Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng chất đóng rắn dietylenglycoluretan (DGU) tới tính chất cơ lý và tính chất điện của sơn UR-231.VN

Trên tên lửa, các chi tiết linh kiện điện, điện tử, máy thông tin liên lạc và hệ thống máy tính trên khoang đều được sử dụng nhiều loại sơn có nguồn gốc polyme. Bài viết trình bày một số kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ nhựa este epoxy alkyd (E-30) và chất đóng rắn dietylenglycoluretan (DGU) tới tính chất cơ lý và tính chất điện của màng sơn UR-231.VN
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng chất đóng rắn dietylenglycoluretan (DGU) tới tính chất cơ lý và tính chất điện của sơn UR-231.VN Hóa học và Kỹ thuật môi trường NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG CHẤT ĐÓNG RẮN DIETYLENGLYCOLURETAN (DGU) TỚI TÍNH CHẤT CƠ LÝ VÀ TÍNH CHẤT ĐIỆN CỦA SƠN UR-231.VN Phạm Minh Tuấn*, Đặng Trần Thiêm, Phạm Xuân Thạo Phạm Như Hoàn, Nguyễn Huy Thanh, Nguyễn Việt Long Tóm tắt: Trên tên lửa, các chi tiết linh kiện điện, điện tử, máy thông tin liên lạc và hệ thống máy tính trên khoang đều được sử dụng nhiều loại sơn có nguồn gốc polyme. Các loại sơn này phải đạt yêu cầu có độ cách điện cao và độ bền cơ lý tốt. Sơn UR-231.VN là sơn cách điện cấp E. Sơn này dùng để phủ lên bề mặt linh kiện tạo lớp phủ cách điện và làm việc trong điều kiện nhiệt độ từ -60oC đến 120oC. Đây là hệ sơn hai thành phần, gồm nhựa este epoxy alkyd (E-30) và chất đóng rắn (DGU). Bài báo trình bày một số kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ nhựa este epoxy alkyd (E-30) và chất đóng rắn dietylenglycoluretan (DGU) tới tính chất cơ lý và tính chất điện của màng sơn UR-231.VN. Từ khóa: Sơn cách điện; Sơn UR-231; Độ bền cơ lý màng sơn; Điện trở màng sơn; Điện áp đánh thủng màng sơn. 1. MỞ ĐẦU Sơn cách điện cần có khả năng cách điện tốt, có khả năng cách ly, bảo vệ được vật liệu nền với các tác nhân phá huỷ của môi trường đảm bảo cho các linh kiện điện tử hoạt động tốt và an toàn với độ tin cậy cao [1, 2]. Căn cứ vào các tính năng điện như: điện áp xuyên đánh thủng, điện trở khối, tang góc tổn hao điện môi, hằng số điện môi,... có thể đánh giá khả năng cách điện và sử dụng vật liệu cho phù hợp với từng linh kiện khí tài điện tử [2- 5]. Hiện nay, sơn cách điện được ứng dụng nhiều để bảo vệ các linh kiện điện, điện tử trong chế tạo, lắp ráp tên lửa tầm thấp (Igla, A72M) là  - 95, UR-231, trong đó, sơn UR 231 là sơn cách điện tiên tiến có nhiều tính năng đặc biệt được sử dụng nhiều hơn cả [6, 9]. Theo GOST 8865-70, sơn UR-231 là sơn bền nhiệt cấp E [12], dùng để bảo vệ chống ăn mòn rất tốt cho kim loại trong các điều kiện thời tiết khí hậu cũng như để tạo ra một lớp bảo vệ cách điện. Màng sơn phủ có độ bóng cao, mềm dẻo, có độ bám dính tốt; tính chất vật lý và cơ học cao như độ cứng, độ bền, khả năng chống hỗn hợp rượu-xeton, có tính chất cách điện cao. Sơn có đặc điểm thời gian gia công dài, có thể khô trong điều kiện tự nhiên hoặc sấy khô. Sơn cách điện UR 231 được sử dụng làm lớp sơn phủ mặt trong của cơ cấu phóng, tẩm phủ cho các mạch điện tử của cơ cấu phóng và đầu tự dẫn [9]. Bài báo này khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ giữa chất tạo màng este epoxy alkyd E-30 và chất đóng rắn dietylenglycol uretan (DGU) tới tính chất cơ lý và tính chất điện của màng sơn [9-11]. 