ГЕРМЕТИЗИРУЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 2006 года по МПК C09K3/10 C08L83/04 

Изобретение относится к области высокомолекулярных соединений, а именно к герметикам, применяемым в авиационной промышленности для герметизации агрегатов самолетных конструкций (штепсельных разъемов, топливных отсеков, датчиков, гермовводов и т.д.), эксплуатирующихся в широком интервале температур от -60 до 280°С.

Известна герметизирующая композиция, содержащая фторсилоксановый каучук с м.в. 20000, полиоксибутиленуретандиэпоксид, отвердитель, этилсиликат и октоат олова (авт. св. СССР №979481).

Данная композиция обладает достаточно высокой эластичностью, морозостойкостью, маслостойкостью, но не обладает работоспособностью в интервале температур от -60 до 280°С, что ограничивает ее применение.

Известен теплотопливостойкий герметик холодной вулканизации на основе фторсилоксанового полимера, имеющий следующий состав, мас.ч.:

Фторсилоксановый каучук полидиметилметилтрифторпропилсилоксан-СКТНФТ-50100наполнитель - диоксид титана50-150Вулканизующий агент, состоящий из структурирующего агента и ускорителя вулканизации0,5-8,0

Вулканизующий агент состоит из смеси структурирующего агента - гидридполисилоксановой жидкости ГКЖ-94 и ускорителя вулканизации - диэтилдикаприлата олова или дибутилдилаурината олова (авт. св. СССР №473732).

Этот герметик, применяемый для герметизации топливных отсеков самолетов, отличается пастообразной консистенцией без применения растворителей и способностью вулканизоваться при комнатной температуре. Недостатком этого герметика является недостаточно высокая топливостойкость, тепло- и термостойкость.

Наиболее близкой по составу и назначению к заявляемому изобретению, принятой за прототип, является герметизирующая композиция, содержащая фторсилоксановый каучук, минеральный наполнитель и вулканизующий агент, представляющий собой смесь структурирующего агента и ускорителя вулканизации - диэтилдикаприлата олова, в которой в качестве фторсилоксанового каучука использован низкомолекулярный сополимер, состоящий из диметилсилоксановых и метилгексафторпропеновых звеньев с содержанием последних не менее 33 мол.%, в качестве структурирующего агента - метилметоксисилоксановый олигомер или тетраэтоксисилан, при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

фторсилоксановый каучук100минеральный наполнитель60-300вулканизующий агент10-20

Структурирующий агент и ускоритель вулканизации взяты в соотношении 1:(0,1-1), а в качестве минерального наполнителя композиция содержит диоксид титана, оксид цинка или диоксид кремния (патент РФ №2223296).

Недостатком герметизирующей композиции-прототипа является недостаточная тепло- и топливостойкость в изделиях нового поколения.

Технической задачей данного изобретения является создание теплотопливостойкой герметизирующей композиции, которая обладает более высокой топливостойкостью, теплостойкостью и работоспособностью при температурах от -60 до 280°С на уровне прототипа.

Для решения поставленной задачи предложена герметизирующая композиция, содержащая фторсилоксановый каучук, минеральный наполнитель, структурирующий агент и ускоритель вулканизации, отличающаяся тем, что в качестве фторсилоксанового каучука она содержит низкомолекулярный полифенилсилсесквиоксановый блоксополимер, состоящий из 92-97 мол.% звеньев лестничного лестосила и 3-8 мол.% метил-γ-трифторпропилсилоксановых звеньев, в качестве структурирующего агента - смесь метилметоксисилоксанового олигомера и тетраэтоксисилана, а в качестве ускорителя вулканизации - октоат олова при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

указанный фторсилоксановый каучук100минеральный наполнитель60-250структурирующий агент2,5-7,0октоат олова0,5-1,5

Соотношение метилметоксисилоксанового олигомера и тетраэтоксисилана в смеси составляет 1:(0,5-1,5).

В качестве минерального наполнителя используют диоксид титана, оксид цинка или диоксид кремния.

В качестве фторсилоксанового каучука используют каучук низкомолекулярный фторсилоксановый СКТНФТ-100-лест по ТУ 2294-097-00151963-2003 с динамической вязкостью при 20°С не более 50 Па·с.

Авторами установлено, что использование в качестве фторсилоксанового каучука низкомолекулярного полифенилсилсесквиоксанового блоксополимера, состоящего из заявленного количества звеньев лестничного лестосила и метил-γ-трифторпропилсилоксановых звеньев, а также использование в качестве структурирующего агента смеси метилметоксисилоксанового олигомера и тетраэтоксисилана в соотношении 1:(0,5-1,5) совместно с ускорителем вулканизации - октоатом олова - позволяет увеличить тепло- и топливостойкость герметизирующей композиции при сохранении температурного интервала работоспособности композиции на уровне прототипа. Изменение процентного соотношения указанных звеньев в блоксополимере не приводит к достижению указанного технического результата.

Соотношение метилметоксисилоксанового олигомера и тетраэтоксисилана в смеси может быть различным, но наилучший технический результат достигается при соотношении 1:(0,5-1,5).

Примеры осуществления изобретения.

Пример 1.

Предлагаемую герметизирующую композицию готовили следующим образом: к 100 мас.ч. фторсилоксанового каучука, состоящего из 92 мол.% звеньев лестничного лестосила и 8 мол.% метил-γ-трифторпропилсилоксановых звеньев, при постоянном перемешивании добавляли при комнатной температуре минеральный наполнитель - оксид цинка (ГОСТ 202-84) в количестве 60 мас.ч., структурирующий агент, состоящий из смеси метилметоксисилоксанового олигомера (ТУ 6-02-850-74) и тетраэтоксисилана (ТУ 6-02-641-76), взятых в соотношении 1:1, в количестве 7 мас.ч. и ускоритель вулканизации - октоат олова (ТУ-6-02-539-75) в количестве 0,9 мас.ч.

