Способ получения антистатического материала

ПИСАН ЗОБР ЕТЕ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕюз Советски оциалистичес Республик олн н вт. сзид-ъу явлено 02.04,75 (21) 212 51) М,Клзаявки М 2350898 присо един сударственнын комитет(45) Дата ап иксвания аписаии олубева, В. М. Засимов, А. Н,Ю, В, Тихомиров н) З,а,явите скювский институт инженера данскюй авиа(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНТИСТАТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛАИзобретение опносится н апосюбаи получевия антистапичеоиих матОриалов (1 пле;нок, покрытий), состоящих из полвмернюйматрицы с мелкодиопорснььм утлерюдистымнаполнителем и,иопользуемых (как поврытьвя диэлекпрических деталей кюнсщрукциикорпуса летательных аппаратов для отводаэлекпростатических зарядов,В технике широко,известны полимерныематериалы (пленкиволювна), юбладающиеспособностью ве вакапливать элекпрюстатические за(руляды, вюзнивающие притрении о различньпе 1 павОрсонюсти и среды, что доюпвпается:повышением электропрюводности палииерюв путем введенияв их состав антистатических агентов илиэлекпро 1 праводятщих,наиоднителей 11.Из известных снасабов получения антистатичеоких иаториалав наиюолее юлизесимк предлагаеио 1 му является сспособ получения такюпо материала смешоннем с оаиейпюлииера,пюлвпиромеллитимида 2. Приэтим савку вводят в лаковый,раствор фюрполииор а (полиамидоиисглюту) и кампювицию натревают до 300 - 320 С с выдержоеойпри этной температуре в течение 1 ч 30 мин,в результате чего и образуется саокенаволнонный элекпролроводящий пюлипирю 1 меллитвмид.Одн,ако э ь для 1 получения ьнтистапичеоких маториало 1 в, предназначенных для защиты диэлектрических деталей кювструкязии,карпуоа летательных аппаратюв, ооабегено антенных 5 обтекателей, так как соотношение икгредиенпов, при котором доспигается поверхностное элекпрюсапротивление (Ро), юбеспечввающее надежнюе стекание элокпроспатических зарядов (104 - 106 Ом) должно юстав лять, %: волимер 50 - 7 О; сажа 50 - 30.При тавом соотнюшени 1 и инпредиенпав антистатичесиий материал теряет способность беппрепятспвенню прюпускать радиоволны. Кроме того, направлние дю 300 - 15 320 С и длительная термовыдержз 4 а, врикоторой идет прюцесс имидизации, при получе 1 ниипокрытий не до усти(мы, так как она превышает температуру деструкции нолимерной основы диэлекпрвческих депалей 20 (антенных оютеиателей) современных летательных аппаратав.Цель из о 45 ретевия - получение антистатических палимерных материалов (пленок или покрытий), вмеющих не только 25 большую повОрхноствую элеитрюправодность, способную обеспечить надежное стекание элект 1 ростат 1 ических зарядав с днэлектрических депалей карлуса летательных апиа 1 ратюв (осабоино антенных юбтекателей)но и большой коэффициент пропутот,способ нельзя использюват 2) Авторыизобретения М. П. Ковалевю о - о О 3 н а.ч и;.еч н-, е:.,:,-,оБтооФВоакания радиоволн (Кр), причем,эти авойспва стабильны в интервале температуриинус 60 - плюс 300 С и в услоииях воздушно-дождевой эрозии.Это,дос пигается тем, что омегив ают 20% -ный лако 1 вьтй растьор палиаиидимида формул ы1д "х Х сх ( ).,в амиднюм распворителе с 10 - 16 вес. % сажи и птроводят напревание до 250+5 С сю скоростью,пювьтшения температуры 2,5 С за 1 мин,без термовыдержки ири этюй темнературе с последующим охлаисдевием,В результате Оразуется радиопрозрачный материач (пленка илн птокрьтпие) с Ро 104 - 10 Ом,и:полоиительньрм темпералтурньти 1 коэффищиентом сопт 1 ротивлеиия, равным .