ПРОВОДЯЩИЙ АДГЕЗИВ Российский патент 2015 года по МПК C09J163/10 C09J11/04 C09J9/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к электропроводящему адгезиву, который может быть использован в сборке пучка труб мокрого электрофильтра (WESP), выполненных из углеродных композиционных материалов.

Известный уровень техники

В одновременно рассматриваемой заявке РСТ/СА2010/001404, поданной 9 сентября 2010 (WO 2011/029186), переуступленной патентообладателю настоящего изобретения, и описание которой включено в заявку ссылкой, раскрыта сборка пучка труб мокрого электрофильтра из проводящих углеродных композитов.

Вкратце, проводящий углеродный композитный материал формуют в гофрированную форму, гофры сопряженных поверхностей соседних панелей зачищают до углеродных волокон, прилегающие гофрированные полосы приклеиваются соединением гофры впритык для формирования гексагонального пучка труб, который соединяют с внешними конструкционными панелями.

Краткое изложение сущности изобретения

Настоящее изобретение предлагает проводящий адгезив, подходящий для склеивания примыкающих гофр смежных гофрированных полос, а также обеспечивает электрическую проводимость между склеенными примыкающими поверхностями. Проводящий адгезив настоящего изобретения включает полиненасыщенную смолу, которая является коррозионно-стойкой и стойкой к деформации при нагреве, и газовую сажу в качестве наполнителя. Предпочтительно полиненасыщенную смолу выбирают так, чтобы при использовании у нее была та же коррозионная стойкость и стойкость к деформации при нагреве, что и элементов, склеенных смолой.

Такая полиненасыщенная смола включает виниловую сложноэфирную полиненасыщенную смолу, эпоксидную смолу и уретан. Проводящий адгезив изобретения является пригодным не только для достижения адгезии между примыкающими гофрами в сборке пучка труб мокрого электрофильтра, но и в других структурах, в которых необходима электропроводящая связь между другими типами соединений, такими как соединение впритык, петлей, внахлестку и в косой стык. Изобретение включает использование адгезива для сборки WESPs из проводящих углеродных композитов.

Проводящий гофрированный материал, из которого формируется пучок мокрого электрофильтра, является электропроводящим гибридным композитным материалом, предназначенным для эксплуатации в высококоррозионных условиях, включая сухую и насыщенную влажную среду при повышенной температуре. Гибридный композитный материал является коррозионно- и искро- и/или термостойким. Гибридный композитный материал представляет собой смесь углеродных волокон и термореактивных смол и разработан для применения в условиях коронного разряда, искрового разряда, эрозии, коррозии и силовой дуги, включая мокрый электрофильтр. Такие смолы включают термореактивные поливиниловые сложноэфирные смолы. Подходящие материалы более подробно описаны в WO 2008/154735 и WO 2010/108256, переуступленных патентообладателю настоящего изобретения, и описание которых включено в заявку ссылкой.

Полиненасыщенная смола настоящего изобретения должна быть устойчива к коррозии и деформации при нагреве в условиях, часто встречающихся в WESP. Ряд виниловых сложноэфирных коммерчески доступных смол является подходящим для использования в настоящем изобретении, включая серии Vipel F085 новолачных эпоксидных виниловых сложноэфирных смол. Химическая природа основной цепи обеспечивает стойкость к кислотам и щелочам и превосходную устойчивость ко многим органическим растворителям. Серии Vipel F085 смол, как правило, устойчивы к жидкостям и парам при более высоких температурах, чем обычные виниловые сложноэфирные бисфенол-А эпоксидные смолы.

Другие коммерчески доступные полиненасыщенные виниловые сложноэфирные смолы винилового эфира, пригодные для использования в изобретении, включают Ashland Hetron 970, Ashland Durakane 470, Interplastic CoREZYN 8730 и Reichhold Dion 9480. Кроме того, могут быть использованы полиненасыщенные эпоксидные смолы, проявляющие коррозионную стойкость и стойкость к деформации при нагреве, включая Epon 828, Epon 815 и Epon 9504. Кроме того, может быть использована полиненасыщенная уретановая смола, коррозионно-стойкая и стойкая к деформации при нагреве, включая Bayer Baypreg F, Bayer Blendur TP PU 90IK28.

Газовая сажа в качестве компонента наполнителя проводящего адгезива обычно добавляется в виде пасты мелкодисперсной газовой сажи, что позволяет обеспечить высокую загрузку газовой сажи в композиции с полиненасыщенной виниловой сложноэфирной смолой. Одним из таких коммерчески доступных продуктов является Plasticolors НС-21109. Альтернативные коммерчески доступные продукты газовой сажи включают Degussa / Evonik Printex ХЕ2, и TIMCAL Ensaco 350G. Обычно количество газовой сажи в качестве наполнителя, используемого в композиции, составляет около 10-30% масс.

