ГЕРМЕТИЗИРУЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 1998 года по МПК C09K3/10 

Изобретение относится к составам для герметизации мешков при автоклавном формовании полимерных композиционных материалов при температурах до 180^oС, используемых в авиастроении, в резиновой промышленности и других отраслях народного хозяйства.

К таким материалам, выполненных в виде жгута, предъявляют следующие требования: адгезионная прочность при отслаивании от полиамидной пленки не менее 0,15 кгс/см, высокая когезионная прочность, после окончания процесса вакуумного формования жгут должен легко отходить от металла, при этом сохраняя адгезию к пленке.

Известна композиция на основе частично сшитого бутилкаучука в сочетании с полибутеном, этерифицированной канифолью, фонол формальдегидной смолой, сажей, каолином, окисью кальция [1]. Однако она теплостойка до температуры +150^oC и при более высокой температуре (+180^oС) не может быть использована, обладает хорошей липкостью в исходном состоянии и после воздействия 180^oС не отстает от металлической подложки.

Известна резиновая смесь на основе хлорбутилкаучука, включающая технический углерод, стеариновую кислоту, вазелиновое масло, неозон Д, тиурам, альтакс, рубранс, канифоль, мел, оксид цинка, оксид магния и термостабилизатор, но имея хорошую липкость и после воздействия повышенной температуры в процессе вакуумного формования, на не отстает от металлической подложки [2].

Наиболее близким к предлагаемому является состав герметизирующей композиции, содержащей хлорбутилкаучук или смесь его с бутилкаучуком в соотношении 1: 1, сополимер изобутилена, изопрена и дивинилбензола, талловое масло, гидрогенизированную канифоль, пластификатор, наполнители: аэросил, белая сажа, асбест, окись кальция, окись кремния и тальк [3].

Однако эта композиция не обеспечивает требуемой герметичности уплотняемой ею конструкции при температуре выше 120^oС и не может быть использована для крепления чехлов при вакуумном формовании, так как дымит, выделяя много летучих компонентов. Обладая хорошей липкостью в исходном состоянии, она сохраняет ее на высоком уровне и не отстает от металлической подложки после процесса вакуумного формования. В своем составе она содержит токсичный компонент - асбест, а также зарубежный хлорбутилкаучук.

Технической задачей изобретения является создание герметизирующей композиции в виде жгута, обладающей высокими адгезионными свойствами, обеспечивающей герметичность уплотняемой ею конструкции при температуре 180^oC, обеспечение возможности удаления жгута о металлической подложки после воздействия повышенной температуры и экологически чистой.

Для решения этой задачи предлагается герметизирующая композиция, изготовленная в виде жгута, содержащая хлорбутилкаучук, белую сажу, отличающаяся тем, что она содержит комбинацию карбоната кальция, канифоли сосновой и масла вакуумного, взятых в соотношении (2,0-5,0) : (1,0-2,0) : 1, и дополнительно стеариновую кислоту и окись цинка при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Хлорбутилкаучук - 100
Стеариновая кислота - 2 - 4
Окись цинка - 8 - 12
Канифоль сосновая - 30 - 50
Сажа белая - 8 - 16
Карбонат кальция - 50 - 95
Масло вакуумное - 15 - 45
Указанное сочетание таких компонентов, как карбонат кальция ММОР или МТД-2 (ГОСТ 8253-72), сосновая канифоль (ГОСТ 19113-84) и масло вакуумное ВМ-1 (ГОСТ 23013-78) в соотношении с остальными компонентами позволяет получить жгутовую герметизирующую композицию с повышенной адгезионной прочностью при отслаивании от полиамидной пленки, обеспечивает герметичность уплотняемой ею конструкции, обеспечивает возможность удаления герметика о металлической подложки после воздействия повышенной температуры 180^oС.

Технология изготовления этой смеси проводилась на микровальцах. Полученная смесь была запрессована на металлической подложке при давлении 3 - 5 кгс/см², затем непосредственно перед испытанием на адгезионную прочность при отслаивании от полиамидной пленки на верхнюю поверхность материала жгута прикатывали роликом полиамидную планку. Испытания проводились на испытательной машине "Teratect" по РТМ 1.2-015-81, "Методы механических испытаний клеевых соединений металлов".

Изобретение иллюстрируется следующим примером. Композиция содержит компоненты, мас. ч.:
Хлорбутилкаучук - 100
Стеариновая кислота - 3
Окись цинка - 10
Канифоль сосновая - 40
Белая сажа - 12
Карбонат кальция - 80
Масло вакуумное - 25
Указанное сочетание компонентов: карбоната кальция, канифоли сосновой и масла вакуумного позволяет улучшить адгезионные свойства. Технология приготовления композиций по примерам 1 - 10 аналогична приведенному выше примеру.

Составы и свойства герметизирующих жгутов по примерам приведены в таблице.

Как следует из таблицы, получаемый положительный эффект обеспечивается при определенном сочетании и дозировке компонентов (ом. пример 5 оптимальной рецептуры из таблицы). Предлагаемая композиция обеспечивает повышенную адгезионную прочность при отслаивании от полиамидной пленки до 0,36 кгс/см при сочетании таких компонентов, как карбонат кальция, канифоль сосновая и масло вакуумное. Исключение любого из отмеченных трех компонентов приводит к резкому падению адгезионной прочности при отслаивании. Высокая адгезия к пленке обеспечивается при определенном оптимальном соотношении компонентов, приведенном выше.

После окончания процесса вакуумного формования герметизирующий материал в виде жгута легко отходит от металла, сохраняя при этом достаточную адгезию к полиамидной пленке при температуре до 180^oС, и обеспечивает герметичность при 180^oC.

Композиция является экологически чистой за счет исключения токсичного асбеста.

Использование: для герметизации мешков при автоклавном формировании полимерных композиционных материалов. Сущность изобретения: композиция включает, мас. ч.: хлорбутилкаучук 100, канифоль сосновая 30 - 50, белая сажа 8 - 16, карбонат кальция 50 - 95, масло вакуумное 15 - 45, стеариновая кислота 2 - 4 и окись цинка 8 - 12. 1 табл.

Герметизирующая композиция, включающая хлорбутилкаучук, канифоль, белую сажу и соединение кальция, отличающаяся тем, что в качестве канифоли она содержит канифоль сосновую, в качестве соединения кальция карбонат кальция и дополнительно масло вакуумное, стеариновую кислоту и окись цинка при массовом соотношении карбонат кальция канифоль сосновая масло вакуумное 2 5 1 2 1 соответственно при соотношении компонентов композиции, мас.ч.

Хлорбутилкаучук 100
Канифоль сосновая 30 50
Белая сажа 8 16
Карбонат кальция 50 95
Масло вакуумное 15 45
Стеариновая кислота 2 4
Окись цинка 8 12п