в интервале температур манас 60 - плюю 300 С З,О. 10 з ирад - ,Большая пюверхнюстная элект 1 ропроводБость при небольшюй степени наполнения достигаетая блаподаря втор 1 ичньпм структурньпм изиенеиияи в полиаиидимиде, прюисхюдяппии в ходе нагрева, Сущность этих изиенений онодетая к увелсичению области делюиализации элекцроиов а роапои -аверхсопряжения в мюлекулах полимера. Однако саами эти изиенения не пр 1 идают заиепной электропроводности пленкам (поИрьттиям) гиз чистого (ненаполненно 1 по сажей) пюлнмера (они остаются диэлекприпса)ии), так еак длина аверхаопряжеиньтх юбластей, образующих в ходе напрова до 250 С, недостаточна для нридания,всеиу объему птюдииера пюлупроводниковых авойспв. Области делокализацви элекпронюв разделены обшир;ными областями, где такой дедокалнзации нет (энерспетические барьерьт), При напалпении лакового,раствор,а полиамидимида 10 - 16% сажи ПМобразуется гетеро 1 генная систома, в которой частицы электропровюдящей фазы разделены днэдектричес 1 киии,прослойками. При напреве такюй аистемы до 250 С птроисходит рост длиньт областей л-сверхаопряжения в диэлектричеаиих прюслюйках дю величины, сю,чзиерииюй с толщинюй самкх прослюек.Следав ательню, диэлектрические прослюйки с развппюй областью делокализации электронов в полииерньтх молеиулах как бы заиьнкают разоиинутые контакты между частицами саржи, создавая непрерьтвную;прюст 1 ранспвеняую электтрюироводящую стщктяэу. При этом сажевьте чйстицьт иожно расаматрииать как своепо рюша резертуары авободных:ноаителей зарядов, которые 1 коипенаируют в ст 1 р 1 укпуре полимера юбласти, соде нет делокалиэации электронов. В результате существенню уменьшается велнчи(на эаерпетическово барьера, иопсрьтй :реобхюдимо преодолеть основным:носителяи здрядов при их нацравлеином дрейфеот юднюй частичии электроцравюдящей фазык другой, Уменьшение энергетическюгюбарьЕра приводит к увеличеиию алокпроиро 5 водности всей системы без изменения конценпрации электропровюдящей фавы наполнителя, Образовавшаяая рыхлая ааиеванструктура не пр епятс пвует прохюжденипо 1 р адиовюл(н. К,р иатериалов, пюлучеиных та 10 ком апособои, радован 97%,Материал (пленении,или пощрыпия) с данным комплекаои авюйспв Яо 104 106 Ом;Кр 97% ) невоаможио,получить друпимспособом. Так аведение юажи в количес"две15 менее 10 вес. % не позволяет пюлучатьпри нагреве псоипюзиции до 25 Ой 5 С Ломенее 1,0 10 Ом, хотя при этом К,р равню 100% (расстояние и ежду частицамисаржи, толщина диэдектричеаки,х врююлоекбольше:в,озмаиной длинны области ч-аверхсопряжения). Если сажи (введеню более 16вес. %, то это п 1 ривюдит пс саущественномууменьшению К,р ввиду устлюхпнеиия сажевюй элекпропроводящей структуры, люглощапощей 1 радиоволньт. Уиеньшение температуры напрева компюзяции предлюокеинопосостава привюдит пс нюлучению нсленак нпокрытий с более .вьрсоиии Яо. При этомне реализуется апюсобнюсть птолимера к вторичным спруктурным изменетрияи и величина Областей делокализаппии электрюновнедостаночна дланя того, ч"поюы сущесхпвенноповлиять на,велисиву,эл ектрю аопр о"пивл ениявсей системы. Пювьтшение скюрости нагреваптриводит пс 1 интенсивному ьапенппванню комОози(ции и дефектаи в птленках и покрытиях, в,ерхнптй предел темиератур опраничентериосатабильнюстьпо днэлепслтрического материала деталей кюнсттрукции летательного40 аппарата,Пр;и м е р 1. 