ЛАТЕКСНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ТЕПЛОЗАЩИТНОГО МАТЕРИАЛА Советский патент 2008 года по МПК C08L9/10 C08K13/02 C08K7/16 

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к полимерным композициям теплозащитных покрытий, предназначенных для защиты наружных поверхностей летательных аппаратов от аэродинамического и других видов нагрева на начальном участке траектории.

В настоящее время для этих целей широко применяются теплозащитные покрытия на основе полимерных композиций

Недостатком теплозащитного покрытия является невысокая эффективная энтальпия. Последняя определяет количество тепла, которое необходимо сообщить 1 кг массы покрытия в условиях реальной работы его, для превращения в другое вещество или полного удаления с поверхности. Кроме того, разработанный технологический процесс нанесения этого покрытия сложен и длителен.

В связи с тем, что требуется наносить покрытие толщиной ˜ 6 мм на изделия диаметром до 4 м, длиной до 13 м, такая технология будет обуславливать большую трудоемкость и длительность процесса нанесения покрытия.

Целью данного изобретения является повышение эффективной энтальпии теплозащитного покрытия, что позволит улучшить тактико-технические характеристики изделий, и повышение технологичности изготовления покрытия. Для достижения указанной цели предлагаемая композиция содержит в качестве латекса синтетического каучука латекс цис-1,4-полиизопрена и дополнительно серу и белую сажу БС-50 при следующем соотношении компонентов, мас.ч. (на сухое вещество):

латекс цис-1,4-полиизопрена100сера1,5-2,5оксид цинка3-4диэтилдитиокарбамат цинка1-1,5микросферы30-55белая сажа БС-503-5метилцеллюлоза2-2,5

Предлагаемая композиция готовится смешением компонентов до получения однородной массы. Компоненты вводятся в порядке, указанном в рецептуре. Сера и оксид цинка вводятся в виде 50%-ных водных дисперсий, диэтилдитиокарбамат цинка - в виде 40%-ной водной дисперсии, белая сажа - в виде 25%-ной водной дисперсии, микросферы - в сухом виде.

Покрытие готовится в виде рулона заданной толщины на механизированной установке типа "Шпрединг". На защищаемую поверхность изделий оно наносится с помощью клеевых подслоев в виде вулканизованных или невулканизованных листов заданной толщины. Вулканизация производится при температуре 120°С в течение 3 ч. Такая технология позволит сократить цикл нанесения покрытия ˜ в 20 раз по сравнению с прототипом.

Примеры предлагаемой композиции, композиции-прототипа и результаты испытаний покрытий на их основе приведены в таблице.

Испытания с целью определения эффективной энтальпии проводились на электродуговой установке TT-1 при режимах, имитирующих условия эксплуатации. Модели для испытаний представляли собой металлические крышки диаметром 50 мм, высотой 15 мм. Покрытие наносилось на модели толщиной ˜ 8 мм. Анализ данных в таблице показывает, что у покрытия на основе предлагаемой композиции по сравнению с покрытием на основе композиции-прототипа эффективная энтальпия (Нэф) и эластичность (ε) выше (Нэф ˜ на 30%; ε ˜ в 4 раза), а теплофизические характеристики (γ, λ, Ср) и прочность (σp) практически не отличаются.

Эффект повышения эффективной энтальпии не является очевидным, что подтверждают данные таблицы.

Применение предложенной композиции позволит:

- снизить вес теплозащитного покрытия;

- сократить длительность технологического цикла нанесения покрытия.

ТаблицаСоставы композиций (мас.ч. на сухое вещество)Наименование композицииПредлагаемаяНаименование компонентов12345678912345678910Латекс СКИ-3--100100100100100100100Оксид цинка  4443,534,52,5Диэтилдитиокарбамат цинка  1111,21,520,5Сера--2221,52,531,0Полые фенолоформальдегидные микросферы БВ-01  3030-----Полые стеклянные микросферы МСО-А9----5045555045Белая сажа марки БС-50- -453362Метилцеллюлоза  2222,5220,5

Продолжение табл.Свойства теплозащитных покрытий12345678910Эффективная энтальпия (Нэф.), ккал/кг 320360441444493500373356Плотность, г/см³ (γ) 0,530,520,530,560,570,560,560,57Теплопроводность, λ, ккал/м·ч°С 0,0900,0850,0900,0930,0920,0930,0930,092Теплоемкость, Ср, ккал/кг °С 0,440,450,440,430,430,430,430,43Разрушающее напряжение при растяжении, кгс/см², σр 2726272827323027Относительное удлинение при разрыве, ε, % 160650650680700680680700

Изобретение относится к области ракетной техники, в частности к полимерной композиции теплозащитного материала, предназначенной для защиты наружных поверхностей летательных аппаратов от аэродинамического и других видов нагрева на начальном участке траектории. Композиция имеет состав, мас.ч. на сухое вещество: латекс цис-1,4-полиизопрена - 100, оксид цинка - 3-4, диэтилдитиокарбамат цинка - 1,0-1,5, сера - 1,5-2,5, полые микросферы - 30-55, двуокись кремния - 3-5, метилцеллюлоза - 2,0-2,5, вода - 250-300. Технический результат состоит в повышении эффективной энтальпии теплозащитного покрытия. 1 табл.

Латексная композиция для теплозащитного материала, включающая латекс каучука, оксида цинка, диэтилдитиокарбамат цинка, метилцеллюлозу, полые микросферы, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективной энтальпии покрытия, композиция в качестве латекса каучука содержит латекс цис-1,4-полиизопрена и дополнительно серу и двуокись кремния при следующем соотношении компонентов (мас.ч. на сухое вещество):

латекс цис-1,4 полиизопрена100оксид цинка3-4диэтилдитиокарбомат цинка1-1,5сера1,5-2,5полые микросферы30-55двуокись кремния3-5метилцеллюлоза2-2,5.вода250-300