ГЕРМЕТИЗИРУЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2004 года по МПК C09K3/10 

Изобретение относится к области электропроводящих герметизирующих композиций, используемых при сварке для герметизации сварных швов в машиностроении (автомобилестроении, вагоностроении, судостроении, авиастроении).

Известны различные составы электропроводящих лакокрасочных и защитных покрытий на основе графита, технического углерода, обладающих хорошей электропроводностью и используемых в производстве резисторов и в гальванотехнике для электрохимического осаждения меди и никеля (см. А.С. СССР №318608, 1098946, 1422641). Однако эти материалы не обладают герметизирующими и антикоррозионными свойствами.

Наиболее близким техническим решением по первому варианту является герметизирующая композиция, описанная в изобретении по патенту РФ 2117685, С 09 К 3/10, 20.08.1998. Данный герметизирующий состав включает полиизобутилен, углеводородное масло, мелкодисперсный наполнитель. Однако, хотя данный герметизирующий состав и обладает герметизирующими и антикоррозионными свойствами, однако он не может быть использован для герметизации швов по границам металл-металл при сварке для достижения качественного сварного ядра и дальнейшего использования, обладая высокой физико-механической стабильностью и адгезионной прочностью в интервале температур от минус 60°С до плюс 160°С.

Наиболее близким техническим решением по второму варианту является герметизирующий состав, описанный в изобретении по патенту РФ 2182584, С 09 К 3/10, 20.05.2002. Данный герметизирующий состав включает бутилкаучук, полиизобутилен, минеральное масло, мелкодисперсный наполнитель. Однако, хотя данный герметизирующий состав, хотя и обладает герметизирующими и антикоррозионными свойствами, однако он не может быть использован для герметизации швов по границам металл-металл при сварке для достижения качественного сварного ядра и дальнейшего использования, обладая высокой физико-механической стабильностью и адгезионной прочностью в интервале температур от минус 60°С до плюс 160°С.

Задачей изобретения является создание герметизирующей композиции (варианты), обладающей не только хорошими электропроводящими, герметизирующими и антикоррозионными свойствами, обладающей высокой физико-механической стабильностью и адгезионной прочностью, и применение ее при сварке для достижения качественного сварного ядра и герметизации швов по границам металл-металл в интервале температур от минус 60°С до плюс 160°С.

Технический результат от использования изобретения по первому и второму вариантам заключается в создании герметизирующей композиции, обладающей хорошими электропроводящими, герметизирующими и антикоррозионными свойствами, обладающей высокой физико-механической стабильностью и адгезионной прочностью, а также в получении нового неожиданного результата - достижение качественного сварного ядра, получаемого при сварке по границам металл-металл, и герметизации швов с использованием данной герметизирующей композиции в интервале температур от -60 до 160°С.

Это достигается тем, что герметизирующая композиция по первому варианту в качестве мелкодисперсного наполнителя содержит графит, в качестве углеводородного масла содержит минеральное масло, а полиизобутилен используется молекулярной массы 10000-25000 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полиизобутилен 10-40

Минеральное масло 5-45

Графит 40-60

Это достигается тем, что герметизирующая композиция по второму варианту содержит бутилкаучук, полиизобутилен молекулярной массой 10000-25000, минеральное масло, а в качестве мелкодисперсного наполнителя содержит графит при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Бутилкаучук 5-30

Полиизобутилен 5-10

Минеральное масло 15-25

Графит 40-60

Предлагаемые герметизирующие композиции получают путем механического смешения компонентов в смесителях лопастного типа. При работе с герметизирующими композициями не требуется применения специальных средств.

Герметизирующая композиция по первому варианту включает полиизобутилен молекулярной массой 10000-25000 марок П-10, П-15, П-20, ТУ 38.303-02-99-98. В качестве минерального масла используется индустриальное масло ГОСТ 20799-88 или трансформаторное масло ГОСТ 982-80. В качестве мелкодисперсного наполнителя содержит графит ГОСТ 8295-73.