50 г 20%-:нопо раствораполи аиидюииида в Учметилпирродидонесиешивают с 1,0 г сажн марки ПМ(10вес. %), затем кюипо,витию нанюсят на ди 45 электрическую птоверхноать,и наптревают до120 С. В результате пюлучают;материал сР, 4,1 10" Ом и Кпр 1100%.Пр,и м ер 2, 50 г 20%-ново раас-пвюра пол,иамидииида в У-иетилпиррюлидюне сме 5 О шнвают с 1,0 г сажи марки ПМ(10вес. %), затем композицию наносят на ди.электричесиую лтюверхность и:наптревают до200 С. В результате получают материаул сР, 8,0 10" Ом н Кпр 100%55 П р и и е р 3, 50 г 20% ного расхпвор а повии,аиидиинца в Л 1-мепиллп%ррюл)идеие омешивают с 1,0 г саин м,аварки ПМ(10вес. %), затеи кюипозицию нанюаят на диэлекпричес)кую .поверхность и наптревают5 о до 250 С. В р 1 езульпате пю.тучапот материалс Ро 3,2. 10 Ом,и К,р 98%.Пр,ии ер 4. 50 г 20%-,напо раствораполиаиидимида;в Уметилпиррюрпидоне смешивают с 1,6 г сапки иарки ПМ(1655 вес. % )затем композоцию нанюсят на569135 диэлекпричесеую поверхность и нагреваютдо 120 С. В результате получают материалс Ро 1,О,10 Ом я Кпр 100%. П р и м ер 5. 50 г 20%-ногораапвора полвамидимида в У-иетилпиррюлядоне.смешивают с 1,6 г саки маржи ПМ(16 вес. %), затем композицию наносят на диэлектрическую поверхность и нацревают до 200 С, ,В резуль пате получают материал с Ло 8,0. 10 Ом и Кпр 99%,Кпр %при температуре нагрева,х, Ом,при температуре нагрева,С Концентрация наполнителя, вес. % 250 200 120 250 200 120 100 100 100)104 100 100 100 20 1 Оц 4,1 10 п 1,010 4,104 30 10 з 2 О 102 8 О 10 п 80 10 а 1,0104 1,0 1 Оз 1,0 10 3,2 106О, 04 7,2 10 3,0 10 98 100 10 100 96,7 99 16 100 86,2 80 30 87 69 72 40 72 15 лич ающийся тем, что, с целью уменьшения повер хностного эл екчр осоцр отявл ения при сокр а пении его р адиопрозр ачности, смесь 20% -ного раствора полиамидимида формулы20 25в амидном распворителе и 10 - 16 вес. %саки нацревают до 250 С со скоростьюповьршения температуры 2,5 С в 1 мин спосл едующим охл аждени ем.30Источник,и инфорлаци,и, принятые вовнямание лри экапертизе;1. Гуль В. Е. и др, Электронроводящиеполимдпные материалы, Химия, М., 1963,35 с, 157 - 160,2. Патент Бельгии ЪЪ 630749, кл, С 08 д,опублик. 08.04.63. Ф ормула из о бр етения Составитель Л. Платонова Техред И, Рыбкина Корректор И. Симкина Редактор Л. Письман Заказ 76154 Изд,708 Тираж 613 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Тип. Харьк. фил. пред. Патент Из таблицы видно, что толыко материалы, получевные согласно предложеняому спасобу, сочетают высокую электронроводвость и радиопрозрачность,Использование предложенного антяататического материала обеапечивает по сравнению с иавестными антистапическями материалами следующие преимущества: возмокность отвода статических,зарядов с диэлектричеаких деталей корпуса летачельяых аляарато,в (особенно с антенных обтекателей),при сохранении их радиоорозр,ачности, обеапечивающей надежную работу бортовой;приемной радиоаппаратуры; надежную работу (отвод элекпростатичеаких зарядов);изделий без измененяя их электричесиих параметров в интервале температур минус 60 - плюс 300 С. Способ,получения антистатического материала,смешением полимера с сажей, о тПр я:м ер 6. 50 г 20%-ного распвораполиамидимида в У-метилпярролидоне смешив,ают с 1,6 г сажи,марки ПМ-ЗО (16 вес, %), затем комиозидию нанюаят на ди элекпричеакую поверхность и нацревают до250 С, В результате получ,ают материал с Ло 1,0 104 Ом и Кпр 96,7%В таблвце привещены ар авнятельныеданные элекпричеаких и радиоавойспв ма териалов, полученных,по предлагаемому иизвестному апособам.