Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Эпоксидный компаунд состоит из эпоксидной смолы и отвердителя, к которым по назначению добавляют наполнители, пластификаторы, разбавители и другие модификаторы. Смола и отвердитель — два обязательных компонента: только их реакция превращает жидкую композицию в твёрдый монолитный полимер. Остальные добавки настраивают вязкость, эластичность, усадку, теплопроводность и стоимость. Ниже разобрано, из чего состоит эпоксидный компаунд, за что отвечает каждый компонент и как их состав влияет на время жизни, усадку и пригодность для заливки и ремонта.
Эпоксидный компаунд — это композиция на основе эпоксидной смолы, которая при введении отвердителя переходит из жидкого состояния в твёрдое неплавкое и нерастворимое. По функции все компоненты делят на четыре группы: связующее (эпоксидная смола), отвердитель, наполнители и модификаторы (пластификаторы, разбавители, пигменты, антипирены). Первые два обязательны, остальные вводят под конкретную задачу.
Ключевая особенность эпоксидов: отверждение идёт по реакции полиприсоединения, без выделения летучих побочных продуктов. Именно поэтому эпоксидные компаунды дают малую усадку и не образуют внутренних пор из-за испарения — в отличие от систем, отверждаемых по механизму поликонденсации. Базовым связующим большинства отечественных компаундов служит эпоксидно-диановая смола, характеристики которой нормирует ГОСТ 10587-84.
Смола и отвердитель — обязательная пара; наполнители и модификаторы лишь настраивают свойства готового компаунда.
Основа компаунда — неотверждённая эпоксидная смола: растворимый и плавкий реакционноспособный олигомер. Наиболее распространены эпоксидно-диановые смолы, получаемые поликонденсацией эпихлоргидрина с дифенилолпропаном (бисфенолом А). Их марки, обозначения и нормы свойств задаёт ГОСТ 10587-84, который устанавливает ряд марок: ЭД-22, ЭД-20, ЭД-16, ЭД-14, ЭД-10 и ЭД-8.
В обозначении марки буква «Э» означает эпоксидная, «Д» — дифенилолпропановая, а цифры указывают предел нормы содержания эпоксидных групп. Массовая доля эпоксидных групп — ключевая характеристика смолы: от неё зависит требуемое количество отвердителя. Для самой массовой марки ЭД-20 массовая доля эпоксидных групп составляет 20,0–22,5%.
Марки различаются вязкостью: чем короче молекулярная цепь олигомера и выше доля эпоксидных групп, тем ниже вязкость и светлее смола. Для заливки, где важна текучесть без растворителей, применяют менее вязкие смолы и модифицированные составы; для пропитки обмоток и катушек вязкость снижают ещё сильнее, чтобы состав проник в межвитковые зазоры и вытеснил воздух.
Отвердитель — это реагент, который сшивает молекулы смолы в трёхмерную сетку. Без него смола остаётся жидким олигомером. По ГОСТ 10587-84 эпоксидно-диановые смолы переводят в неплавкое и нерастворимое состояние отверждающими агентами разного типа: алифатическими и ароматическими ди- и полиаминами, низкомолекулярными полиамидами, ди- и поликарбоновыми кислотами и их ангидридами, фенолоформальдегидными смолами. На практике для компаундов чаще всего используют две большие группы.
Алифатические амины — полиэтиленполиамин (ПЭПА), триэтилентетрамин (ТЭТА), а также гексаметилендиамин и другие — отверждают смолу при комнатной температуре или небольшом нагреве. Это отвердители холодного отверждения: они удобны для ремонта и мелкосерийной заливки, где нагрев затруднён. Типовая дозировка алифатических аминов — порядка 10–15% от массы смолы, точное количество рассчитывают по аминному числу отвердителя и содержанию эпоксидных групп в смоле. Полиамидные отвердители менее токсичны и дают более эластичный полимер.
Ди- и поликарбоновые кислоты и их ангидриды (фталевый, малеиновый, метилтетрагидрофталевый ангидрид) требуют нагрева, обычно в диапазоне 100–200 °C. Взамен они дают более высокие теплостойкость, химическую стойкость и диэлектрические характеристики отверждённого компаунда. Такие системы применяют в электротехнике и там, где к материалу предъявляют повышенные требования.
Реакция отверждения экзотермическая — идёт с выделением тепла. Занижение или завышение доли отвердителя относительно стехиометрии ухудшает свойства: часть смолы или отвердителя остаётся несшитой, снижаются прочность и стойкость. Соотношение компонентов соблюдают точно.
Наполнители — порошкообразные добавки, которые вводят в компаунд для управления его свойствами. Они решают сразу несколько задач: уменьшают коэффициент линейного теплового расширения, снижают саморазогрев при отверждении, уменьшают усадку, улучшают теплопроводность и механические характеристики, снижают горючесть и расход смолы. Долю наполнителя подбирают так, чтобы сохранить приемлемую вязкость и текучесть.
Наиболее распространён молотый пылевидный кварц (маршалит, пылекварц) — тонкодисперсный кремнезём по ГОСТ 9077-82 с содержанием диоксида кремния не менее 98%. Он твёрд (по шкале Мооса — 7), инертен и хорошо совмещается со смолой. Применяют также тальк, мел и другие минеральные порошки. Для повышения теплопроводности используют оксиды металлов, для снижения плотности — лёгкие наполнители.
