RU2782806C1

RU2782806C1 - Polymer sealing compound

Info

Publication number: RU2782806C1
Application number: RU2021137424A
Authority: RU
Inventors: Александр Борисович Зачернюк; Нина Андреевна Чернявская; Дмитрий Юрьевич Глинкин; Олег Григорьевич Чернышов; Михаил Иванович Сидоров; Валерий Александрович Романов
Original assignee: Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть"); Акционерное общество "Транснефть-Диаскан" (АО "Транснефть-Диаскан")
Filing date: 2021-12-17
Publication date: 2022-11-02

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to the field of electrical engineering, in particular to epoxy low-viscosity, aggressiveproof casting compounds. The polymer sealing compound can be used for electrical insulation and hardening by pouring, for sealing and protection from mechanical influences of electronic devices with tightly packed elements, in particular in-pipe inspection devices. The invention relates to a two-component polymer sealing compound containing epoxy-diane resin, diglycidyl ether of 1,4-butanediol and phenylglycidyl ether, with aromatic oligoamide of the ETAL type and diethylaminomethyltriethoxysilane used as an amine-type hardener.

EFFECT: reducing the initial viscosity of the sealing compound according to the invention makes it possible to be used for electrical insulation and hardening by pouring; the composition is resistant to aggressive environments, including environments with a high content of hydrogen sulfide.

3 cl, 7 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к области электротехники, в частности, к эпоксидным низковязким, агрессивостойким заливочным компаундам. Полимерный герметизирующий состав может быть использован для электроизолирования и упрочнения путем заливки, для герметизации и защиты от механических воздействий электронных устройств с плотноупакованными элементами, в частности, внутритрубных инспекционных приборов.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular, to epoxy low-viscosity, aggressive-resistant casting compounds. The polymeric sealing composition can be used for electrical insulation and strengthening by pouring, for sealing and mechanical protection of electronic devices with close-packed elements, in particular, in-line inspection devices.

Одним из эффективных методов улучшения эксплуатационных характеристик промышленно выпускаемых полимерных материалов является метод модификации композиционных материалов, который позволяет существенно улучшить основные свойства промышленно производимых композиционных материалов, в частности, улучшить реологические параметры и стойкость к агрессивным средам.One of the effective methods for improving the performance characteristics of industrially produced polymeric materials is the method of modifying composite materials, which can significantly improve the basic properties of industrially produced composite materials, in particular, improve rheological parameters and resistance to aggressive media.

В качестве полимерной основы герметизирующих составов широко используют композиционные материалы на основе эпоксидных и полиуретановых смол. Однако каждый из этих типов смол имеет свои недостатки. Эпоксидные смолы уступают полиуретановым по стойкости к истиранию, адгезионной прочности к алюминию и цветным металлам, а также устойчивости к ароматизированному топливу. В свою очередь, полиуретановые смолы недостаточно устойчивы к воздействию кислот и щелочей, а также уступают эпоксидным смолам по твердости и прочности.Composite materials based on epoxy and polyurethane resins are widely used as a polymer base for sealing compositions. However, each of these types of resins has its drawbacks. Epoxy resins are inferior to polyurethane resins in terms of abrasion resistance, adhesion strength to aluminum and non-ferrous metals, and resistance to flavored fuels. In turn, polyurethane resins are not sufficiently resistant to acids and alkalis, and are also inferior to epoxy resins in terms of hardness and strength.

В существующей практике недостатки композиционных материалов устраняют их модификацией определенными добавками. Так, например, одним из наиболее эффективных способов модификации эпоксидных полимерных композиций является введение в их структуру уретановых звеньев, например, эпоксиуретановых олигомеров. В этом случае происходит целенаправленное улучшение упруго-деформационных характеристик эпоксидных полимеров, увеличение их стойкости к химическим реагентам и атмосферным воздействиям. Другой вариант - недостатки композиционных материалов на основе эпоксидных производных устраняют взаимодействием гидроксилсодержащих эпоксидных олигомеров с изоцианатами и их аддуктами, что приводит к стабильно высоким физико-механическим, адгезионным и технологическим свойствам результирующей композиции.In existing practice, the shortcomings of composite materials are eliminated by modifying them with certain additives. For example, one of the most effective methods for modifying epoxy polymer compositions is the introduction of urethane units, for example, epoxyurethane oligomers, into their structure. In this case, there is a purposeful improvement in the elastic-deformation characteristics of epoxy polymers, an increase in their resistance to chemicals and atmospheric influences. Another option - the disadvantages of composite materials based on epoxy derivatives are eliminated by the interaction of hydroxyl-containing epoxy oligomers with isocyanates and their adducts, which leads to consistently high physical, mechanical, adhesive and technological properties of the resulting composition.

