Электроизоляционные компаунды

Компаундами называют электроизоляционные составы, жидкие в момент их применения, которые затем отверждаются и в конечном (рабочем) состоянии представляют собой твердые вещества. В отличие от электроизоляционных лаков и эмалей компаунды не содержат летучих растворителей. Отсутствие в компаундах растворителей обеспечивает им монолитность после их отвердевания.

По своему назначению компаунды делятся на пропиточные, заливочные и обмазочные. Пропиточные применяются для пропитки обмоток электрических машин и аппаратов с целью цементации витков обмотки и защиты от влаги. Обмазочные применяются с целью защиты витков обмотки от влаги и масла. Заливочные компаунды применяются для заливки полостей в корпусах электрических аппаратов, приборов, радиокомпонентов, а также в трансформаторах тока, дросселях, кабельных муфтах и т.п, с целью их герметизации. Герметизация компаундом – это процесс нанесения компаунда для защиты любого электротехнического устройства (устройств) методом погружения или заливки.

По химическому составу электроизоляционные компаунды делят на компаунды, изготовляемые на основе веществ природного происхождения (нефтяных битумов, растительных масел и канифоли), и компаунды на основе синтетических полимеров (эпоксидных, эпоксидно-полиэфирных, полиэфирных, кремнийорганических композиций).

По отношению к нагреванию все компаунды подразделяют на термопластичные и термореактивные. Термопластичные компаунды сохраняют способность размягчатья при последующих нагревах (компаунды на основе битума, восков, парафина, церезина). Термореактивные компаунды после своего отвердения утрачивют способность размягчаться при нагреве и растворяться в растворителях (эпоксидные, полиэфирные, кремнийорганические и др. компаунды). В процессе отвердения термореактивных компаундов в них протекают химические реакции, приводящие к образованию в них сетчатой (пространственной) структуры. В химической литературе подобные процессы принято называть реакциями «отверждения».

Компаунды на основе битумов являются дешевыми материалами, стойкими к воде и обладающими хорошими электроизоляционными свойствами, но имеют недостаточные стойкость к нагреву и долговечность. Наиболее высокими электрическими, термическими и механическими характеристиками обладают термореактивные компаунды. Их можно применять в интервале температур от -60 до 110 °С, а при введении наполнителя и других модификаторов от –60 до 120 °С.

В качестве основы (связующего) электроизоляционных компаундов используют термопластичные и термореактивные вещества. Кроме того, в состав компаундов могут входить различные вещества, модифицирующие их свойства: наполнители, отвердители или инициаторы (только в термореактивных компаундах), пластификаторы (повышают эластичность и ударную прочность компаунда), активные разбавители (понижают вязкость массы), стабилизаторы (повышают долговечность) и ингибиторы коррозии.

Наполнители - это неорганические и органические порошкообразные или волокнистые материалы, применяемые для уменьшения усадки, улучшения теплопроводности, уменьшения температурного коэффициента расширения и снижения стоимости. В качестве порошкообразных наполнителей применяют пылевидный кварц, тальк, слюдяную пыль, оксиды металлов. В качестве волокнистых наполнителей - асбестовое волокно, рубленное стеклянное волокно и ряд других.

Из термореактивных компаундов наибольшое распространение получили компаунды на основе эпоксидных олигомеров (смол). Эпоксидные олигомеры в зависимости от типа отвердителя могут отверждаться при комнатной температуре (ди- и триаминами, полиаминами, полиамидами) или при нагревании до 150-200 ^оС (фталевым или малеиновым ангидридами, адипиновой кислотой, дициандиамидом и др.). Отвержденный эпоксидный полимер является прочным и жестким материалом густосетчатого строения.

Эпоксидные олигомеры обладают высокой адгезией ко многим материалам и их часто применяют для получения конструкционных клеев. Эпоксидные клеи можно использовать для склеивания металлов, стекла, керамики, бетона, дерева и др. (кроме эластичных материалов). Кроме этого, эпоксидные олигомеры применяют в производстве электроизоляционных компаундов, волокнистых пластиков (стеклопластиков, углепластиков, текстолита и т.п.), атмосферо- и химически стойких лаков, красок и эмалей, в числе и электротехнического назначения.

Для получения электроизоляционных заливочных используют эпоксидные олигомеры (смол) марок ЭД-20, ЭД-22, ЭД-16, ЭД-10 и др. Для отверждения эпоксидных компаундов чаще всего применяют отвердители холодного отверждения - полиэтиленполиамин, этилендиамин и др.

«Жизнеспособность» является важной технологической характеристикой эпоксидных компаундов. «Жизнеспособностью» эпоксидных составов называют период времени от момента начала смешивания смолы с отвердителем до потери текучести или образования геля (резкое нарастание вязкости).