ГЕРМЕТИЗИРУЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 2016 года по МПК C09K3/10 

Изобретение относится к области получения материалов, используемых в оптическом приборостроении для заполнения зазоров и уплотнения швов между деталями приборов в целях обеспечения герметичности и пылевлагонепроницаемости. Герметизирующая композиция обеспечивает возможность свободной разборки эксплуатируемых приборов и оборудования для их ремонта и профилактики.

Известны герметизирующие композиции (замазки), используемые в оптическом приборостроении для заполнения зазоров и уплотнения швов, обеспечивающие возможность свободной разборки эксплуатируемых приборов и оборудования для их ремонта и профилактики. Это, например, замазка 70М, содержащая, масс.%: канифоль сосновую 40, церезин нефтяной марки 80 44, масло приборное МВП 16; или замазка 80М, содержащая, масс.%: канифоль сосновую 21, церезин нефтяной марки 80 45, петролатум ПК 20, смазку пушечную (ПВК) 10, белила цинковые густотертые 4 (ОСТ 3-5605-91. Замазки для оптического приборостроения).

Недостатком известных композиций является низкая морозоусточивость.

Наиболее близким аналогом, прототипом, является герметизирующая композиция 45М защитного цвета, содержащая, масс.%: церезин марки 80 30,0; канифоль сосновую 10,0; петролатум ПК или смазку пушечную 45,0; хрома окись 0,5; мел 9,5; охру сухую 5,0 (ОСТ 3-5605-91. Замазки для оптического приборостроения).

Недостатком наиболее близкого технического решения является низкая морозоустойчивость. При температурах ниже минус 40°C герметизирующая композиция растрескивается, происходит разгерметизация приборов. Кроме того, отечественная промышленность в настоящее время прекратила выпуск церезина марки 80 по ГОСТ 2488 и петролатума марки ПК.

Задачей изобретения является создание герметизирующей композиции, выдерживающей температуры до минус 50°C.

Техническим результатом изобретения является улучшенная герметизирующая композиция с повышенной морозоустойчивостью, выдерживающая температуры до минус 50°C.

Данный результат достигается тем, что герметизирующая композиция, включающая канифоль сосновую, смазку пушечную, хрома окись, мел природный, охру сухую, дополнительно содержит церезин марки 75 при следующем соотношении компонентов, масс.%:

канифоль сосновая 14,1 церезин марки 75 42,2 смазка пушечная 22,5 мел 13,5 хрома окись 0,7 охра сухая 7,0

Заявляемая герметизирующая композиция отличается от известной введением нового компонента - церезина марки 75 и новым соотношением компонентов. Испытания опытных образцов герметизирующей композиции на морозоустойчивость показали - образцы выдерживают температуру до минус 50°C, не дают трещин при ударных температурных нагрузках в интервале температур ±50°C.

Церезин марки 75 (ГОСТ 2488-79) представляет собой смесь твердых углеводородов. Используется как компонент пластичных смазок, изоляционных материалов, для пропитки упаковочных материалов.

Канифоль сосновая (ГОСТ 19113-84) состоит из смоляных кислот, имеющих общую формулу С₂₀Н₃₀О₂, входит в состав смол хвойных деревьев. Используется в производстве синтетического каучука, в целлюлозно-бумажной, резиновой и лакокрасочной промышленности.

Смазка пушечная ПВК (ГОСТ19537-83) представляет собой сплав вязкого масла с петролатумом с добавкой в качестве загустителя церезина и присадки МНИ-7. Предназначена для защиты от коррозии поверхностей металлических изделий.

Мел (ГОСТ 12085-88) - природный материал, в основе представляет собой карбонат кальция. Применяется в качестве наполнителя в резиновой, кабельной, лакокрасочной промышленности.

Окись хрома техническая (ГОСТ 2912-79) представляет собой тонкодисперсный порошок зеленого цвета. Используется при производстве лакокрасочной, металлургической и другой продукции. В герметизирующей композиции используется как пигмент, для окрашивания (совместно с охрой сухой) композиции в определенный (защитный) цвет.