2. PHẦN THỰC NGHIỆM 2.1. Hóa chất sử dụng Este epoxy alkyd E-30: chỉ số axit ≤ 2,5 (mg KOH/g), chất lỏng trong suốt màu theo thang iot ≤ 80 (mg I2/100cm3), độ nhớt quy ước, đo bằng phễu VZ 246 (đường kính lỗ 4mm, 20 ± 0,5 º C) là 12-20 ( giây); Dietylen glycol uretan, DGU): LB Nga, CN, dạng nhựa lỏng nhớt trong suốt; Chỉ số izocyanat: 36-40 %. Dung môi: Xylen (PA, Trung Quốc), Xyclohexanon (PA, Trung Quốc). 2.2. Dụng cụ và thiết bị - Tủ sấy: nhiệt độ phòng đến 200 0C; Máy khuấy 0 ÷ 1500 vòng/ phút; Cân điện tử: Scientech (Mỹ), độ chính xác 0,001(g). 42 P. M. Tuấn, … , N. V. Long, “Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng … sơn UR-231.VN.” Nghiên cứu khoa học công nghệ - Các thiết bị đo độ bền cơ lý của màng sơn (thiết bị đo độ cứng, đo độ bám dính, đo độ bền va đập, đo độ bền uốn); Thiết bị đo điện môi Quadtech 7600, Quadtech 1910 (Mỹ); Thiết bị đo thông số điện Teraohmmeter 6520 (Mỹ). 2.3. Chuẩn bị dung dịch sơn và pha sơn Sơn UR-231 là hệ hai thành phần, bao gồm: dung dịch este epoxy alkyd E-30 30% trong xylen (dung dịch E-30) và chất đóng rắn là dung dịch dietylenglycol uretan 70% trong xyclohexanon (dung dịch DGU). Các thành phần này được khuấy đều bằng máy khuấy (30 vòng/phút) trong 3 phút, ngay trước khi gia công mẫu sơn với tỷ lệ phần khối lượng dung dịch (pkl) xác định. 2.4. Các phương pháp đo đạc tính chất sơn Xác định độ cứng của màng sơn theo TCVN 2098-2007 ( tương đương với tiêu chuẩn GOST 5233-89). Xác định độ bền va đập của màng sơn theo tiêu chuẩn TCVN 2100-1-2007 (tương đương với tiêu chuẩn GOST 4765-73). Xác định độ bền uốn của màng sơn theo TCVN 2099 - 2013 (hoặc tiêu chuẩn GOST 6806-73). Xác định độ bám dính của màng sơn, phương pháp cắt ô theo TCVN 2097-1993 (hoặc tiêu chuẩn GOST 15140-78). Xác định điện áp đánh thủng của màng sơn theo TCVN 2330:78 (hoặc tiêu chuẩn GOST 6433.3-71). Xác định điện trở suất khối theo TCVN 3234:79 (hoặc tiêu chuẩn GOST 6433.3-71). Xác định Tg góc tổn hao điện môi tại tần số 106 Hz theo TCVN 3233:79 (hoặc tiêu chuẩn GOST 22372-77). Xác định hằng số điện môi với tần số 106 Hz theo TCVN 3233:79 (hoặc tiêu chuẩn GOST 22372-77). 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ este epoxy alkyd/ DGU đến thời gian khô thấu cấp 7 Tiến hành khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ dung dịch sơn este epoxy alkyd E-30/chất đóng rắn đến thời gian khô thấu cấp 7 ở 65oC của màng sơn. Tỉ lệ phần khối lượng (PKL) dung dịch este epoxy alkyd E-30/chất đóng rắn DGU được chỉ ra ở bảng 1. Kết quả cho thấy, khi tăng lượng chất đóng rắn DGU thì thời gian khô thấu của màng sơn giảm.Với tỉ lệ pkl dung dịch E-30/DGU khảo sát từ 100/10 (pkl) đến 100/22 (pkl) thời gian khô thấu cấp 7 giảm từ 24 giờ xuống 6,0 giờ. Sự khô thấu của màng sơn UR-231 ngoài sự đóng góp của cơ chế đan lưới hình thành cầu uretan (là phản ứng của nhóm hydroxyl trong nhựa este epoxy alkyd và nhóm -NCO trong DGU), còn có tương tác của các nối đôi (hợp phần alkyd) với oxy không khí. Điều n ...