее напряжение при сдвиге клеевых соединений алюминия внахлестку составляет 52,7—84,3 кгс/см2.Фирма «Industrial Lubriqants A. G.» (Швейцария) производит токопроводящие клеи Эликолит 312, 325, 336, отверждающиеся при нагревании, и клей Эликолит 340 холодного отверждения. Клеи содержат серебро и теплостойки до 175 °С.Разработан ряд электропроводящих клеев холодного отверждения с максимальной рабочей температурой 200 С