Герметизирующая композиция по второму варианту включает бутилкаучук марки БК 1675 ТУ 2294-034-05766801-95, полиизобутилен молекулярной массой 10000-25000 марок П-10, П-15, П-20, ТУ 38.303-02-99-98. В качестве минерального масла используется индустриальное масло ГОСТ 20799-88 или трансформаторное масло ГОСТ 982-80. В качестве наполнителя используется графит ГОСТ 8295-73, ГОСТ 4404-73.

Предлагаемые герметизирующие композиции позволяют производить сварку нахлесточных соединений металл-металл, обеспечивая получение качественного сварного ядра и надежную герметизацию, антикоррозионную защиту сварных швов. При этом герметизирующие композиции обладают высокой физико-механической стабильностью и адгезионной прочностью в интервале температур от -60° до 160°С.

Предлагаемые герметизирующие композиции обладают еще одной особенностью - хорошей самоклеющей способностью к металлической поверхности.

Герметизирующие композиции могут применяться в виде лент и мастики. Перед использованием герметизирующих композиций рабочую поверхность металла необходимо осушить и очистить от грязи и пыли. На ржавой поверхности удалить отслаиваемый наружный слой ржавчины.

В нижеприведенной таблице 1 приведены варианты предлагаемой композиции первого состава.

В нижеприведенной таблице 2 приведены варианты предлагаемой композиции второго состава.

В нижеприведенной таблице 3 приведены свойства композиции №1.

В нижеприведенной таблице 4 приведены свойства композиций приведенных в таблице 2.

Как видно из представленных данных, предлагаемые герметизирующие композиции обладают высокими электропроводящими, адгезионными, гидроизолирующими свойствами. Введение графита от 40 до 60 мас.% обеспечивает требуемый уровень электропроводности составов. Увеличение массовой доли наполнителя в указанном диапазоне приводит к уменьшению удельного объемного электрического сопротивления с 10⁵ до 10 Ом·см. Кроме того, это ведет к увеличению прочности сварного ядра от 400 до 500 кгс, что ранее никем не было подмечено, и данный технический результат обусловлен неизвестными до настоящего времени свойствами частей этих композиций и связей между ними. Содержание графита менее 40 мас.% приводит к значительному увеличению удельного объемного электрического сопротивления выше 10⁶ Ом·см и соответственно это ведет к снижению прочности и качества сварного ядра. Увеличение содержания графита более 60 мас.% за счет других компонентов приводит к снижению физико-механических свойств герметизирующих композиций. Указанный в таблице диапазон значений показателей характеризует композиции со всеми названными компонентами. Все приведенные рецептуры могут найти применение в герметизации швов под сварку.

Предлагаемая композиция была проверена в промышленных условиях. Испытывался герметик в виде ленты и мастики. Испытания подтвердили ожидаемые свойства, а именно:

- прочность связи с металлом при отслаивании, кгс/см, не менее 0,15;

- прочность сварного ядра при растяжении, кгс, не менее 400;

- водопоглощение, %, не более 0,2.

Перечисленные признаки отличают предлагаемое техническое решение от прототипа и обуславливают соответствие этого решения требованиям изобретения.

Изобретение относится к области электропроводящих герметизирующих композиций, используемых при сварке для герметизации сварных швов в машиностроении (автомобилестроении, вагоностроении, судостроении). Предложена герметизирующая композиция, которая включает, мас.%: 10-40 полиизобутилена молекулярной массой 10000-25000, 5-45 минерального масла, 40-60 графита. Другая герметизирующая композиция содержит, мас.%: 5-30 бутилкаучука, 5-10 полиизобутилена молекулярной массой 10000-25000, 15-25 минерального масла, 40-60 графита. Предложенные герметизирующие композиции предназначены для герметизации швов по границам металл-металл при сварке для достижения качественного сварного ядра, а также обладают высокой физико-механической стабильностью и адгезионной прочностью в интервале температур от минус 60°С до плюс 160°С. 2 н.п. ф-лы, 4 табл.

1. Герметизирующая композиция, включающая полиизобутилен, пластификатор - минеральное масло, наполнитель, отличающаяся тем, что используют полиизобутилен молекулярной массы 10000-25000, в качестве наполнителя она содержит графит при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полиизобутилен 10-40

Минеральное масло 5-45

Графит 40-60

Бутилкаучук 5-30

Полиизобутилен 5-10

Минеральное масло 15-25

Графит 40-60