Как правило, необходимый уровень свойств эпоксидных материалов достигается за счет введения модифицирующих материалов, влияющих на следующие параметры:As a rule, the required level of properties of epoxy materials is achieved through the introduction of modifying materials that affect the following parameters:

- вязкость композиции может быть снижена путем нагревания или введением в компаунд разбавителей, пластификаторов, флексибилизаторов;- the viscosity of the composition can be reduced by heating or by introducing diluents, plasticizers, flexibilizers into the compound;

- жизнеспособность (повышение времени жизнеспособности) обеспечивается выбором типа и количества отвердителя, а также нагреванием;- viability (increased pot life) is ensured by the choice of the type and amount of hardener, as well as heating;

- экзотермичность (уменьшение экзотермического эффекта) возможно путем теплоотвода, изменения объема отливки и подбором соответствующего отвердителя;- exothermicity (reduction of the exothermic effect) is possible by means of heat removal, changing the volume of the casting and selecting the appropriate hardener;

- уменьшение усадки (необходимое уменьшение химической и температурной усадки) для уменьшения уровня внутренних напряжений и предотвращения трещинообразования в отвержденных материалах, как правило, за счет использования оптимального количества наполнителя в композициях холодного отверждения;- reduction of shrinkage (necessary reduction of chemical and thermal shrinkage) to reduce the level of internal stresses and prevent cracking in cured materials, as a rule, by using the optimal amount of filler in cold curing compositions;

- коэффициент теплового расширения снижают путем введения наполнителей с меньшим коэффициентом теплового расширения, чем у эпоксидного связующего;- the coefficient of thermal expansion is reduced by introducing fillers with a lower coefficient of thermal expansion than that of the epoxy binder;

- нагревостойкость и стойкость к термоудару можно повысить, используя термостойкие эпоксидные смолы и модификаторы, а также путем наполнения эпоксидных композиций термостойкими наполнителями.- heat resistance and resistance to thermal shock can be improved by using heat-resistant epoxy resins and modifiers, as well as by filling epoxy compositions with heat-resistant fillers.

Эпоксидные диановые смолы, находящиеся при нормальных условиях в жидком агрегатном состоянии, применяются, главным образом, при производстве клеев, заливочных компаундов, покрытий, связующих для армированных пластиков и других композиционных материалов. Это объясняется тем, что они легко смешиваются с наполнителями и другими добавками, а их высокая реакционная способность приводит к получению густо сшитой полимерной матрицы, обеспечивающей высокую термо- и химическую стойкость, а также устойчивость к растворителям отвержденных материалов. Среди многочисленных эпоксидных олигомеров наибольшее распространение в рецептурах получила смола ЭД-20.Epoxy resins, which are in a liquid aggregate state under normal conditions, are mainly used in the production of adhesives, casting compounds, coatings, binders for reinforced plastics and other composite materials. This is because they are readily miscible with fillers and other additives, and their high reactivity results in a highly cross-linked polymer matrix providing high thermal, chemical and solvent resistance of cured materials. Among the numerous epoxy oligomers, ED-20 resin is the most widely used in formulations.

Ввиду значительной хрупкости и жесткости немодифицированных эпоксидных материалов необходимо решить проблему повышения их эластичности при сохранении удовлетворительного уровня других физико-механических характеристик. Один из наиболее эффективных путей получения эластичных эпоксидных композиций - совместное отверждение эпоксидной смолы и соединений, содержащих функциональные группы, которые реагируют с эпоксидной группой (активные разбавители, флексибилизаторы). Среди производимых модифицируемых добавок, содержащих такие группы, наибольшее распространение получили глицидиловые эфиры.In view of the significant fragility and rigidity of unmodified epoxy materials, it is necessary to solve the problem of increasing their elasticity while maintaining a satisfactory level of other physical and mechanical characteristics. One of the most effective ways to obtain elastic epoxy compositions is the co-curing of epoxy resin and compounds containing functional groups that react with the epoxy group (active diluents, flexibilizers). Among the manufactured modified additives containing such groups, glycidyl ethers are most widely used.

Модифицирующие добавки марки Лапроксид, применяемые в первую очередь как разбавители, также участвуют в реакции полимеризации по эпоксидной группе, но являются агентами обрыва цепи, что приводит к уменьшению плотности поперечных сшивок и, как следствие, к снижению жесткости полимерной матрицы после отверждения.Modifying additives of the Laproxide brand, used primarily as thinners, also participate in the polymerization reaction at the epoxy group, but are chain termination agents, which leads to a decrease in the density of cross-links and, as a result, to a decrease in the rigidity of the polymer matrix after curing.