Пример 2.

Использовали фторсилоксановый каучук, состоящий из 95 мол.% звеньев лестничного лестосила и 5 мол.% метил-γ-трифторпропилсилоксановых звеньев в количестве 100 мас.ч., в него при постоянном перемешивании добавляли при комнатной температуре минеральный наполнитель - диоксид титана (ТУ 6-10-1252-86) в количестве 150 мас.ч., а также структурирующий агент - смесь метилметоксисилоксанового олигомера и тетраэтоксисилана, взятых в соотношении 1:1,5, в количестве 5 мас.ч. и ускоритель вулканизации - октоат олова в количестве 1,5 мас.ч.

Пример 3.

Использовали фторсилоксановый каучук, состоящий из 97 мол.% звеньев лестничного лестосила и 3 мол.% метил-γ-трифторпропилсилоксановых звеньев в количестве 100 мас.ч., в него при постоянном перемешивании добавляли при комнатной температуре минеральный наполнитель - диоксид кремния (ТУ 6-18-184-87) в количестве 250 мас.ч., ускоритель вулканизации - смесь метилметоксисилоксанового олигомера и тетраэтоксисилана, взятых в соотношении 1:0,5, в количестве 2,5 мас.ч. и ускоритель вулканизации - октоат олова в количестве 0,5 мас.ч.

Пример 4 - прототип.

К 100 мас.ч. фторсилоксанового каучука - низкомолекулярного сополимера, состоящего из диметилсилоксановых и метилгексафторпропеновых звеньев с содержанием последних не менее 33 мол.%, в него при постоянном перемешивании при комнатной температуре добавляли двуокись титана «ТС» (ТУ -6-10-1252-86) в количестве 150 мас.ч., также структурирующий агент - метилметоксисилоксановый олигомер в количестве 10 мас.ч. и ускоритель вулканизации - диэтилдикаприлат олова (ТУ 6-02-953-74) в количестве 4,0 мас.ч.

Свойства данных герметиков приведены в таблице, где 1-3 - примеры предлагаемого герметика, 4 - пример-прототип.

Таблица.№Предел прочности при разрыве, кгс/см²Относительное удлинение, %Твердость по ТИР, усл. ед.Теплостойкость при 280°СНабухание в топливе Т-1Работоспособность, С°123,114058280 ч0,6От -60 до 280°С222,815060300 ч1,0От -60 до 280°С325,713065320 ч0,8От -60 до 280°С423,01206260 ч1,13От -60 до 280°С

Из приведенных в таблице данных видно, что предлагаемый герметик обладает физико-механическими свойствами на уровне прототипа и в то же время большей топливостойкостью (набухание в топливе в 1,4 раза ниже) и более высокой теплостойкостью (ресурс работы герметика при 280°С в 5 раз больше), сохраняя при этом температурный интервал работоспособности на уровне прототипа.

Таким образом, применение предлагаемого герметика позволяет повысить надежность и ресурс топливных отсеков и других агрегатов самолетов нового поколения.

Изобретение относится к области высокомолекулярных соединений, а именно к герметикам, применяемым в авиационной промышленности для герметизации агрегатов самолетных конструкций: штепсельных разъемов, топливных отсеков, датчиков, гермовводов и т.д., эксплуатирующихся в широком интервале температур от -60 до 280°С. Герметизирующую композицию готовят перемешиванием фторсилоксанового каучука, минерального наполнителя, структурирующего агента - смеси метилметоксисилоксанового олигомера и тетраэтоксисилана и ускорителя вулканизации - октоата олова. В качестве фторсилоксанового каучука она содержит низкомолекулярный полифенилсилсесквиоксановый блоксополимер, состоящий из 92-97 мол.% звеньев лестничного лестосила и 3-8 мол.% метил-γ-трифторпропилсилоксановых звеньев. Компоненты взяты в следующем соотношении, мас.ч: указанный фторсилоксановый каучук - 100, минеральный наполнитель - 60-250, структурирующий агент - 2,5-7,0, октоат олова - 0,5-1,5. Соотношение метилметоксисилоксанового олигомера и тетраэтоксисилана в смеси составляет 1:(0,5-1,5). В качестве минерального наполнителя используют диоксид титана, оксид цинка или диоксид кремния. Техническим результатом изобретения является повышение топливостойкости, теплостойкости и сохранение работоспособности при температурах от -60 до 280°С на известном уровне. Применение предлагаемого герметика позволяет повысить надежность и ресурс топливных отсеков и других агрегатов самолетов нового поколения. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Герметизирующая композиция, содержащая фторсилоксановый каучук, минеральный наполнитель, структурирующий агент и ускоритель вулканизации, отличающаяся тем, что в качестве фторсилоксанового каучука она содержит низкомолекулярный полифенилсилсесквиоксановый блоксополимер, состоящий из 92-97 мол.% звеньев лестничного лестосила и 3-8 мол.% метил-γ-трифторпропилсилоксановых звеньев, в качестве структурирующего агента - смесь метилметоксисилоксанового олигомера и тетраэтоксисилана, а в качестве ускорителя вулканизации - октоат олова при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

Фторсилоксановый каучук100Минеральный наполнитель60-250Структурирующий агент2,5-7,0Октоат олова0,5-1,5