Охра сухая (ГОСТ 8019-71, ТУ 301-10-019-90) представляет собой природный пигмент, состоящий из глинистых минералов, окрашенных гидратированными окислами железа.

Заявляемые состав и соотношение компонентов позволили значительно повысить холодостойкость герметизирующей композиции.

Заявителем не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками предлагаемого изобретения. Герметизирующая композиция с заявляемой совокупностью существенных признаков в известных источниках информации также не обнаружена.

Разрабатываемая герметизирующая композиция должна иметь следующие свойства: температура каплепадения не ниже 70°C, пенетрация при 25°C - 35-75 мм, нагревостойкость не ниже 55°C, холодостойсость не выше минус 50°C.

В настоящее время отечественной промышленностью не выпускается церезин марки 80 по ГОСТ 2488. Он заменен на церезин марки 75. Для предотвращения образования масляного ореола на поверхности композиции, что не допустимо при герметизации соединений оптических деталей, уменьшено содержание смазки пушечной. Вместе с тем было увеличено содержание канифоли и мела.

Для экспериментальной проверки были приготовлены три образца герметизирующей композиции. Составы образцов, масс.%, приведены в таблице 1.

Технология приготовления герметизирующей композиции: Просушить наполнитель и красители - хрома окись, мел, охру сухую в сушильном шкафу при температуре от 110 до 120°C в течение 3-4 часов на протеине слоем 2-3 см. Остудить до комнатной температуры в сушильном шкафу. В эмалированную или алюминиевую емкость в заданных соотношениях загрузить канифоль сосновую, церезин 75, смазку пушечную ПВК. При постоянном перемешивании нагреть смесь до 120-140°C и выдерживать, перемешивая, в этом интервале температур до образования однородной расплавленной массы. Температуру нагрева контролировать термометром. Затем снизить температуру до 80°C и небольшими порциями ввести в расплав при постоянном перемешивании в заданных количествах хрома окись, мел, охру сухую. Довести смесь при постоянном перемешивании до 135±5°C и выдерживать в этих условиях до образования однородной массы. Профильтровать горячую композицию через сетку номером 0125Н в чистую сухую посуду. Остудить до температуры 70±5°C и разлить в тару для хранения.

Затем приготовленные образцы были проверены на соответствие требованиям стандарта. Свойства герметизирующих композиций, выявленные опытным путем, приведены в таблице 2.

Анализ таблицы 2 позволяет сделать следующие выводы. Образцы №1 и №3 не выдерживают испытаний на холодостойкость. При температуре -50°C у них появляются трещины на кольцах лабиринта. Кроме того, на образце №3 при нагреве до 55°C появился масляный ореол (выделение масла на поверхности образца), что надопустимо. Образец №2 выдержал проверку, соответствует требованиям: устойчив в интервале температур от 55°C до минус 50°C, обладает хорошей адгезией к стеклу, металлам, имеет защитный цвет, стабилен по показателям.

Герметизирующая композиция используется в оптическом приборостроении для герметизации приборов, эксплуатируемых в интервале температур от минус 50°C до 55°C. Композиция содержит, масс. %: канифоль сосновую 14,1; церезин марки 75 42,2; смазку пушечную 22,5; мел 13,5; хрома окись 0,7; охру сухую 7,0. Изобретение обеспечивает возможность свободной разборки эксплуатируемых приборов и оборудования для их ремонта и профилактики. 2 табл.

Герметизирующая композиция, содержащая канифоль сосновую, смазку пушечную, хрома окись, мел природный, охру сухую, отличающаяся тем, что дополнительно содержит церезин марки 75 при следующем соотношении компонентов, масс. %:
канифоль сосновая 14,1 церезин марки 75 42,2 смазка пушечная 22,5 мел 13,5 хрома окись 0,7 охра сухая 7,0