Для формирования композиции адгезива настоящего изобретения газовую сажу в качестве наполнителя смешивают с полиненасыщенной виниловой сложноэфирной смолой вместе с другими добавками, отличными от сшивающего агента, в условиях высокого сдвига, чтобы полностью и равномерно диспергировать газовую сажу в качестве наполнителя и другие ингредиенты в основе смолы для получения однородной смеси.

В дополнение к основе смолы и пасте газовой сажи проводящий адгезив настоящего изобретения может включать целый ряд добавок, которые полезны для отверждения полиненасыщенной виниловой сложноэфирной смолы. Такие материалы включают основной сшивающий агент, такой как кумилгидропероксид, и ускорители полимеризации, такие как нафталат кобальта и диметилметиакрилат.

Другая технологическая добавка, которая может присутствовать, включает раствор парафина и стирола, которая служит для предотвращения окклюзии воздуха во время отверждения клееного гофра.

Однородная смесь полиненасыщенной виниловой сложноэфирной смолы и газовой сажи может быть сохранена до последующего использования без разделения компонентов. Во время применения композиции адгезива для обеспечения адгезии между поверхностями сшивающий агент, такой как кумилгидропероксид, добавляют и диспергируют в композиции и рецептуру наносят на склеиваемые поверхности любым обычным способом, например вручную валиком, кистью или резиновым шпателем, и полиненасыщенная виниловая сложноэфирная смола отверждается на склеиваемых поверхностях, примыкающих друг к другу. Такая зависящая от времени каталитическая система может быть заменена термоактивируемым катализом.

Пример

Этот пример иллюстрирует композицию адгезива, приготовленную в соответствии с изобретением.

Рецептуры получают из следующих компонентов:

100 м.ч. АОС Vipel-F085-ASA-DO

15 м.ч. Plasticolors НС-21109

0,4 м.ч. нафталата кобальта

0,2 м.ч. DMA

К Vipel-F085 смоле добавляют в следующем порядке: нафталат кобальта, DMA и Plasticolors НС-21109, и композицию перемешивают в течение 20 минут с помощью многолопастной мешалки. Во время смешивания ротор непрерывно поднимается и опускается, чтобы предотвратить перегрев зоны в материале. Температура композиции поддерживается ниже 30°C в течение операции смешивания.

При использовании этой композиции добавляют 2,0 м.ч. Novox СНР (кумилгидропероксид).

Настоящее изобретение предлагает электропроводящий адгезив, пригодный для склеивания элементов пучка труб мокрого электрофильтра, выполненных из проводящих углеродных композитов. В пределах объема притязаний данного изобретения возможны модификации.

Предложен проводящий адгезив, пригодный для обеспечения электропроводящего соединения между панелями, в частности проводящими углеродными композитными панелями в WESP, выполненном из коррозионно-стойкой смолы и мелких частиц газовой сажи, равномерно распределенных в смоле. 2 н. и 8 з.п. ф-лы.

1. Применение электропроводящей композиции адгезива, содержащего:
полиненасыщенную смолу, которая после полимеризации обладает стойкостью к коррозии и деформации при нагреве, и
газовую сажу в качестве наполнителя, равномерно распределенного в смоле, для сборки проводящих углеродных композитных панелей в электрофильтре.

2. Применение по п. 1, характеризующееся тем, что полиненасыщенная смола представляет собой полиненасыщенную виниловую сложноэфирную смолу.

3. Применение по п. 2, характеризующееся тем, что указанная полиненасыщенная виниловая сложноэфирная смола представляет собой эпоксидную новолачную виниловую сложноэфирную смолу.

4. Применение по п. 1, характеризующееся тем, что указанная газовая сажа в качестве наполнителя присутствует в композиции в количестве около 10 - 30% масс.

5. Применение по п. 1, характеризующееся тем, что указанная композиция дополнительно содержит по меньшей мере один сшивающий агент для указанной полиненасыщенной смолы.

6. Применение по п. 5, характеризующееся тем, что сшивающий агент представляет собой кумилгидропероксид.

7. Применение по п. 1, характеризующееся тем, что указанная композиция дополнительно содержит по меньшей мере один ускоритель полимеризации.

8. Применение по п. 7, характеризующееся тем, что указанный ускоритель полимеризации представляет собой нафталат кобальта.

9. Применение по пп. 1-8, характеризующееся тем, что указанная композиция дополнительно содержит раствор парафина и стирола.

10. Способ приготовления электропроводящей композиции адгезива, характеризующийся тем, что смешивают пасту мелкодисперсного газовой сажи в качестве наполнителя с полиненасыщенной смолой, которая после полимеризации обладает стойкостью к коррозии и деформации при нагреве, и другие необязательные технологические добавки, отличные от сшивающего агента для указанной смолы, в условиях высокого сдвига для полного диспергирования в смоле газовой сажи и необязательных технологических добавок для формирования однородной смеси.