Лакокраска-Я (Ярославль). ЛКМ - производство и продажа. Краски, лаки, эмали, грунтовка, растворители, шпатлевка и другая лакокраска. Краска КО-42, эмаль ЭП-5285, ЭП-5116, грунты ЭП-057, ВЛ-09, шпатлевка ЭП-0010, эмаль ЭП-1155, ХС-5132
Телефоны
(4852) 59-99-09
(4852) 59-99-08
(4852) 33-59-09
Бесплатный вызов
8-800-700-59-09
Viber
+7 (910) 973-59-09
Почта
info@lakokraska-ya.ru

Полиуретановый лак для защиты радиоэлектронных устройств

27.09.2012
По своим технологическим и эксплуатационным параметрам, покрытия лакокрасочными материалами обладают значительными преимуществами перед иными защитными покрытиями для электронных модулей и печатных плат.
В отличие от неорганических покрытий, лакокрасочное покрытие более экономично, легче наносятся.
Так же характеризуется защитными свойствами, то есть оно создает нужное для радиоэлектронных устройств электрическое сопротивление. Такое сопротивление возникает при воздействии на устройства каких-либо климатических и эксплуатационных факторов.
К примеру, если приложить электрическое поле к лакокрасочному покрытию, то в последнем появляются физические процессы, которые не свойственны для металлических поверхностей. Когда к полимерному покрытию прикладывается электрическое напряжение, электроны внутри атомов смещаются.
Такое смещение ведет к образованию зарядов с противоположными знаками. Подобное смещение называется диэлектрической проницаемостью. Эта величина является количественной и определяет поляризационную устойчивость конкретного покрытия. Чем больше поляризационная устойчивость, тем лучше диэлектрик.
Полиэтилен, к примеру, состоит из неполярных молекул, следовательно, в нем отсутствует внутреннее электрическое поле. Поэтому полиэтилен имеет небольшую диэлектрическую проницаемость. Диполи (заряды с разными знаками), образуются благодаря внешнему электрическому полю.
Покрытие из эпоксидных, полиуретановых лаков являются полимерными диэлектриками и состоят из полярных молекул. Такое покрытие характеризуется внутреннем электрическим полем. Когда это внутреннее поле накладывается на внешнее электрическое поле, то увеличивается диэлектрическая проницаемость, за счет повышения величины ориентации образующихся диполей. Если напряжение электрического поля, которое приложено к покрытию, превышает некий предел, свойственный конкретному диэлектрику, то это ведет к пробою данного диэлектрика.
При этом полимер теряет свои электроизоляционные свойства.
В таком случае поворот диполей с их ориентацией становятся необратимыми. Подобное явления называется пробивным напряжением. Величина пробивного напряжения зависит от химического строения лакокрасочного покрытия, а также протекающих в нем различных химических преобразований.
Электроизоляционные свойства лакокрасочного покрытия зависят от равномерности и сплошности защитного лакового слоя.
Равномерность обеспечивается многократным нанесением лакового слоя, толщиной до 70 мкм. Сплошность покрытия обуславливается глубиной химических превращений, при формировании данного покрытия. Но защищать химическую структуру ЛКП сильно, тоже не стоит.
Это может привести к снижению подвижности звеньев в полимерной цепочке, при этом снизится адгезионная прочность, что может привести к отслойке покрытия.
Таким образом, для того, чтобы разработать правильную рецептуру электроизоляционного лака, нужно найти соразмеренный подход при выборе компонентов.
На сегодняшний день, российские химические предприятия используют следующие электроизоляционные лаки для печатных плат: эпоксидные ЭП-9114, ЭП-730, полиуретановый лак УР-231, фенольно-масляный лак ФЛ-582. Эти лаки имеют свой значительный недостаток.
Он заключается в длительном температурном режиме отверждения (до 10 часов, при t = 65˚С.)
Двухкомпонентный полиуретановый лак УР-231 нашел более широкое промышленное применение. Но такой лак также имеет свои недостатки, которые заключаются в нестабильности эксплуатационных и технологических характеристик. Этот факт объясняется достаточно сложной технологией получения основы лака – смолы Э-30.
Поэтому начали разрабатывать новый полиуретановый лак на основе высокомолекулярных эпоксидных смол, имеющих молекулярную массу (ММ) равную 1500 и 3000. Кроме этого, высокомолекулярные эпоксидные смолы должны иметь высокое гидроксильное число − более 6 %.
В качестве отвердителя должен выступать 3-функциональный полиизоцианат-биурет. Из многочисленных опытов было установлено, что эпоксидная смола, имеющая ММ = 3000, обеспечивает самую большую глубину сшивки в покрытии. Отверждение этой эпоксидной смолы происходит изоцианатсодержащим отвердителем.
