Компаунд для заливки: полиуретановый или эпоксидный

Компаунд для заливки это двухкомпонентный состав, который после смешивания заливают в изделие или форму, и он отверждается в монолит. Им изолируют трансформаторы и платы, герметизируют фильтры и коробки, льют формы, ролики и прототипы, фиксируют брони дробилок. Выбор начинается не с химии, а с задачи: нужна ли эластичность, какая твёрдость, какие температуры и есть ли требования по горючести. Ниже разбираем, чем полиуретановый компаунд отличается от эпоксидного, какие параметры смотреть в листе технической информации и какую марку серии КАСТА брать под конкретную задачу.

Что такое заливочный компаунд

Заливочный компаунд состоит из двух компонентов: основы (компонент А) и отвердителя (компонент Б). Пока они хранятся раздельно, реакции нет. После смешивания в заданной пропорции начинается отверждение, и у смеси появляется ограниченное время работы, которое называют временем жизни или жизнеспособностью. За это время смесь заливают в изделие или форму, где она заполняет полости, обволакивает детали и затвердевает.

Отверждённый компаунд выполняет одну или несколько задач:

• изолирует токоведущие части;
• защищает узел от влаги, пыли и вибрации;
• отводит тепло от нагревающихся элементов;
• даёт готовую деталь нужной формы и твёрдости;
• фиксирует и заполняет зазоры в оборудовании.

По химической основе заливочные компаунды бывают полиуретановыми, эпоксидными и силиконовыми. Мы производим полиуретановые и эпоксидные системы серии КАСТА.

Рис. 1. Заливочный компаунд превращается в монолит, который изолирует и защищает узел.

Полиуретановый компаунд

Полиуретановый компаунд отличается широким диапазоном твёрдости: от мягких эластичных масс до твёрдых, как пластик, отливок. В нашей линейке есть марки от 20 единиц по Шору А до 85 единиц по Шору Д.

Сильные стороны полиуретана:

• эластичность: мягкие марки гасят вибрацию и не трескаются при деформации корпуса;
• ударопрочность: у КАСТА К690 при твёрдости 70 по Шору Д удлинение при разрыве не менее 80 %;
• широкий рабочий диапазон: эластичный КАСТА Л480 рассчитан на температуры от −60 до +120 °С;
• возможность лить детали: формы, ролики, колёса, втулки, прототипы.

Двухкомпонентный полиуретановый компаунд чувствителен к влаге. Компоненты хранят в герметичной таре, а заливку ведут при влажности воздуха не выше 60 %, иначе на открытой поверхности отливки появится лёгкая неровность.

Эпоксидный компаунд

Эпоксидный компаунд даёт жёсткий, твёрдый монолит. Компаунды на основе эпоксидной смолы выбирают, когда нужны термостойкость, влагостойкость и низкое водопоглощение, а эластичность не важна.

В нашей линейке два эпоксидных компаунда для разных задач:

• КАСТА 90ЭД: электроизоляционная заливка узлов, которым нужен термостойкий материал. Твёрдость 85 по Шору Д, вязкость 3500–4000 мПа·с, группа горючести Г1 по ЛТИ. Содержит абразивные наполнители.
• КАСТА Стаб 90: заливка между футеровками и корпусом дробильного оборудования. Твёрдость 80 по Шору Д.

У эпоксидки есть особенность в переработке: для снижения вязкости и ускорения отверждения 90ЭД допускает нагрев компонентов и формы до +40…+60 °С, металлической формы до +80 °С.

Силиконовый заливочный компаунд

Силиконовый заливочный компаунд это третий класс материалов. Его выбирают, когда нужна мягкая эластичная заливка, которая остаётся гибкой. Силиконовые компаунды мы не производим, поэтому цифр по ним не приводим. Часть задач, где традиционно используют силикон, закрывают эластичные полиуретаны: например, КАСТА Л480 с твёрдостью 20 по Шору А и рабочим диапазоном от −60 до +120 °С подходит для герметизации фильтров, приборов и шкафов.

Какие параметры смотреть

В листе технической информации на компаунд для заливки важны шесть параметров:

Твёрдость сравнивают только внутри одной шкалы. Шор А описывает мягкие и эластичные материалы, Шор Д твёрдые. Марка 85 по Шору А намного мягче марки 70 по Шору Д.