При модификации эпоксидной диановой смолы следует также учитывать снижение температуры стеклования, что может повлечь и снижение деформационной теплостойкости получаемой композиции. При выборе активного разбавителя следует использовать данные, позволяющие минимизировать снижение температуры стеклования.When modifying the epoxy diano resin, one should also take into account the decrease in the glass transition temperature, which may also lead to a decrease in the deformation heat resistance of the resulting composition. When choosing an active diluent, data should be used to minimize the decrease in glass transition temperature.

Высокая химическая активность эпоксидных групп позволяет использовать в качестве отвердителей достаточно большой ассортимент классов соединений. Сочетанием марок этих отвердителей можно в широких пределах варьировать жизнеспособностью отверждения, а также физико-механическими и адгезионными свойствами отвержденных полимеров. Иногда замена отвердителей в композициях ответственного назначения, в особенности термостойких, приводит к снижению адгезионной прочности при повышенных температурах. Поэтому в каждом отдельном случае необходимо проводить расширенные испытания.The high chemical activity of epoxy groups makes it possible to use a fairly large range of compound classes as hardeners. The combination of grades of these hardeners can vary the viability of curing over a wide range, as well as the physicomechanical and adhesive properties of the cured polymers. Sometimes the replacement of hardeners in critical compositions, especially heat-resistant ones, leads to a decrease in adhesive strength at elevated temperatures. Therefore, in each individual case, it is necessary to carry out extended tests.

Известна композиция [ОСТ 107.460007.009-02, «Клеи для изделий радиоэлектронной техники и средств связи»], включающая эпоксидную диановую смолу марки ЭД-20, низкомолекулярную полиамидную смолу марки ПО-300, продукты АГМ-3 и АДЭ-3, нитрид бора. Материал на основе этой композиции характеризуется высокой вязкостью и не применим для использования в приборах с плотноупакованными элементами.A composition is known [OST 107.460007.009-02, "Adhesives for products of radio electronic equipment and communications"], including epoxy diano resin brand ED-20, low molecular weight polyamide resin brand PO-300, products AGM-3 and ADE-3, boron nitride . The material based on this composition is characterized by high viscosity and is not suitable for use in devices with close-packed elements.

Известна композиция для теплопроводного клеевого состава [см. патент на изобретение № RU 2276169 С1, опубл. 10.05.2006], включающая эпоксидную диановую смолу, триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола марки Лапроксид 603, моноглицидиловый эфир бутилцеллозольва марки Лапроксид 301, отвердитель - алифатические амины: отвердитель аминный М-4 или отвердитель Этал-45, низкомолекулярную полиамидную смолу, нитрид бора при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:Known composition for thermally conductive adhesive composition [see. patent for invention No. RU 2276169 C1, publ. 05/10/2006], including epoxy dianic resin, triglycidyl ether of polyoxypropylenetriol brand Laproxide 603, butyl cellosolve monoglycidyl ether brand Laproxide 301, hardener - aliphatic amines: amine hardener M-4 or hardener Etal-45, low molecular weight polyamide resin, boron nitride in the following ratio of components , wt.h.:

эпоксидная диановая смолаepoxy dianova resin 8,0-12,08.0-12.0 тригдицидиловый эфир полиоксипропилентриола Лапроксид 603polyoxypropylenetriol trigdicidyl ether Laproxide 603 10,0-12,010.0-12.0 моноглицидиловый эфир бутилцеллозольва Лапроксид 301butyl cellosolve monoglycidyl ether Laproxide 301 8,0-11,08.0-11.0 отвердитель аминный М-4 или Этал-45amine hardener M-4 or Etal-45 3,0-12,03.0-12.0 низкомолекулярная полиамидная смолаlow molecular weight polyamide resin 3,0-12,03.0-12.0 нитрид бораboron nitride 60,0-75,060.0-75.0

Недостатком данной композиции является высокая вязкость и наличие наполнителя, что не позволяет использовать ее для герметизации плотноупакованных элементов.The disadvantage of this composition is the high viscosity and the presence of a filler, which does not allow it to be used for sealing close-packed elements.

Известен электроизоляционный высокопрочный клей-компаунд «Анатерм-206» (ТУ 2257-400-00208947). Известный клей-компаунд частично удовлетворяет предъявляемым требованиям по герметизации электронных компонентов, изготовлен на основе олигоэфиракрилатов, модифицированных эпоксидным олигомером. Данный клей-компаунд отверждается при комнатной температуре. Он обладает адгезией к металлам, их сплавам и керамике. Собранные узлы с использованием этого клея-компаунда имеют определенную химическую и термическую устойчивость. Однако текучесть данного клея-компаунда недостаточна, чтобы надежно герметизировать электронные компоненты, имеющие минимальные зазоры 0,1 мм на монтажных подложках.Known electrically insulating high-strength adhesive compound "Anaterm-206" (TU 2257-400-00208947). Known adhesive compound partially meets the requirements for sealing electronic components, is made on the basis of oligoetheracrylates modified with an epoxy oligomer. This adhesive compound cures at room temperature. It has adhesion to metals, their alloys and ceramics. Assembled units using this adhesive compound have a certain chemical and thermal resistance. However, the fluidity of this adhesive compound is not sufficient to reliably seal electronic components having minimum gaps of 0.1 mm on mounting substrates.

