ГЕРМЕТИЗИРУЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 2003 года по МПК C09K3/10 C08L83/04 C08L83/07 

Изобретение относится к области полимерных композиций, а именно к составам для герметизации мешков при автоклавном формовании полимерных композиционных материалов при температурах до 450^oС, используемых в авиастроении, в резиновой промышленности и в других отраслях народного хозяйства.

К этим материалам, как правило, выполненным в виде жгута, предъявляют следующие требования: адгезионная прочность при отслаивании от полиимидной пленки не менее 0,15 кгс/см², высокая когезионная прочность, т.е. после окончания процесса вакуумного формования жгут должен легко отходить от металла, при этом сохраняя адгезию к пленке.

Известна уплотнительная замазка ТГ-18, состоящая из кремнийорганического каучука, наполнителя окиси цинка и вулканизующего агента перекиси бензоила, предназначенная для герметизации клепаных и сварных соединений конструкций, работающих в интервале температур до плюс 250^oС (Замазка уплотнительная ТГ-18 ТУ 38-10555-81).

Однако при более высокой температуре (450^oС) она не может быть использована, так как, обладая хорошей липкостью в исходном состоянии, после воздействия температуры (450^oС) не отстает от металлической подложки.

Известна герметизирующая композиция на основе кремнийорганического каучука, включающая наполнитель - оксид цинка и вулканизующий агент, включающий тетраэтоксисилан и диэтилдикаприлатолов. Композиция способна переходить из пастообразного состояния в резиноподобную, работать только при температуре 300^oС, но имея в исходном состоянии хорошую липкость, при температуре 450^oС композиция приваривается к металлу и не отстает (Виксинт У-1-18 ТУ 38.303-04-04-90).

Известна композиция на основе частично сшитого бутилкаучука в сочетании с полибутеном, этерифицированной канифолью, фенолформальдегидной смолой, сажей, каолином, окисью кальция. Однако она теплостойка до температуры 150^oС, а при температуре 450^oС не может быть использована, так как не отстает от металлической подложки (Пат. GB 1541609).

Наиболее близкой к заявленной композиции по составу и назначению является герметизирующая композиция, содержащая (мас.ч.):
Хлорбутилкаучук - 100
Наполнитель:
Белая сажа - 8 - 16
Карбонат кальция - 50 - 95
Вулканизирующий агент:
Окись цинка - 8 - 12
Стеариновая кислота - 2 - 4
Адгезионная добавка:
Канифоль сосновая - 30 - 59
Масло вакуумное - 25 - 45 (RU 2103306, 27.1998)
Известная композиция обладает высокими адгезионными свойствами только при температуре 180^oС и не может быть использована при температуре 450^oС, так как дымит, выделяя много летучих компонентов. Обладая хорошей липкостью в исходном состоянии, она сохраняет ее на высоком уровне, но не отстает от металлической подложки после процесса вакуумного формования при температуре 450^oС. Материал из композиции выполнен в виде жгута.

Технической задачей изобретения является создание герметизирующей композиции для материала в виде жгута, обладающей высокими адгезионными свойствами, обеспечивающей герметичность уплотняемой ею конструкции при температурах до 450^oС и возможностью удаления жгута с металлической подложки после вакуумного формования.

Для решения этой задачи герметизирующая композиция для материала в виде жгута, содержащая каучук, наполнитель, вулканизующий агент и адгезионную добавку, в качестве каучука содержит метилфенилвинилсилоксан, в качестве наполнителя - аэросил, в качестве вулканизующего агента - перекись дикумила, а в качестве адгезионной добавки - олиготриметилсилоксисилоксан при следующем соотношении компонентов (мас.ч):
Каучук метилфенилвинилсилоксан - 100
Аэросил - 10 - 30
Перекись дикумила - 5 - 15
Олиготриметилсилоксисилоксан - 5 - 15
Предложенный состав позволяет получить жгутовую герметизирующую композицию с повышенной адгезионной прочностью при отслаивании от полиимидной пленки, обеспечивает герметичность уплотняемой ею конструкции, обеспечивает возможность удаления герметика с металлической подложки после воздействия повышенных температур до 450^oС.