Время жизни смеси зависит от температуры и массы замеса: чем теплее и больше замес, тем быстрее он отверждается. Цифры в ЛТИ даны для стандартных условий.

Подбор по задаче

Рис. 2. Твёрдость компаунда подбирают под задачу: от мягкой герметизации до жёсткой электроизоляции.

Компаунд электроизоляционный: трансформаторы, двигатели, платы

Компаунд электроизоляционный заливают в трансформаторы, электродвигатели, конденсаторы, делители напряжения, крышки и корпуса приборов. Главное требование здесь это стабильные диэлектрические свойства. Электроизоляционный полиуретановый компаунд КАСТА К690 по ЛТИ имеет диэлектрическую проницаемость 3 ± 0,5 и удельное сопротивление (1 ± 0,4) × 10¹⁴ Ом, у КАСТА Л690 сопротивление (5 ± 0,4) × 10¹⁵ Ом.

Как выбрать между марками:

• К690 даёт эластичную ударопрочную заливку: при твёрдости 70 по Шору Д удлинение не менее 80 %, прочность при растяжении не менее 30 МПа. Эксплуатация через 2 суток.
• Л690 предназначен для свободного литья в форму. Жёсткий: удлинение 4 %. Эксплуатация через 7 суток.
• Л690 НГ это тот же Л690 с антипиренами: группа горючести Г1, самозатухающий, чёрного цвета. Его берут, когда к изделию есть пожарные требования.
• КАСТА 130 подходит для ручной и машинной заливки и допускает окрашивание в массе и по поверхности.
• КАСТА 90ЭД и ПУ 90Д выбирают, когда нужен термостойкий материал с низким водопоглощением. Эпоксидный 90ЭД содержит абразивные наполнители, полиуретановый ПУ 90Д их не содержит.

Компаунд для заливки трансформатора подбирают по электрической нагрузке, толщине слоя и условиям отвода тепла. Если узел сильно греется, смотрят на теплопроводные заливочные компаунды: КАСТА 692 имеет теплопроводность не менее 1 Вт/(м·К), не содержит растворителей, тяжёлых металлов и абразивных наполнителей и допускает свободную заливку без обязательного вакуумирования.

Компаунд для заливки плат выбирают так же: по электрическим свойствам, по твёрдости и по тому, как узел будет нагреваться. Для плат с чувствительными элементами обычно нужна более мягкая заливка, которая не нагружает компоненты при температурных деформациях. Конкретную марку под плату подбирают с технологом по чертежу и условиям работы.

Компаунд для заливки распределительных коробок и муфт

Компаунд для заливки распределительных коробок защищает соединения от влаги и пыли. Для таких задач подходят марки с эластичной заливкой и хорошей адгезией. КАСТА Л480 герметизирует соединения и защищает их от влаги, пыли и вибрации. КАСТА 130 и КАСТА Л690 в описании прямо указывают кабельные муфты и кабельные соединения среди областей применения.

Компаунд для заливки кабельных муфт должен выдерживать условия, в которых работает кабель. Поэтому при подборе называют температурный диапазон, наличие влаги и требования по горючести. Если к узлу предъявляют пожарные требования, выбирают Л690 НГ с группой горючести Г1.

Формы, литьё и износостойкие детали

Компаунд для заливки формы должен быть эластичным и точно передавать рельеф. КАСТА Л40А с твёрдостью 40 по Шору А применяют для гибких форм под гипс и декоративное литьё: высокая эластичность облегчает извлечение изделий со сложным рельефом. КАСТА Л60А с твёрдостью 60 по Шору А подходит для форм под искусственный камень, матриц и заливки валов.

Для литья самих изделий есть КАСТА 6406 марка 75: низкая вязкость облегчает заполнение формы, удлинение при разрыве не менее 100 %, прочность при растяжении не менее 6 МПа. Соотношение А : Б по массе 100 : 45, механическую обработку можно начинать не раньше чем через 5 часов.

Для износостойких деталей, таких как ролики, колёса, втулки, амортизаторы, скребки и уплотнители, предназначены эластомеры КАСТА 60 и КАСТА 80. Их смешивают в соотношении 100 : 200 по массе, деталь извлекают из формы через 10–24 часа. Для прототипов и моделей служит КАСТА 60Д с твёрдостью 60 по Шору Д.

