Исследование физико-химических свойств электроизоляционного лака на основе полиорганосилоксана - Курсовая работа

Для изделий оборонной техники, ранее, существовала широкая номенклатура защитных материалов, которые по своим свойствам превосходили зарубежные аналоги известных фирм, таких как "Dow Corning" (США), "Toshiba Silicone Corp." (Япония), и имели широкое внедрение в изделиях полупроводниковой промышленности. В настоящее время, многие разработки композиционных материалов поставлены на грань остановки изза спада производства изделий и прекращения выпуска ряда химических материалов, являющихся исходными компонентами. Наблюдается также интенсивное заполнение отечественного рынка зарубежной продукцией, аналогичной по свойствам и по назначению, таких фирм как "Dow Corning"(США),"MCM Трейдинг"(Объединяющая фирмы "Bauer" (Германия) и "General Electric" (США)).Большое различие в свойствах полиорганослоксанов и диоксида кремния обусловило начатые в ГНИИХТЭОС работы по синтезу олиготриметилсилоксисилоксанов - кремнийорганических соединений нового класса, их отличает специфическая структура молекул, основные цепи которых содержат звенья SIO4/(Q), в обрамлении же находятся (CH3)3SIO1/2(M)-звенья. Основные методы получения QM-силоксанов, подробно описанные ранее, включают гидролитическую и гетерофункциональную поликонденсацию кремнийорганических мономеров, а также триметилсилилирование кремниевых кислот и силикатов. Работы последних лет были посвящены, в основном, совершенствованию этих процессов с целью получения конечных продуктов с заданными свойствами [1, 2]. В отличие от a,w-гексакистриметилсилоксиолигодиметилсилоксанов линейной структуры (полиметилсилоксанов - ПМС) продукты триметилсилилирования этиловых эфиров ортокремниевой кислоты не кристализуются и обладают низкими температурами стеклования (до-1490С)[3]. С ростом звеньев Q в триметилсилилированных силоксанах плотность, показатель преломления и вязкость увеличиваются, а коэффицент объемного расширения уменьшается.Большое разнообразие кремнийорганических композиций с участием QM-силоксанов не позволяет пока однозначно определить их роль или механизм действия в том или ином случае. Не менее трудно установить связь между качеством материалов с участием QM-олигомеров и химическим составом и структурой последних.[4]. Но мы считаем, что исследования вышеуказанных связей являются актуальными и перспективными, т.к. они создадут фундамент, который позволит создать широкий ассортимент герметиков, компаундов, клеев, покрытий и других композиций на основе низкомолекулярных полиорганосилоксановых каучуков. Например, Коплей [5] установил, что смеси QM-силоксанов и высокомолекулярных силоксановых каучуков образуют двухфазную систему, причем, непрерывная фаза обогащена каучуком, а дискретная - смолой.Сотрудниками ГНИИХТЭОС проведены работы по синтезу полиметилдемитилсилоксанового олигомера (продукт в зарубежной литературе называют QM - смолами), обладающего достаточно высокой молекулярной массой (по сравнению с ТЭС) и не высокой функциональностью (по сравнению с К-101). Поэтому, целесообразно проводить изучение изменения физико-механических свойств композиций путем измерения энергии разрушения стандартных образцов при растяжении (DS). При совместной вулканизации полиметисилоксан - a, w-диола (СКТН) с МКС удается повысить физико-механические свойства до следующих величин: - относительное удлинение при разрыве 210 - 310% По изменению работы разрушения физико-механические свойства вулканизатов повышаются по сравнению с композициями, в которых использовался в качестве структурирующего агента ТЭС в 6 раз, а олигометоксисилан - в 2 - 3 раза. Так же, изучено влияние общей функциональности, использующихся при синтезе продуктов (мономеров), и типа алкоксигрупп (метокси-, этокси-, бутокси-, и некоторые другие) при применении в продукте МКС на физико-механические свойства вулканизатов на основе СКТН с оптимальным количеством МКС.Низкомолекулярные каучуки представляют собой жидкие полимеры различной вязкости, не содержащие растворителей и отверждающиеся при комнатной температуре после введения в них соответствующих полифункциональных регентов. Свои ценные технические свойства, главным образом, эластические, жидкие каучуки приобретают в диапазоне определенных молекулярных масс (15000 - 80000). Так как вулканизация жидких каучуков протекает по концевым группам, то величина молекулярной массы определяет разветвленность вулканизационной сетки, а следовательно свойства материала. Объектом нашего исследования являлись органосилоксановые эластомерные композиции, разработанные на основе линейных низкомолекулярных кремнийорганических каучуков и полициклических органосилоксановых QM - смол. Большое влияние на модуль упругости эластомерных композиций оказывают органосилоксановые QM-смолы.Учитывая литературные данные [11-15], содержание QM - смол в компаунде варьируется в пределах 25 ? 38% от массы связующего. Во все композиции вводится активный разбавитель в количестве 43-50% от массы связующего. Составы разработанных композиций приведены в таб

Содержание

Введение

1. Физико-химические свойства олигомеров, состоящих из Q- и M - структурных звеньев

2. Механизм действия QM-силоксанов в полиорганосилоксанах

3. Исследование новых структурирующих агентов полимеров и полимерных композиций

4. Выбор основы и модифицирующих компонентов кремнийорганических композиций

4.1 Разработка рецептуры лаковых композиций и клеев на основе полиорганосилоксанов

4.2 Исследование электроизоляционных, физико-механических свойств полиорганосилоксановых лаковых композиций

4.3 Влияние QM-смол на физико-механические характеристики кремнийорганических эластомеров

Выводы

Список использованной литературы

Для изделий оборонной техники, ранее, существовала широкая номенклатура защитных материалов, которые по своим свойствам превосходили зарубежные аналоги известных фирм, таких как "Dow Corning" (США), "Toshiba Silicone Corp." (Япония), и имели широкое внедрение в изделиях полупроводниковой промышленности. В настоящее время, многие разработки композиционных материалов поставлены на грань остановки изза спада производства изделий и прекращения выпуска ряда химических материалов, являющихся исходными компонентами. Наблюдается также интенсивное заполнение отечественного рынка зарубежной продукцией, аналогичной по свойствам и по назначению, таких фирм как "Dow Corning"(США),"MCM Трейдинг"(Объединяющая фирмы "Bauer" (Германия) и "General Electric" (США)).

Применение кремнийорганических композиционных материалов для защиты и герметизации приборов и устройств в электро- и радиотехнике, в электронике, для изготовления волоконнооптических материалов, изделий медицинского назначения, послужило основанием того, что объектом наших исследований были выбраны силоксаны.

Согласно анализу литературных данных наибольший интерес при создании кремнийорганических композиционных материалов нового поколения представляют олиготриметилсилоксисилоксаны для модификации кремнийорганических смол. В зарубежной литературе такие соединения называют QM-силоксанами. Благодаря своему усиливающему эффекту QM-силоксаны широко используются для улучшения эксплуатационных и прежде всего физико-механических свойств материалов и изделий. Поэтому исследования по созданию новых кремнийорганических композиций, содержащих в качестве модификаторов QM-смолы, являются актуальными и перспективными. олигомер полимер рецептура

Термическая и термоокислительная стабильность, низкие значения поверхностного натяжения QM-смол позволило предположить, что кремнийорганические каучуки, модифицированные QM-силиконами, покажут положительные результаты при разработке нового лака, сочетающего свойства кремнийорганического и полиамидного лака по твердости (0,6-1) и температуре отверждения (70-1000С).