Известна эпоксидная композиция холодного отверждения [см. патент на изобретение № RU 2479601], которая может применяться в качестве пропиточных и клеевых композиций и содержащая эпоксидную основу, включающую эпоксидную диановую смолу с молекулярной массой от 340 до 540, эпоксиуретановую смолу и отверждающую систему, содержащую ароматический амин и гетероциклическое соединение имидазольного типа. Известная композиция принята за прототип и является высокотехнологичной, нетоксичной двухкомпонентной эпоксидной композицией с высокой жизнеспособностью, обладающей невысокой начальной вязкостью, характеризующейся высокими прочностными и термомеханическими характеристиками и пригодной для использования в интервале температур от 0 до 60°С.Known epoxy composition of cold curing [see. patent for invention No. RU 2479601], which can be used as impregnating and adhesive compositions and containing an epoxy base, including an epoxy diano resin with a molecular weight of 340 to 540, an epoxyurethane resin and a curing system containing an aromatic amine and an imidazole-type heterocyclic compound. The known composition is taken as a prototype and is a high-tech, non-toxic two-component epoxy composition with high viability, low initial viscosity, high strength and thermomechanical characteristics and suitable for use in the temperature range from 0 to 60°C.

Недостатком данной композиции является недостаточная вязкость для герметизации плотноупакованных элементов и невысокая стойкость к воздействию агрессивных сред.The disadvantage of this composition is the lack of viscosity for sealing close-packed elements and low resistance to aggressive environments.

Задачей изобретения является создание компаунда, обладающего таким сочетанием вязкости и жизнеспособности, которое позволяет обеспечить герметизацию плотно упакованных элементов (при отсутствии полостей между элементами, расположенными на расстоянии 0,1 мм друг от друга).The objective of the invention is to create a compound with such a combination of viscosity and viability, which allows sealing tightly packed elements (in the absence of cavities between elements located at a distance of 0.1 mm from each other).

Техническим результатом изобретения является улучшение свойств полимерного герметизирующего состава, т.е. снижение его начальной вязкости, что позволяет использовать его для электроизолирования и упрочнения путем заливки для герметизации и защиты от механических воздействий электронных устройств с плотно упакованными элементами, а также повышение его стойкости к воздействию агрессивных сред, включая среды с повышенным содержанием сероводорода.The technical result of the invention is to improve the properties of the polymeric sealing composition, i.e. reducing its initial viscosity, which allows it to be used for electrical insulation and hardening by pouring for sealing and protecting electronic devices with densely packed elements from mechanical influences, as well as increasing its resistance to aggressive environments, including environments with a high content of hydrogen sulfide.

Кроме того, положительным эффектом изобретения можно считать импортозамещение, т.е. отсутствие зависимости от зарубежных материалов, т.к. заявляемый полимерный герметизирующий состав (ПГС) можно изготовить полностью из отечественных компонентов.In addition, import substitution can be considered a positive effect of the invention, i.e. lack of dependence on foreign materials, tk. the inventive polymer sealing composition (PGS) can be made entirely from domestic components.

Технический результат достигается тем, что полимерный герметизирующий состав, включающий эпоксидную диановую смолу, отвердитель аминного типа, диглицидиловый эфир 1,4-бутандиола, кроме того содержит в качестве отвердителя аминного типа ароматический олигоамид, дополнительно содержит фенилглицидиловый эфир и диэтиламинометилтриэтоксисилан, при этом состав является двухкомпонентным и образован совмещением компонента А, содержащего, мас.ч.:The technical result is achieved by the fact that the polymer sealing composition, including epoxy diano resin, amine-type hardener, 1,4-butanediol diglycidyl ether, also contains aromatic oligoamide as an amine-type hardener, additionally contains phenyl glycidyl ether and diethylaminomethyltriethoxysilane, while the composition is two-component and is formed by combining component A containing, parts by weight:

эпоксидная диановая смолаepoxy dianova resin 100,0100.0 диглицидиловый эфир 1,4-бутандиола1,4-butanediol diglycidyl ether 10,010.0 фенилглицидиловый эфирphenyl glycidyl ether 5,05.0

и компонента Б, содержащего, мас.ч.:and component B, containing, parts by weight:

ароматический олигоамидaromatic oligoamide 100,0100.0 диэтиламинометилтриэтоксисиланdiethylaminomethyltriethoxysilane 5,0-10,05.0-10.0

и при соотношении компонента А и компонента Б 1,7:1,0.and at a ratio of component A and component B of 1.7:1.0.