Ремонт и крепление

Заливочный компаунд для дробилок КАСТА Стаб 90 заполняет пространство между футеровками и корпусными элементами дробильного оборудования. Его применяют в конусных дробилках для фиксации броней, заполнения монтажных полостей, защиты посадочных поверхностей и как замену цинковой заливке.

Условия по ЛТИ: основание сухое, чистое и обезжиренное, температура переработки от +15 до +30 °С, соотношение А : Б 100 : 30 по массе, время жизни 15–20 минут, ввод в работу через сутки. При высоких ударных и вибрационных нагрузках инструкция рекомендует дополнительную выдержку.

Как заливать: технология по шагам

Последовательность для большинства марок одна:

1. Выдержать компоненты не менее 24 часов при 22 ± 5 °С.
2. Перемешать компонент А до однородности, если этого требует ЛТИ.
3. Подготовить форму или изделие: очистить, при заливке в форму обработать разделительной смазкой. Для литьевых марок температура формы 15–20 °С.
4. Взвесить компоненты строго в соотношении по массе из ЛТИ.
5. Смешать и при необходимости вакуумировать компоненты и смесь: так в заливке не останется пузырей. Многие марки допускают свободное литьё без вакуума.
6. Залить в пределах времени жизни смеси при влажности воздуха не выше 60 %.
7. Выдержать при комнатной температуре: для литьевых марок извлечение из формы обычно через 24 часа.
8. При необходимости ускорить набор прочности термообработкой: для Л690 и 130 это +55…+60 °С 4–6 часов, для 90ЭД +60…+80 °С 6 часов.

Компоненты хранят в герметично закрытой таре при температуре от +10 до +25 °С. Срок хранения зависит от марки: 6 или 12 месяцев.

Рис. 3. Заливка компаундом: точное соотношение, вакуум и выдержка решают качество.

Частые ошибки

Вопросы и ответы

Чем полиуретановый компаунд отличается от эпоксидного?

Полиуретановый компаунд бывает от мягкого эластичного до твёрдого, в нашей линейке от 20 по Шору А до 85 по Шору Д. Он лучше переносит удары и вибрацию, а мягкие марки работают при перепадах температур: Л480 рассчитан на диапазон от −60 до +120 °С. Эпоксидный компаунд даёт жёсткий монолит, его выбирают за термостойкость, влагостойкость и низкое водопоглощение. Полиуретан чувствителен к влаге при переработке, эпоксидка допускает нагрев компонентов для снижения вязкости. Выбор зависит от задачи.

Какой компаунд выбрать для трансформатора?

Для трансформаторов, электродвигателей и конденсаторов подходят электроизоляционные марки. КАСТА К690 даёт эластичную ударопрочную заливку с удлинением не менее 80 % и вводом в эксплуатацию через 2 суток. КАСТА Л690 рассчитан на свободное литьё, Л690 НГ имеет группу горючести Г1. КАСТА 130 подходит для ручной и машинной заливки. Если нужен термостойкий материал, смотрят на КАСТА 90ЭД или ПУ 90Д. При подборе учитывают электрическую нагрузку, толщину слоя заливки и условия отвода тепла.

Что такое время жизни смеси?

Это время, в течение которого смешанный компаунд остаётся достаточно жидким, чтобы его можно было залить. У наших марок оно от 10 минут до часа: например, у КАСТА 6406 марки 75 около 10 минут при 20 °С, у КАСТА К690 30 ± 5 минут, у 90ЭД 30–60 минут. Время жизни зависит от температуры и массы замеса: чем теплее и больше объём, тем быстрее идёт реакция. Поэтому большие объёмы делят на несколько замесов или выбирают марку с более длинным временем жизни.

Почему твёрдость по Шору А и Шору Д нельзя сравнивать?

Это две разные шкалы для разных материалов. Шор А измеряет мягкие и эластичные материалы, например формы, уплотнители, ролики. Шор Д измеряет твёрдые материалы, близкие к пластику. Цифра 85 по Шору А означает довольно упругий материал, а 70 по Шору Д уже жёсткий. Поэтому в каталоге марки разделены на две таблицы. Если нужна мягкая заливка, выбирают по шкале А, если жёсткий монолит, по шкале Д.