Металлические порошки повышают теплопроводность заливки; специальные наполнители снижают тепловое расширение; рубленое волокно и микросферы влияют на механику и плотность. Наполненный компаунд требует перемешивания перед заливкой, поскольку тяжёлые частицы склонны оседать.
Отверждённая эпоксидная смола без модификаторов жёсткая и хрупкая. Чтобы придать эластичность и повысить ударную вязкость, в компаунд вводят пластификаторы: дибутилфталат (ДБФ), диоктилфталат (ДОФ), полиэфирную смолу марки МГФ-9 и другие. Пластификатор снижает внутренние напряжения и уменьшает риск растрескивания заливки при вибрации и перепадах температур.
Разбавители снижают вязкость смолы перед смешиванием. Различают активные разбавители (содержат эпоксидные группы и встраиваются в полимерную сетку) и инертные (не участвуют в реакции). В заливочных компаундах инертные растворители, как правило, не применяют: испаряясь при отверждении, они оставляют поры и ухудшают диэлектрические свойства. Дополнительно в состав могут входить пигменты и красители, а также антипирены для снижения горючести.
Пластификаторы и инертные разбавители в избытке снижают прочность, теплостойкость и химическую стойкость отверждённого компаунда. Их вводят в обоснованном количестве, а не «для запаса».
Состав компаунда напрямую задаёт три технологических параметра, которые определяют успех заливки: время жизни, усадку и тепловыделение.
Время жизни — интервал, в течение которого смешанный состав сохраняет пригодную для работы вязкость. Оно зависит прежде всего от типа и количества отвердителя, а также от температуры и массы замеса. Активные алифатические амины дают короткое время жизни, менее активные отвердители — большее. Температура действует сильно: при её повышении скорость реакции резко растёт, поэтому в тёплом помещении состав живёт заметно меньше, чем в прохладном.
Эпоксидные компаунды отличаются малой усадкой, так как отверждение идёт без выделения летучих продуктов. Введение наполнителей дополнительно снижает объёмную усадку и связанные с ней внутренние напряжения — это уменьшает риск растрескивания и коробления залитого изделия.
Отверждение сопровождается выделением тепла. В тонком слое оно рассеивается, но при большом объёме замеса компаунд разогревается изнутри, что при неверном режиме приводит к вскипанию, растрескиванию или деформации корпуса. Толщину слоя и объём порции ограничивают, крупные заливки ведут послойно, а массивные отливки — с контролем температурного профиля.
10–15
100
Порядок приготовления одинаков для заливки корпусов, герметизации электроники и ремонтных работ; различается лишь рецептура и вязкость.
Заливочные компаунды формируют монолитную влагонепроницаемую массу вокруг изделия — их применяют для герметизации и электроизоляции узлов, фиксации компонентов, защиты от вибрации и агрессивной среды. Ремонтные составы с минеральным наполнителем используют для восстановления геометрии деталей, заделки трещин и раковин, посадки на «холодную сварку».
Неотверждённая эпоксидная смола и отвердители требуют средств индивидуальной защиты и вентиляции. В полностью отверждённом состоянии эпоксидный компаунд инертен.
Из эпоксидной смолы и отвердителя как обязательной пары, а также из наполнителей, пластификаторов, разбавителей и других модификаторов, которые вводят по назначению. Смола и отвердитель при смешивании образуют твёрдый полимер, остальные добавки настраивают вязкость, эластичность, усадку, теплопроводность и стоимость.
Отвердитель сшивает молекулы смолы в трёхмерную сетку, переводя жидкий олигомер в твёрдое неплавкое и нерастворимое состояние. Без отвердителя смола не полимеризуется. Тип отвердителя задаёт режим отверждения (холодное или горячее), время жизни и конечные свойства.
Аминные (например, ПЭПА, ТЭТА) отверждают при комнатной температуре или небольшом нагреве — это холодное отверждение, удобное для ремонта. Ангидридные требуют нагрева порядка 100–200 °C, но дают более высокую теплостойкость, химическую стойкость и диэлектрические свойства.
Наполнители снижают тепловое расширение и усадку, уменьшают саморазогрев при отверждении, повышают теплопроводность, твёрдость и теплостойкость, снижают горючесть и расход смолы. Распространённый наполнитель — молотый пылевидный кварц (маршалит) по ГОСТ 9077-82.
Отверждение идёт по реакции полиприсоединения без выделения летучих побочных продуктов, поэтому объём уменьшается незначительно. Введение наполнителей дополнительно снижает усадку и внутренние напряжения, уменьшая риск растрескивания.
От типа и количества отвердителя, температуры и массы замеса. Активные алифатические амины сокращают время жизни, повышение температуры ускоряет реакцию. В тёплом помещении состав живёт заметно меньше, чем в прохладном.
В заливочных составах инертные растворители не применяют: при отверждении они испаряются, оставляя поры и ухудшая диэлектрические свойства. Для снижения вязкости используют активные разбавители, встраивающиеся в полимерную сетку, либо подогрев смолы.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.