В КБГУ создали новый полимерный материал для экстремальных условий эксплуатации электроники

Ученые Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х. М. Бербекова представили инновационный полимерный герметик, предназначенный для использования в электротехнике и электронике в условиях повышенных требований к пожарной безопасности. Проведенные лабораторные и полевые тесты подтвердили, что, помимо огнеупорности, материал надежно выдерживает экстремальный нагрев и воздействие агрессивной химической среды, что открывает для него широкие перспективы в различных промышленных секторах.

Традиционно для изоляции и защиты электронных компонентов от влаги, пыли и механического износа применяются жидкие полимерные компаунды, которые затвердевают непосредственно внутри узла. Однако у таких решений есть существенный недостаток.

Как отмечает доцент кафедры биохимии и химической экологии КБГУ Сафият Балаева, одна из главных проблем современных эпоксидных герметиков заключается в их практически полной непригодности для вторичной переработки: такие изделия нельзя ни расплавить для извлечения исходных компонентов, ни подвергнуть механическому дроблению с последующей переплавкой.

Чтобы решить эту задачу, исследователи КБГУ в кооперации со специалистами Северо-Кавказского горно-металлургического института синтезировали новые отверждаемые полимерные составы. В отличие от классических смол на основе бисфенола А, новая рецептура отличается большей доступностью сырья и технологичностью производства.

В качестве базового элемента в хлорсодержащих версиях смол применяется гексахлорэтан (C₂Cl₆) — побочный продукт, образующийся при выпуске востребованного в химической, лакокрасочной и фармацевтической отраслях растворителя четыреххлористого углерода (CCl₄). Параллельно команда разработала и бесхлорные аналоги компаундов, в основе которых лежат резорцин и гидрохинон.

«Новые материалы демонстрируют превосходную адгезию и огнеупорность, что делает их идеальными кандидатами для герметизации деталей, эксплуатируемых в пожароопасных зонах. Практические испытания на коммерческих транзисторах показали, что новая пропитка существенно продлевает срок их службы», – подчеркнула Сафият Балаева.

Особое внимание исследователи уделили химической стойкости разработки. По словам ученой, образцы помещали в кислотные, щелочные и солевые растворы, а также в растительные и смазочные масла на срок от 48 до 60 часов.

«Ни вес, ни цвет материалов за это время не изменились. Это доказывает, что такие компаунды и защищенные ими детали можно смело применять в датчиках давления масла и промышленных системах контроля, где неизбежен длительный контакт с агрессивными жидкостями», – резюмировала автор разработки.

В дальнейших планах научной группы — расширение линейки разработок и проведение дополнительных испытаний полимерных компаундов, созданных по обновленным рецептурам.

Подробные итоги исследования опубликованы в научном журнале «Известия Кабардино-Балкарского государственного университета» (https://journals.rcsi.science/2221-7789/article/view/436335/701166).