Нужно ли вакуумировать компаунд?

Вакуумирование удаляет воздух из компонентов и готовой смеси, поэтому в заливке не остаётся пузырей и раковин. Для многих марок ЛТИ рекомендует вакуумирование, особенно для электроизоляции, где пузырь в толще заливки ухудшает изоляцию. При этом часть марок допускает свободное литьё без вакуума: например, КАСТА К690, 90ЭД и теплопроводный КАСТА 692. Решение зависит от требований к изделию и от того, насколько критичны мелкие поры.

При какой температуре заливать компаунд?

Для большинства марок заливку ведут при 22 ± 5 °С, а компоненты перед работой выдерживают не менее 24 часов при этой же температуре. Для литьевых марок Л690 и 130 температура формы 15–20 °С. Влажность воздуха при заливке полиуретанов не должна превышать 60 %. Эпоксидный 90ЭД для снижения вязкости допускает нагрев компонентов и формы до +40…+60 °С, металлической формы до +80 °С. Стаб 90 перерабатывают при температуре от +15 до +30 °С.

Как ускорить отверждение компаунда?

Термообработкой после заливки. Для КАСТА Л690 и 130 после извлечения из формы изделие можно выдержать при +55…+60 °С 4–6 часов, затем охладить до комнатной температуры. Для эпоксидного 90ЭД ЛТИ даёт режим +60…+80 °С 6 часов после выдержки 18–24 часа при комнатной температуре. Термообработка ускоряет набор прочности, но не заменяет точное соотношение компонентов: при ошибке дозирования свойства не восстановятся.

Какой компаунд подходит для заливки плат?

Для плат выбирают электроизоляционный компаунд, глядя на чувствительность элементов и нагрев. Мягкая заливка меньше нагружает компоненты при температурных деформациях, жёсткая лучше защищает механически. Если плата сильно греется, рассматривают теплопроводный КАСТА 692 с теплопроводностью не менее 1 Вт/(м·К). Окончательный выбор делают с технологом: нужны чертёж или фото узла, объём заливки, рабочая температура и электрические требования.

Что такое теплопроводный компаунд и когда он нужен?

Теплопроводный компаунд изолирует узел и одновременно отводит тепло от нагревающихся элементов к корпусу. Он нужен, когда узел сильно греется, например в трансформаторах, электродвигателях и мощных приборах. КАСТА 692 имеет теплопроводность не менее 1 Вт/(м·К) и твёрдость 85 по Шору А. Его смешивают в соотношении 100 : 10 по массе, в эксплуатацию узел вводят через 2 суток, полный набор свойств наступает через 7 суток. Состав не содержит абразивных наполнителей.

Есть ли негорючий компаунд?

В нашей линейке есть марки пониженной горючести. КАСТА Л690 НГ имеет группу горючести Г1: в нём есть антипиреновые добавки, и он обладает самозатухающими свойствами. По ЛТИ группу Г1 имеет и эпоксидный 90ЭД. Пожарные требования к изделию и применимость группы Г1 учитывают при подборе. Подробнее о том, что означают группы горючести, в статье о группах горючести.

Чем КАСТА 90ЭД отличается от КАСТА ПУ 90Д?

Обе марки дают твёрдую заливку 85 по Шору Д, термостойкие и влагостойкие, с низким водопоглощением. Разница в основе и составе. 90ЭД эпоксидный, с абразивными наполнителями, вязкость 3500–4000 мПа·с, соотношение 100 : 8. ПУ 90Д полиуретановый, без абразивных наполнителей, вязкость 15 000 мПа·с, соотношение 100 : 35. Для машинной заливки наличие абразивного наполнителя важно учитывать: он может ускорять износ дозирующего оборудования.

Какой компаунд использовать для форм?

Для гибких форм и матриц нужен эластичный полиуретан, который точно передаёт рельеф и легко отпускает изделие. КАСТА Л40А с твёрдостью 40 по Шору А подходит для форм под гипс и декоративное литьё со сложным рельефом. КАСТА Л60А с твёрдостью 60 по Шору А применяют для форм под искусственный камень, матриц и заливки валов. Обе марки холодного отверждения, формы готовы к работе через 3 суток.

Из какого компаунда отливают ролики и колёса?

