Эпоксидные полимеры и композиции - Чернин И.3.
Скачать (прямая ссылка):
Таблица 7.11. Влияние строения диизоцианатов на диэлектрические показатели покрытий
Диизодланат ' г г 8макс при 200 кГц г' при т макс т макс °С "д. с-кДж/моль
гмди 0,22 4,36 95 46 247
тди 0,28 4,50 139 88 285
дгу 0,41 5,10 156 100 293
дфмди 0,24 4,46 158 104 310
200
Рис. 7.5. Температурная зависимость диэлектрической проницаемости и коэффициента диэлектрических потерь при частоте 50 кГц лаковых покрытий на основе смолы Э-41, отвержденной ,ГМДА (/, 3) и ПО-200 (2, 4).
Рис. 7.6. Температурная зависимость диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь при частоте 100 кГц эпоксидно-полиамино-амидных покрытий, содержащих 0 (/, 6), 10 (2, 7), 20 (3, 8), 30 (4, 9) и 40 (5, 10)% (об.) диоксида титана рутильной модификации.
наиболее низкими значениями не только е' и е", но и Тс и кажущейся энергии активации. Наиболее полярный полимер получается при использовании ДГУ, что объясняется высоким содержанием в нем полярных уретановых групп. Наиболее жесткая пространственная сетка образуется в случае использования ДФМДИ, о чем свидетельствуют значения 7С и ?/д. с. При отверждении ДФМДИ образуются наиболее теплостойкие покрытия (в рассматриваемом ряду) с удовлетворительными диэлектрическими показателями.
Диэлектрические свойства покрытий зависят и от других компонентов лакокрасочных композиций, в частности от типа пигмента (наполнителя) и его содержания в системе. Диэлектрические характеристики различных неорганических пигментов могут отличаться от соответствующих показателей эпоксидного связующего на 1—2 порядка [91]. Оценить их вклад путем расчета по аддитивной схеме не всегда представляется возможным [86, с. 179—181].
На рис. 7.6 представлены температурные зависимости е' и покрытий на основе смолы Э-33, отвержденной ПО-200 при
8 Зак. 181
201
120°С в течение 2 ч, с различным содержанием диоксида титана рутильной модификации [92]. С ростом степени наполнения наблюдается повышение е' и уменьшение 1§ б покрытий во всем интервале температур, что обусловлено различием диэлектрических показателей эпоксидной пленки и пигмента: диэлектрическая проницаемость пигмента более чем в 30 раз больше, а 1^ б почти на два порядка меньше, чем у связующего [93, с. 229]. Кроме того, уменьшение тангенса угла потерь, очевидно, связано и с уменьшением в результате адсорбции на поверхности частиц пигмента концентрации полярных групп полимера, участвующих в дипольно-релаксационной поляризации. Температура максимума дипольно-сегментальных потерь меняется при увеличении степени наполнения пленок немонотонно, как и Тс полимера.
Значительный практический интерес представляет изученче изменения диэлектрических характеристик покрытий под воздействием эксплуатационных факторов, в частности в условиях длительного пребывания в атмосфере высокой влажности. В табл. 7.12 приведены результаты испытания лаковых покрытий на основе смолы Э-41, отвержденных соединениями амип-ного типа при 80 °С в течение 8 ч [84]. Образцы выдерживали при 40 °С на воздухе с относительной влажностью 97—98% в течение 720 ч.
Видно, что после выдержки во влажной атмосфере в течение месяца электрическая прочность покрытий меняется незначительно (за исключением покрытий 1д8, отвержденных И-5М), 1^ б увеличивается вдвое, а удельное объемное сопротивление снижается на два порядка. Однако это не препятствует успешной длительной эксплуатации данных покрытий в указанных условиях.
В табл. 7.13 показано изменение удельного объемного и поверхностного сопротивления эпоксиэфирных покрытий, модифицированных бутанолизированной меламиноформальдегидной. смолой [30% (масс.)] и содержащих ТЮ2 рутильной модификации, при выдержке на воздухе с влажностью 97—98% при комнатной температуре [94].
Таблица 7.12. Изменение диэлектрических свойств покрытий на основе смолы Э-41 после выдержки во влажной атмосфере
рв, Ом-м 1^ в 102 при 1 МГц мВ/м
Отвердитель
I II I II I II
ГМДА 3 • 10'8 5-Ю16 2,0 3,5 70 67
ПЭПА з. 1018 2-Ю16 1,8 3,2 73 70
ПО-200 2 • 1018 8- Ю16 1,7 3,5 75 69 35
И-5М 9- 1017 1 • 1016 1,4 3,6 78
Примечание: I —до выдержки; II — после выдержки.
202
Таблица 7.13. Электрические свойства эпоксидных покрытий
одержание тю2, % (масс.) Показатели Продолжительность выдержки, мес.
0 3 6 9 12
0 ро, Ом • м 2 ю17 8- 1015 4- 1015 3- ю15 2- 1015
Р«, Ом 5 ю18 3- 1012 4- 10й 8- 1010 4 • IV0
20,5 ро, Ом • м 3 ю17 1 • ю16 6- 1015 4- 1015 3- 1015
р«, Ом 3 ю15 5- 1013 8- 1012 з. 1012 1 • 1012
24,6 ро, Ом ¦ м 2 1 • ю16 1 • Ю16 1 • Ю16 1 • Ю16
р5, Ом 2 1015 1 • ю15 1 • ю15 1 • 1015 5-Ю14
Из приведенных данных следует, что правильный выбор концентрации пигмента позволяет добиться высокой стабильности объемного и поверхностного сопротивления покрытий, предназначенных для эксплуатации во влажной атмосфере. При этом, однако, важен и выбор пленкообразующего.
В табл. 7.14 сопоставлены диэлектрические показатели покрытий на основе различных эпоксидных композиций. Образцы, отвержденные по одинаковому режиму, выдерживали в течение 12 мес. на воздухе с ф = 97% [94].