В частном случае в качестве ароматического олигоамида используют отвердитель типа ЭТАЛ.In a particular case, an ETAL-type hardener is used as an aromatic oligoamide.

В другом частном случае в качестве отвердителя типа ЭТАЛ используют отвердитель марки ЭТАЛ-45М.In another particular case, the ETAL-45M brand hardener is used as the ETAL type hardener.

В качестве эпоксидной диановой смолы наиболее предпочтительно использовать эпоксидную диановую смолу ЭД-20 (ГОСТ Р 56211-2014 вместо ГОСТ 10587-84).As an epoxy resin, it is most preferable to use epoxy resin ED-20 (GOST R 56211-2014 instead of GOST 10587-84).

В качестве диглицидилового эфира 1,4-бутандиола может быть использован диглицидиловый эфир 1,4-бутандиола марки Лапроксид БД (ТУ 2225-046-10488057-2009). Лапроксид БД влияет на эластичность эпоксидной композиции, не снижая скорость отверждения.Diglycidyl ether of 1,4-butanediol can be used as diglycidyl ether of 1,4-butanediol brand Laproxide BD (TU 2225-046-10488057-2009). Laproxide BD affects the elasticity of the epoxy composition without slowing down the cure rate.

В качестве фенилглицидилового эфира может быть использована смола эпоксидная марки ЭФГ (ТУ 2225-510-00203521-94). Ее введение в состав эпоксидного компаунда снижает его вязкость.Epoxy resin EFG (TU 2225-510-00203521-94) can be used as phenylglycidyl ether. Its introduction into the composition of the epoxy compound reduces its viscosity.

В качестве отвердителя аминного типа используют отвердители типа ЭТАЛ, производимые фирмой «Эпитал» (г.Москва), например, ЭТАЛ-45М (ароматический олигоамид). Он нетоксичен и предназначен для отверждения эпоксидных смол при температурах от -7°С до 45°С в условиях любой влажности (ТУ 2257-045-18826195-01). Также данный отвердитель улучшает физико-механические характеристики композиции, обеспечивает высокую степень сшивки, малое значение высокоэластической деформации, и более низкую максимальную температуру экзотермической реакции. Кроме того, он обеспечивает более высокие физико-механические свойства, теплостойкость, обладает низкой экзотермичностью со смолой ЭД-20.As an amine-type hardener, ETAL-type hardeners manufactured by Epital (Moscow), for example, ETAL-45M (aromatic oligoamide), are used. It is non-toxic and designed for curing epoxy resins at temperatures from -7°C to 45°C in conditions of any humidity (TU 2257-045-18826195-01). Also, this hardener improves the physical and mechanical characteristics of the composition, provides a high degree of crosslinking, a low value of highly elastic deformation, and a lower maximum temperature of the exothermic reaction. In addition, it provides higher physical and mechanical properties, heat resistance, and has low exothermicity with ED-20 resin.

В качестве диэтиламинометилтриэтоксисилана может быть использован продукт АДЭ-3 (ТУ 6-02-573-87). Введение данного продукта значительно улучшает термостойкость, атмосферостойкость, стойкость к агрессивным средам, а также прочностные характеристики заявляемого полимерного герметизирующего состава.The product ADE-3 (TU 6-02-573-87) can be used as diethylaminomethyltriethoxysilane. The introduction of this product significantly improves the heat resistance, weather resistance, resistance to aggressive environments, as well as the strength characteristics of the inventive polymer sealing composition.

Заявляемый ПГС является двухкомпонентным и состоит из компонента А и компонента Б. Компонент А состоит из эпоксидной диановой смолы, диглицидилового эфира 1,4-бутандиола и фенилглицидилового эфира. Компонент Б состоит из олигоамидного отвердителя и диэтиламинометилтриэтоксисилана.The claimed PGS is two-component and consists of component A and component B. Component A consists of epoxy diano resin, diglycidyl ether of 1,4-butanediol and phenylglycidyl ether. Component B consists of an oligoamide hardener and diethylaminomethyltriethoxysilane.

Ниже приводятся примеры получения ПГС согласно изобретению.Below are examples of obtaining ASG according to the invention.

Пример 1.Example 1

Приготовление компонента А.Preparation of component A.

К эпоксидной диановой смоле ЭД-20 (100 мас.ч.) добавляют в любом порядке Лапроксид БД (10 мас.ч.) и смолу ЭФГ (5 мас.ч.) и перемешивают стеклянной палочкой (при общем объеме компонента 100-200 грамм) или с помощью низкоскоростной мешалки (при общем объеме компонента более 200 грамм).Laproxide BD (10 parts by weight) and EFG resin (5 parts by weight) are added in any order to the epoxy diano resin ED-20 (100 parts by weight) and mixed with a glass rod (with a total volume of the component 100-200 grams ) or using a low-speed mixer (with a total component volume of more than 200 grams).