Адгезионные свойства композиции улучшаются за счет введения в ее состав олиготриметилсилоксисилоксана структурной формулы {[(СН₃)₃SiO_1/2]х[SiO₂]_у} при х/у=0,8, содержащего остаточные функциональные группы при кремнии (Si-ОН и Si-OC₂H₅), суммарное содержание которых (в зависимости от глубины протекания процесса поликонденсации при получении олигомера) колеблется от 2-х до 6 мас. %, обладающего большой совместимостью с кремнийорганическим каучуком СКТФВ-803.

Технология изготовления композиции поясняется на следующих примерах.

Пример 1
Взвешивали компоненты при следующем их содержании:
Каучук метилвинилсилоксан марки СКТФВ-803 - 100
Аэросил - 15
Перекись дикумила - 10
Олиготриметилсилоксисилоксан {[(CH₃)₃SiO_1/2]_0,8[SiO₂]₁} - 10
Затем последовательно смешивали на вальцах. Полученная смесь запрессовывалась на металлическую подложку при давлении 3-5 кгс/см², затем непосредственно перед испытанием на адгезионную прочность при отслаивании от полиимидной пленки на верхнюю поверхность материала жгута прикатывали роликом полиимидную пленку.

Испытания проводились на испытательной машине "Teratect" no PTM 1.2-015-81, "Методы механических испытаний клеевых соединений металлов".

Технология приготовления композиций по примерам 2,3 аналогична примеру 1.

Составы и свойства герметизирующих жгутов по примерам 1,2,3 и прототип приведены в таблице.

Как следует из таблицы, получаемый положительный эффект обеспечивается при определенном сочетании и дозировке компонентов.

Предлагаемая композиция обеспечивает повышенную адгезионную прочность при отслаивании от полиимидной пленки до 0,25 кгс/см.

После окончания процесса вакуумного формования герметизирующий материал в виде жгута легко отходит от металла, при этом сохраняется адгезия к полиимидной пленке при температуре 450^oС, а также обеспечивается герметичность.

Таким образом, применение предлагаемой герметизирующей композиции, обладающей адгезионной прочностью при температуре 450^oС, позволяет применить ее для герметизации мешков при автоклавном формовании новых полимерных композиций при температуре до 450^oС, которые используются в авиации и др. отраслях народного хозяйства.

Изобретение относится к составам для герметизации мешков при автоклавном формовании полимерных композиционных материалов при температурах до 450^oС. Может быть использовано в авиастроении, в резиновой промышленности и в других отраслях. Композиция содержит, мас.ч.: каучук метилфенилвинилсилоксан 100, аэросил 10-30, перекись дикумила 5-15, олиготриметилсилоксисилоксан 5-15. Компоненты смешивают на вальцах. Смесь запрессовывают на металлическую подложку при давлении 3-5 кгс/см². На верхнюю поверхность материала композиции в виде жгута прикатывают полиимидную пленку. Изобретение позволяет удалить жгут с металлической подложки и увеличить адгезионную прочность при отслаивании от полиимидной пленки, обеспечить тем самым герметичность уплотняемой конструкции до 450^oС. 1 табл.

Герметизирующая композиция для материала в виде жгута, содержащая каучук, наполнитель, вулканизующий агент и адгезионную добавку, отличающаяся тем, что в качестве каучука она содержит метилфенилвинилсилоксан, в качестве наполнителя - аэросил, в качестве вулканизующего агента - перекись дикумила, а в качестве адгезионной добавки - олиготриметилсилоксисилоксан при следующем соотношении компонентов мас. ч. :
Каучук метилфенилвинилсилоксан - 100
Аэросил - 10-30
Перекись дикумила - 5-15
Олиготриметилсилоксисилоксан - 5-15