Для износостойких деталей предназначены полиуретановые эластомеры КАСТА 60 и КАСТА 80 с твёрдостью 60 и 80 по Шору А. Из них отливают ролики, колёса, втулки, амортизаторы, скребки, уплотнители и футеровочные детали. Компоненты смешивают в соотношении 100 : 200 по массе, время жизни около 15 минут, деталь извлекают из формы через 10–24 часа, эксплуатируют через 3 суток. Отверждение идёт при +20…+25 °С.

Чем заменить цинковую заливку в дробилке?

Для конусных дробилок есть эпоксидный компаунд КАСТА Стаб 90. Он заполняет пространство между бронями и корпусом, фиксирует брони и защищает посадочные поверхности. Твёрдость 80 по Шору Д, соотношение 100 : 30 по массе, время жизни 15–20 минут, ввод в работу через сутки. Перед заливкой основание должно быть сухим, чистым и обезжиренным, температура переработки от +15 до +30 °С. Геометрию полости и объём заливки согласовывают по конкретному узлу.

Как хранить компаунд?

Компоненты хранят в герметично закрытой таре в сухом помещении. Для большинства марок температура хранения от +10 до +25 °С, для Л480 до +35 °С. Срок хранения 6 или 12 месяцев в зависимости от марки. Полиуретановые компоненты особенно чувствительны к влаге, поэтому после вскрытия упаковки материал используют как можно быстрее. Перед работой компоненты выдерживают сутки при 22 ± 5 °С, чтобы привести их к рабочей температуре.

Почему на поверхности заливки появилась неровность?

Чаще всего виновата влага. Полиуретановые компоненты реагируют с влагой воздуха, и при литье в открытую форму поверхность детали может получиться слегка неровной. Поэтому заливку ведут при влажности не выше 60 %, а компоненты защищают от влаги при хранении. Другая причина это воздух в смеси: без вакуумирования на поверхность выходят пузыри. Третья причина это холодная или грязная форма, поэтому форму очищают и при необходимости прогревают.

Можно ли окрашивать компаунд?

Зависит от марки. КАСТА 130 допускает окрашивание в массе и по поверхности изделия. КАСТА 80 по умолчанию имеет зеленоватый оттенок и относительную прозрачность, возможность колеровки уточняют при заказе. КАСТА Л690 НГ выпускается чёрным. Если цвет важен, его оговаривают при подборе марки.

Какие данные нужны технологу для подбора компаунда?

Технологу нужны описание изделия (чертёж или фото, размеры, объём заливки, материалы контактирующих поверхностей), условия эксплуатации (температура, механическая нагрузка, вибрация, влажность, контакт с рабочими средами), требуемые свойства (твёрдость, эластичность, электрические и пожарные требования) и процесс (способ смешивания и заливки, доступное время цикла). Ещё указывают объём пробной партии и потребность на серию. По этим данным подбирают марку и режим переработки.

Какие документы идут с компаундом?

С компаундом работают по двум документам. Лист технической информации описывает параметры системы и условия применения: смешивание, отверждение, хранение. Паспорт партии содержит показатели конкретной поставленной партии. Перед работой проверяют актуальность документов и соответствие марки поставленному материалу. Для части марок показатели и режим переработки уточняют именно по паспорту партии.

Двухкомпонентный компаунд можно смешивать по объёму?

Соотношение компонентов в наших ЛТИ дано по массе, поэтому компоненты взвешивают на весах. Плотности основы и отвердителя различаются, и пересчёт «на глаз» в объём даёт ошибку. А неточное соотношение приводит к недоотверждению, липкости и потере свойств. Например, у КАСТА 90ЭД соотношение 100 : 8, здесь ошибка в несколько граммов отвердителя уже заметна. Для серийной машинной заливки дозирование настраивают по паспорту партии.

Вывод

Компаунд для заливки выбирают по задаче. Для эластичной герметизации, форм и износостойких деталей подходят полиуретаны с твёрдостью по Шору А. Для электроизоляции трансформаторов, двигателей и корпусов берут жёсткие марки по Шору Д, а при пожарных требованиях Л690 НГ с группой Г1. Эпоксидный компаунд выбирают за термостойкость и для ремонта дробилок. Качество заливки решают точное соотношение по массе, вакуумирование и выдержка до начала эксплуатации.