Приготовление компонента Б.Preparation of component B.

К отвердителю ЭТАЛ-45М (100 мас.ч.) добавляют продукт АДЭ-3 (5 мас.ч.) и перемешивают стеклянной палочкой (при общем объеме компонента 100-200 грамм) или с помощью низкоскоростной мешалки (при общем объеме компонента более 200 грамм).The ADE-3 product (5 parts by weight) is added to the ETAL-45M hardener (100 parts by weight) and mixed with a glass rod (with a total component volume of 100-200 grams) or with a low-speed mixer (with a total component volume of more than 200 gram).

Пример 2.Example 2

Приготовление компонента А.Preparation of component A.

Приготовление компонента Б.Preparation of component B.

К отвердителю ЭТАЛ-45М (100 мас.ч.) добавляют продукт АДЭ-3 (10 мас.ч.) и перемешивают стеклянной палочкой (при общем объеме компонента 100-200 грамм) или с помощью низкоскоростной мешалки (при общем объеме компонента более 200 грамм).The ADE-3 product (10 parts by weight) is added to the ETAL-45M hardener (100 parts by weight) and mixed with a glass rod (with a total component volume of 100-200 grams) or with a low-speed mixer (with a total component volume of more than 200 gram).

Соотношение компонентов А: Б по изобретению в обоих примерах равно 1,7: 1,0. Полимерный герметизирующий состав изготавливается простым смешением компонентов А и Б при перемешивании стеклянной палочкой (при общем объеме состава 100-200 грамм) или с помощью низкоскоростной мешалки (при общем объеме состава более 200 грамм).The ratio of components A:B according to the invention in both examples is 1.7:1.0. The polymeric sealing composition is made by simply mixing components A and B while stirring with a glass rod (for a total composition volume of 100-200 grams) or using a low-speed mixer (for a total composition volume of more than 200 grams).

В отношении заявляемого ПГС были проведены исследования его физико-химических свойств, в том числе в приведенном интервале значений диэтиламинометилтриэтоксисилана.With regard to the proposed PGS, studies of its physico-chemical properties were carried out, including in the given range of values of diethylaminomethyltriethoxysilane.

В первую очередь, были проведены испытания на стойкость ПГС к воздействию керосина, как одного из самых проницаемых растворителей. Испытания проводились в соответствии с ГОСТ 12020-72 при 23°С в течение 1 и 7 суток. Исходные образцы взвешивались на аналитических весах до и после воздействия агрессивной среды. На каждый состав ПГС по примерам 1 и 2 изготавливалось по 5 параллельных образцов.First of all, tests were carried out on the resistance of PGS to kerosene, as one of the most permeable solvents. The tests were carried out in accordance with GOST 12020-72 at 23°C for 1 and 7 days. The initial samples were weighed on an analytical balance before and after exposure to an aggressive environment. For each composition of the CGM according to examples 1 and 2, 5 parallel samples were made.

Процент набухания (%) ПГС во всех средах определяли по формулеThe percentage of swelling (%) of PGS in all media was determined by the formula

М - масса ПГС до первого погружения в агрессивную среду, г;M is the mass of the AGM before the first immersion in an aggressive environment, g;

M₁ - масса ПГС после погружения в агрессивную среду на 24 часа (или на 7 суток), г.M ₁ - mass of ASG after immersion in an aggressive environment for 24 hours (or 7 days), g.

Результаты эксперимента на стойкость к воздействию керосина приведены в таблице 1.The results of the experiment on resistance to kerosene are shown in table 1.

По результатам эксперимента сделан однозначный вывод, что оба состава выдержали испытания и показали практическое отсутствие набухания при воздействии керосина.Based on the results of the experiment, an unambiguous conclusion was made that both compositions withstood the test and showed the practical absence of swelling when exposed to kerosene.

Также проводились испытания на стойкость к сернистой нефти. Для испытаний в среде сернистой нефти были изготовлены пленки ПГС толщиной 2±0,2 мм. Из пленок выпилили полоски материала формой и размерами, соответствующим требованиям для универсальной испытательной машины LLOYD LR5K Plus для дальнейших испытаний на механическую прочность после воздействия агрессивной среды.Also tested for resistance to sour oil. For tests in a sour oil environment, ASG films 2 ± 0.2 mm thick were made. The films were sawn into strips of material with the shape and dimensions corresponding to the requirements for the universal testing machine LLOYD LR5K Plus for further testing for mechanical strength after exposure to an aggressive environment.

