СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ДАТЧИКА ВЛАЖНОСТИ Советский патент 1971 года по МПК G01N27/12 

Известен способ изготовления электролитического датчика влажности с подложкой из керамики, пропитанной водным раствором сульфополистирола и полиэтиленгликолевого эфира алкилфенола (продукт ОП-10) с последующей термообработкой под вакуумом.

Однако, как было установлено, сульфированный полистирол при температуре выше 180°С термоокисляется, что внешне проявляется в изменении окраски полимера из почти бесцветной на темно-коричневую. При этом его свойства как влагочувствительного локрытия снижаются. Это требует осторожного проведения термообработки сульфополистирола с применением вакуума на керамическом основании датчика.

Как показали исследования, сульфированный сополимер стирола с а-метилстиролом (сополимер САМ) термически более устойчив. Изменение его окраски вследствие терм-оокисления наблюдается лишь при температуре выше 205°С, что позволяет вести термообработку покрытия из сульфированного САМ без применения вакуума, не опасаясь перегрева на 10-15°.

Оценка термостабильности сульфированных стирольных полимеров производилась по изменению коэффициента пропускания света пленкой полимера.

фополистирола при температуре 190°С коэффициент пропускания света за 30 мин уменьшается по сравнению с первоначальным почти на 22%, что в 2,5 раза больше, чем у сульфированного САМ при тех же условиях. При этом полимерная пленка сульфополистирола приобретает темно-коричневую окраску, а у сульфированного САЛ1 окраска пленки практически остается без изменений или незначительно желтеет.

На основании проведенных исследований предлагается способ изготовления электролитического датчика влажности с подложкой из керамики, пропитанной водным раствором

сульфополимера с добавкой полиэтиленгликолевого эфира алкилфенола (продукт ОП-10) отличаюш,ийся тем, что с целью получения более стойкого к термоокислению влагочувствительного покрытия в качестве

сульфополимера применяют сульфированный сополимер стирола с а-метилстиролом.

Операции изготовления датчика влажности по предлагаемому способу проводятся в следуюшей технологической последовательности:

1. Получение сырой керамической пленки толщиной 0,4-0,6 ММмарок Т-150, Ф-58, Ш-48;

4.Отжиг диска при температуре более 1000°С;

5.Получение сульфированного сополимера САМ линейной структуры со степенью сульфирования, например, 70-75%;

6.Приготовление водного раствора сульфированного САМ с добавлением продукта ОП-10;

7.Промывка керамической подложки в подогретой дистиллированной воде;

8.Пропитка керамической подложки раствором сульфированного САМ и ОП-10;

9.Сушка под вакуумом при 60-80°С в течение 3 час и термообработка при температуре 180-195°С в течение 2 час с последующим остыванием до комнатной температуры;

10.Подпайка выводов;

И. Промывка (быстрое окунание в дистиллированную воду);

12. Калибровка с последовательным воздействием на датчик высокой и низкой влажности (8-10 циклов).

Изготовленные предлагаемым способом датчики с покрытием на основе сульфированного САМ -имеют характеристики не ниже, чем датчики с покрытием из сульфополистирола, и отличаются от последних лучшей стабильностью: в течение четырех месяцев не наблюдалось изменение тарировочных характеристик в диапазоне 30-98% относительной влажности.

Примеры приготовления растворов для пропитки керамической подложки датчика:

Пример 1. В 100 мл дистиллированной воды растворяют 1 г сульфированного сополимера САМ и 1 г продукта ОП-10.

Пример 2. В 100 мл дистиллированной воды растворяют 3 г сульфированного сополимера САМ и 1 г продукта ОП-10.

Предмет изобретения

Способ изготовления электролитического датчика влажности с подложкой из керамики путем пропитки подложки раствором сульфированного полистирола с эфиром алкилфенола и термообработки в вакууме, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости и долговечности датчика, подложку пропитывают сульфированным сополимером стирола с а-метилстиролом.