АНАЭРОБНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Советский патент 1995 года по МПК C08F130/06 C09K3/10 

Изобретение относится к химии и технологии полимеров, а именно к анаэробной композиции, которая может быть использована для герметизации и фиксации резьбовых и гладких цилиндрических соединений, уплотнения фланцевых соединений в машиностроении.

Целью изобретения является повышение жизнеспособности композиции и прочности отвержденной композиции до и после прогрева при повышенных температурах.

Использование в композиции в качестве полимеризационноспособного соединения ди(мет)акрилового эфира карборанов повышает исходную прочность композиции, прочность при воздействии повышенных температур и жизнеспособность.

В качестве ускорителей полимеризации используют N,N-диметил-n-толуидин, о-бензосульфимид, N,N-диметил-n-анизидин, бензосульфохлорид, диметиланилин, дибензосульфимид. В качестве стабилизаторов используют фенилгидроксиламин, бензилфенилгидроксиламин, щавелевую кислоту, малахитовый зеленый, 2,2,6,6-тетраметил-4-оксопиперидин-1-оксил, нафтохинон, трилон Б, в качестве загустителей аэросил и предполимер диаллилизофталата.

Увеличение количества гидроперекисного инициатора и ускорителя полимеризации до более 5 мас.ч. на 100 мас.ч. мономера приводит к преждевременной полимеризации композиции при хранении. Использование гидроперекисного инициатора и ускорителя полимеризации в количестве, меньшем 0,2 мас.ч. приводит к резкому снижению скорости отверждения композиции на металлической поверхности.

Выбранный интервал содержания стабилизатора обусловлен теми же причинами. Повышение содержания стабилизатора приводит к снижению скорости отверждения, а уменьшение его до менее 0,002 мас.ч. снижает стабильность композиции при хранении.

П р и м е р 1. Анаэробную композицию готовят путем смешения в стеклянном стакане 100 г диакрилового эфира 1,7-ди-(оксиметил)-м-карборана (АМК), 0,2 г гидроперекиси кумила (ГПК), 2,6 г N,N-диметил-n-толуидина (ДМПТ), 2,4 г о-бензосульфимида (БСИ), 0,002 г щавелевой кислоты и 0,01 г фенилгидроксиамина (ФГА).

Композицию наносят на стальные резьбовые пары (Ст. 40) М 10х1,5 и определяют момент отвинчивания М_отв через 24 ч и момент отвинчивания после термообработки при температуре прогрева при 250, 300 и 350^оС и после охлаждения до комнатной температуры. Жизнеспособность композиции определяется временем хранения при комнатной температуре до гелеобразования. Данные результатов испытаний представлены в таблице.

П р и м е р 2. Анаэробную композицию готовят путем смешения 100 г диметилакрилового эфира 1,7-ди-(оксиметил)-м-карборана (ММК), 1,5 г гидроперекиси трет-бутила (ГПТБ), 0,7 г N,N-диметил-n-анизидина (ДМПАН), 1,2 г бензолсульфохлорида (БСХ), 0,005 г малахитового зеленого и 0,02 г бензилфенилгидроксиламина (БФГА). Композицию испытывают по примеру 1.

П р и м е р 3. Анаэробную композицию готовят путем смешения 100 г диакрилового эфира 1,2-ди-(оксиметил)-о-карборана (АОК), 0,7 г ГПК, 1,2 г диметиланилина (ДМА), 1,5 БСИ, 0,001 г щавелевой кислоты, 0,001 г нитроксильного радикала 2,2,6,6-тетраметил-4-оксопиперидин-1-оксил (ТМОП) и 3,5 г аэросила. Композицию испытывают по примеру 1.

П р и м е р 4. Анаэробную композицию готовят путем смешения 100 г диметакрилового эфира 1,2-ди-(оксиметил)-о-карборана (МОК), 5 г ГПК, 0,1 г ДМПТ, 0,1 г дибензосульфимида (ДБСП), 0,2 г нафтохинона. Композицию испытывают по примеру 1.

П р и м е р 5. Анаэробную композицию готовят смешением 100 г АОК, 1 г ГПК, 0,6 г ДМПТ, 0,8 г БСИ, 10 г предполимера диаллилизофталата (ДАИФ), 0,3 г 5%-ного водного раствора трилона Б, 0,01 г ТМОП. Композицию испытывают по примеру 1.

Для сравнения приведены составы.

П р и м е р 6. АМК 100; ГПК 5,8; БСИ 1,0; ДМПТ 1,8; нафтохинон 0,2.

П р и м е р 7. АМК 100; ГПК 2,0; БСХ 2,9; ДМАМ 2,6; нафтохинон 0,2.

П р и м е р 8. АМК 100; ГПК 2; БСИ 0,5; ДМПТ 0,8; ТМОП 0,001.

П р и м е р 9 (прототип). Готовят состав, г: олигосилоксанакрилат 100; ГПК 2,5; ДМПТ 1,0; БСИ 0,5; бензохинон 0,05.

Свойства композиций представлены в таблице.

Исходную прочность анаэробной композиции определяют следующим образом. Жидкую анаэробную композицию наносят на стальные резьбовые пары (болт гайка М 10х10,5) и оставляют на 24 ч для отверждения при комнатной температуре. В течение указанного времени происходит полимеризация анаэробного состава с образованием сшитого твердого полимера. Затем с помощью динамометрического ключа раскручивают резьбовые пары и определяют момент отвинчивания М_отв, который принимают за исходную прочность.

Для определения прочности при повышенных температурах резьбовые пары, отвержденные при комнатной температуре, нагревают при 250, 300 и 350^оС в течение определенного времени. Затем часть образцов раскручивают при температуре прогрева, а другие охлаждают до комнатной температуры и затем раскручивают. Таким образом, исходная прочность после прогрева относится к полимеру, полученному после отверждения жидкого анаэробного состава при 20^оС.

Предлагаемая композиция имеет исходную прочность 390-610 кгс˙см, что превосходит прочность композиции по прототипу (250 кгс˙см). Прочность композиции при прогреве при 300 и 350^оС (испытание при температуре прогрева) составляет 120-320 и 70-120 кгс˙см соответственно, в то время как по прототипу прочность составляет 75 кгс˙см при 300^оС и не имеет прочности при 350^оС. Преимущество по прочности предлагаемой композиции имеет и после длительного прогрева при 250, 300 и 350^оС испытание в охлажденном состоянии (6, 7 и 8).

Композиция превосходит композицию по прототипу и по жизнеспособности.

Таким образом, изобретение позволяет создать анаэробную композицию с повышенной жизнеспособностью и прочностью до и после прогрева при повышенных температурах.

АНАЭРОБНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающая полимеризационноспособное ненасыщенное соединение, гидроперекисный инициатор, ускоритель полимеризации и стабилизатор, отличающаяся тем, что, с целью повышения жизнеспособности композиции и прочности отвержденной композиции до и после прогрева при повышенных температурах, в качестве полимеризационноспособного ненасыщенного соединения она содержит ди(мет)акриловый эфир карборана общей формулы

где R₁ -H₃-CH₃;

или -C-B₁₀H₁₀-C-
при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Ди(мет)акриловый эфир карборана 100
Гидроперекисный инициатор 0,2 5
Ускоритель полимеризации 0,2 5
Стабилизатор 0,002 0,2