6.5.9. Эпоксидные смолы.

Эпоксидные смолы являются продуктом поликонденсации многоатомных соединений, включающих эпоксигруппу кольца (рис. 6.12.).

O CH₃

CH CH CH₂ O O CH₂ CH CH₂ O

CH₃ OH

Эпоксидная группа

Рис. 6.12. Структурная формула фрагмента молекулы эпоксидной смолы.

Благодаря высокой реакционной способности этих колец отверждение эпоксидных олигомеров можно осуществить с помощью многих соединений и таким образом варьировать температурно-временные режимы обработки и свойства пластмассы. Для холодного отверждения эпоксидных олигомеров применяют алифатические полиамины в количестве 5 – 15% от массы олигомера. Смесь сохраняет вязкостные характеристики в течение 1 - 3 часов, длительность отверждения, наоборот, высокая и составляет 24 часа. При этом степень полимеризации достигает 60 – 70% и продолжает увеличиваться еще в течение 10 – 30 суток. Реакция отверждения смол с алифатическими полиаминами экзотермична. В большом объеме реакционной смеси может произойти само разогрев до температуры выше 230^оС, что приводит к деструкции полимера и растрескиванию изделия. Предпочтительнее использовать горячее отверждение, которое осуществляют ароматическими полиаминами. При изготовлении изделий важно избегать как недоотверждения, которое проявляется в повышенных диэлектрических потерях и недостаточной жесткости, так и переотверждения, сопровождающегося потерей эластичности.

Достоинства эпоксидных смол состоят в отсутствии побочных продуктов и очень малой усадке при отверждении (0,2 – 0,5%), высокой смачивающей способности и адгезии к различным материалам. Механическая прочность, химическая стойкость, совместимость с другими видами смол и олигомеров (ФФС, кремнийорганическими полимерами), большой выбор отвердителей и других добавок определяют незаменимость эпоксидных смол для многих отраслей техники. Высокие диэлектрические и влагозащитные свойства эпоксидных смол определили их использование в качестве герметизирующих материалов. Немаловажно, что эпоксидные олигомеры могут быть очищены от примесей, что сводит к минимуму вредное влияние на поверхность полупроводниковых приборов. Эпоксидные смолы (отвержденные) оптически прозрачны и широко применяются в оптоэлектронных приборах (фотоприемниках, светодиодах, оптические пары). На основе эпоксидных смол изготавливаются составы для изготовления ровных и нескользких полов. Свойства эпоксидных смол изменяют в широких пределах, используя различные добавки, которые делятся на следующие группы:

1. Пластификаторы – органические соединения олигомеры, действующие как внутренняя смазка и улучшающие эластичность и предотвращающие кристаллизацию, отделяя, цепи полимера друг от друга.

2. Наполнители, которые в небольших количествах вводят для улучшения прочности и диэлектрических свойств, повышения стабильности размеров, теплостойкости.

3. Катализаторы, добавляемые для ускорения отверждения.

4. Пигменты, придающие смолам необходимый цвет.