Условиями проведения испытаний были: температура 60°С; экспозиция образцов в течение 1 и 7 суток. Результаты испытания приведены в таблице 2.The test conditions were: temperature 60°C; exposure of samples for 1 and 7 days. The test results are shown in table 2.

Из экспериментальных данных очевидно, что все образцы ПГС успешно прошли испытания без признаков набухания к сернистой нефти. Одновременно, по результатам сравнительных испытаний сделан вывод, что образец сравнения имеет все же небольшой процент набухания в сернистой нефти (в среднем 1,16%), хотя он и удовлетворяет стандартному интервалу предварительной оценки стойкости к агрессивной среде, как хорошей:From the experimental data, it is obvious that all the AGM samples successfully passed the tests without signs of swelling to sour oil. At the same time, according to the results of comparative tests, it was concluded that the reference sample still has a small percentage of swelling in sour oil (on average 1.16%), although it satisfies the standard range of preliminary assessment of resistance to an aggressive environment as good:

Испытания на стойкость ПГС к дизельному топливу проводились при температуре 23°С и экспозиции образцов в течение 1 и 7 суток. Результаты испытания приведены в таблице 3.Tests for the resistance of AGM to diesel fuel were carried out at a temperature of 23°C and exposure of the samples for 1 and 7 days. The test results are shown in Table 3.

По результатам испытания все образцы ПГС успешно прошли испытания при экспозиции в дизельном топливе.According to the test results, all PGS samples successfully passed the tests when exposed to diesel fuel.

Испытания на стойкость ПГС к моторному маслу проводились при температуре 60°С и экспозиции образцов в течение 1 и 7 суток. Результаты испытания приведены в таблице 4.Tests for the resistance of PGS to motor oil were carried out at a temperature of 60°C and exposure of the samples for 1 and 7 days. The test results are shown in Table 4.

Из эксперимента видно, что образцы ПГС имеют хорошую стойкость к моторному маслу. Одновременно образец сравнения также имеет хорошую стойкость, но выявлено его небольшое набухание, в среднем на 0,5%.It can be seen from the experiment that PGS samples have good resistance to engine oil. At the same time, the reference sample also has good resistance, but its slight swelling was detected, on average by 0.5%.

Далее было изучено, как изменяются прочностные характеристики ПГС после воздействия агрессивных сред и воздействие высоких и низких температур в интервале температур эксплуатации (от -60°С до +150°С).Further, it was studied how the strength characteristics of AGM change after exposure to aggressive media and exposure to high and low temperatures in the operating temperature range (from -60°C to +150°C).

Сравнительный анализ механических свойств составов ПГС до и после испытаний в агрессивных средах проводили на универсальной испытательной машине LLOYD LR5K Plus на 3-х точечный изгиб по значениям следующих параметров:A comparative analysis of the mechanical properties of the AGM compositions before and after testing in aggressive environments was carried out on a universal testing machine LLOYD LR5K Plus for 3-point bending according to the values of the following parameters:

- модуль (Е_изг, МПа),- modulus (E _izg , MPa),

- прочность (σ_изг, МПа),- strength (σ _bend , MPa),

- деформация (ε_изг, %).- deformation (ε _bend , %).

Для испытаний были использованы полоски ПГС, вырезанные из соответствующих пленок герметизирующих составов, выдержанные в агрессивной среде 7 суток (в сернистой нефти при температуре +60°С). Сравнительный анализ по результатам испытаний приведен в таблице 5.For testing, we used PGS strips cut from the corresponding films of sealing compositions, aged in an aggressive environment for 7 days (in sour oil at a temperature of +60°C). Comparative analysis based on test results is given in Table 5.

Из полученных данных видно, что образцы ПГС прошли испытания на 3-ех точечный изгиб после воздействия сернистой нефти, при том, что образец сравнения показал полную потерю прочностных характеристик после выдержки в сернистой нефти в течение 7 суток. При этом, до выдержки в сернистой нефти он имел самый высокий модуль упругости и самую низкую деформацию, т.е. являлся наиболее жестким образцом по сравнению с образцами ПГС.From the data obtained, it can be seen that the PGS samples were tested for 3-point bending after exposure to sour oil, while the comparison sample showed a complete loss of strength characteristics after exposure to sour oil for 7 days. At the same time, before exposure to sour oil, it had the highest modulus of elasticity and the lowest deformation, i.e. was the most rigid sample in comparison with the PGS samples.