Также анализировали эпоксидную смолу с ММ = 1500. При этом образовывалось покрытие, имеющее низкую степень реакционной завершенности.
Уретановые связи в покрытии, характеризующиеся высокой концентрацией, имеют пониженную адгезионную прочность. Это свойство связано с тем, что уретановые группы хорошо образовывают прочные водородные связи. Такие связи уменьшают подвижность макромолекул уретана, а также их ориентацию в период формирования покрытия.
Ослабить эти водородные связи возможно путем снижения концентрации уретановых групп до определенного предела. Такой предел должен создавать нужные защитные свойства покрытия. Также, для того, чтобы ослабить водородные связи необходимо повысить температуру реакции отверждения лака.
Для нахождения оптимальной величины адгезии были проведены многочисленные эксперименты. В результате, нужная величина получилась при степени уретанизации 0,75, температура отверждения покрытия, в этом случае, должна быть 65˚С, и сохраняться полтора часа.
Чтобы определить физико-маханические свойства покрытия, лак распыляли в один слой, с вязкостью до 15 с, далее сушили при температуре в 65˚С, в течении полутора часов.
Полученный лак имел жизнеспособность − 5−6 часов.
Твердость покрытия по маятниковому прибору ТМЛ, равна 0,3 – 0,4 (ТМЛ, имеет ГОСТ 5233-89).
Эластичность пленки при изгибе по ШГ, а также адгезия, были равны 1 миллиметр (ШГ, имеет ГОСТ 6806-73).
Кроме этого, проводились специальные электроизоляционные испытания на соответствие.
Так, с помощью метода распыления наносился в 3 – 4 слоя лак, на печатные платы и другие металлические образцы. В результате, образовывалось покрытие, толщина которого была до 70 мкм.
Далее проводилась сушка лаковых слоев в конкретном режиме.
Осуществлялась межслойная сушка, при 20˚С, в течение 30 минут, затем повышали температуру до 50 − 60˚С, и сушили еще в течение 1 часа.
Последний слой сушился при 20˚С, в течение 30 минут, затем повышали температуру до 50 − 60˚С, и сушили еще в течение 3 часов. Перед началом проведения всех испытаний, покрытие выдерживалось в течение трех суток по ОСТ107.9.4001-88.
Самое первое испытание лакокрасочного покрытия было проведено на печатных платах.
Это испытание проводилось на влагостойкость, при относительной влажности воздуха, примерно, в 93 % и температуре, примерно, в 40˚С.
Стоит отметить, что влагостойкость является определяющим показателем защитных свойств изоляции. Из полученных опытов, образовывались положительные результаты на влагостойкость, которые позволили провести еще больший ряд испытаний на основе эпоксиуретанового лака, нанесенного на печатные платы. После проведенных испытаний, практически не изменился внешний вид лаковых покрытий на печатных платах.
Адгезия была равна 1 балл на всех печатных платах влагозащитных покрытий.
На основе всех полученных результатов, была выявлена новая технология получения двухкомпонентного полиуретанового лака.
Такое покрытие предназначено для защиты радиоэлектронных устройств.
Новый лак обладает отличительной особенностью по сравнению с классическим, влагозащитным, электроизоляционным лаком УР-231.
Эта особенность заключается в уменьшении времени отверждения покрытия, а также технологичности изготовления этого лака на основе эмульсионных смол, с ММ = 3000.
Кроме этого, новый двухкомпонентный полиуретановый лак имеет более высокую стабильность при хранении его основы, в течение одного года.
Просмотров: 1334


Все статьи

Каталог ЛКМ

Лакокрасочные материалы

Лакокрасочные материалы для нужд:

Оптовый прайс на эмаль (краску) ПФ-115

Отзывы наших клиентов

Посмотреть все отзывы

Фотоотчет по конкурсу
«Окрашено краской»

О компании Каталог ЛКМ Информация и статьи Доставка Адреса и телефоны RAL

Яндекс цитирования Рейтинг@Mail.ru
Разработчики сайта провели подготовку и проверку информационного материала для данного сайта. Тем не менее, мы не гарантируем точность данных и не несем ответственности за ошибки или упущения. Мы не несем ответственности за ущерб (включая ущерб по причине простоя предприятия и/или упущенной выгоды, но не исключая иное), возникший в результате использования данного сайта и содержащейся в нем информации или неспособности подобного использования, а также мер и решений, которые были предприняты вследствие использования данного сайта и данной информации.

Сервер 4.0