Также проводилось изучение адгезионной прочности ПГС к различным материалам. Значения параметра адгезионной прочности покрытий на основе составов ПГС к материалам подложек количественно изучено по методу отрыва в соответствии с ГОСТ 32299-2013 (ISO 4624:2002) на адгезиметре «Константа АЦ» на образцах размером 50×50 мм. Экспериментальные образцы для испытаний готовились приклеиванием «грибка» адгезиметра к поверхности, покрытой отвержденной пленкой ПГС на металлической, керамической подложке или на подложке из стеклотекстолита. Результаты испытаний адгезионной прочности ПГС к подложкам приведены в таблице 6.We also studied the adhesion strength of PGS to various materials. The values of the parameter of adhesion strength of coatings based on AGM compositions to substrate materials were quantitatively studied by the tear-off method in accordance with GOST 32299-2013 (ISO 4624:2002) on the Constant AC adhesive meter on samples 50 × 50 mm in size. Experimental samples for testing were prepared by gluing the “fungus” of the adhesion meter to the surface covered with a cured PGS film on a metal, ceramic or fiberglass substrate. The results of testing the adhesive strength of the PGM to the substrates are shown in Table 6.

При проведении испытаний ПГС оценивался вклад определенного типа адгезионного отрыва в процентах в общую адгезионную картину процесса отрыва.When testing the PGM, the contribution of a certain type of adhesive detachment as a percentage to the overall adhesive picture of the detachment process was evaluated.

При визуальном контроле поверхности отрыва для установления типа разрушения, использовались следующие условные обозначения:When visually inspecting the tear-off surface to determine the type of failure, the following symbols were used:

А - когезионное разрушение слоя ПГС;A - cohesive destruction of the PGM layer;

А/В - адгезионное разрушение между подложкой и слоем ПГС;A/B - adhesive failure between the substrate and the PGM layer;

A/Y - адгезионное разрушение между слоем ПГС и клеем «грибка».A/Y - adhesive destruction between the PGS layer and the "fungus" glue.

Адгезионная прочность ПГС к поверхности кабельной продукции определялась качественно в соответствии с ГОСТ 14759-69. Экспериментальные данные по адгезионной прочности ПГС к поверхности кабельной продукции приведены в таблице 7.The adhesive strength of PGM to the surface of cable products was determined qualitatively in accordance with GOST 14759-69. Experimental data on the adhesive strength of PGM to the surface of cable products are shown in Table 7.

Из экспериментальных данных видно, что адгезионная прочность ПГС к металлическим подложкам на уровне от 10 до 80 кг/см²; к керамическим подложкам - от 3 до 40 кг/см²; к стеклотекстолиту - от 5 до 20 кг/см². В тоже время образцы ПГС имеют хорошую адгезию к кабельной продукции.It can be seen from the experimental data that the adhesive strength of PGM to metal substrates is at the level of 10 to 80 kg/cm ² ; to ceramic substrates - from 3 to 40 kg/cm ² ; to fiberglass - from 5 to 20 kg / cm ² . At the same time, PGS samples have good adhesion to cable products.

В результате установлено, что заявляемый ПГС холодного отверждения имеет жидкотекучую консистенцию, имеет хорошую стойкость к агрессивным средам, адгезию к различным субстратам (металлам и сплавам, керамике, стеклотекстолиту), обладает необходимой твердостью в отвержденном состоянии и может подвергаться механической обработке, т.е. может быть использован для электроизолирования и упрочнения путем заливки, для герметизации и защиты от механических воздействий электронных устройств с плотноупакованными элементами.As a result, it has been established that the claimed cold curing PGS has a fluid consistency, has good resistance to aggressive environments, adhesion to various substrates (metals and alloys, ceramics, fiberglass), has the necessary hardness in the cured state and can be machined, i.e. can be used for electrical insulation and hardening by pouring, for sealing and mechanical protection of electronic devices with close-packed elements.

Кроме того, установлено, что заявляемый ПГС имеет стабильные эксплуатационные характеристики в температурном диапазоне от -60°С до +150°С.In addition, it has been found that the claimed AGM has stable performance in the temperature range from -60°C to +150°C.

Claims

1. A polymeric sealant composition, including an epoxy diano resin, an amine-type hardener, 1,4-butanediol diglycidyl ether, characterized in that it contains an aromatic oligoamide as an amine-type hardener, additionally contains phenyl glycidyl ether and diethylaminomethyltriethoxysilane, while the composition is two-component and is formed by combining component A, containing, parts by weight:

epoxy dianova resin 100.0 1,4-butanediol diglycidyl ether 10.0 phenyl glycidyl ether 5.0

and component B, containing, parts by weight:

aromatic oligoamide 100.0 diethylaminomethyltriethoxysilane 5.0-10.0

and at a ratio of component A and component B 1.7:1.0.

2. Polymeric sealant according to claim 1, characterized in that the ETAL type hardener is used as the aromatic oligoamide.

3. Polymeric sealing composition according to claim 2, characterized in that ETAL-45M brand hardener is used as an aromatic oligoamide of the ETAL type.