Состав термоиндикатора плавления Советский патент 1978 года по МПК C09D5/26 G01K11/06 

t

Изобретение относится к составам для «ермоиндикаторов плавления, используемы в различных отраслях науки и техники дпя визуалшого и фотографического определения температуры поверхности твердых тел, нагреваемых в пределах ЗОО16ОО С.

Известны составы jij. для термоиндикаторов плавления, содержащие в качестве термочувствительного вещества сопи органических и неорганических кислот, растворитель и связующее в виде крем нийорганических соединений или эпоксидных смол.

Однако у таких составов стабильность в условиях вакуума низкая, плохая укрываемость поверхности испытуемых тел, точность измерения низкая, порядка ±10 С небольщой диапазон измеряемых температур (2ОО-620°С). При температуре выше 500 С эти составы теряют адгезионные свойства и начинают выгорать.

Известны также. составы Г21 для термоиндикаторов плавления в диапазоне температур 2ОО-15ОО С, содержащие соли азотной, серной и галогенводородной кислот и их эвтектические смеси, взвешенные в инертной жидкости.

Одкако эти составы не имеют адгезии к поверхностям испытуемых тел и легко сдуваются с них, поэтому такие составы нельзя применять для индикации темлературы в условиях газовых потоков и в жидкостях. Применение в качестве связующего кремнийорганических соединений или эпоксидных смол для данных . термоиндикаторов плавления не представяяется возможным, так как такое связующее несовместимо с термочувствителными веществами в виде сульфатов, нитратов или галогенидов и их эвтектических , которые могут применяться целью расщйрения диапазона измеряемых температур от 300 ло 160О С при атмосф рном давлении и в вакууме до 1- 1О мм рт.ст. Кроме того, связующее на основе эпоксвдных смол требует длительного времени сущки с дополнительным подогревом. Прототипом изобретения является термоиндикаторный состав на основе акрилового сополимера (полибутиламетакрилат), термочувствительного вещества (стеариновая кислота), пигмента и растворителя. Однако такой состав термоиндикатора используется для индикации темлератЕуры 67 С, Этот состав обладает хорошей адгезией. С цепыо обеспечения измерения температур в диапазоне от 300 до 1600 С и повышения точности измерения при сох ранении хорошей адгезии предлагается состав терл оиндикатора плавления, включ ющий поли тйлметакрилат (ПБМ), термочувствительное вещество и органические растворители, в качестве термочувствителыкмго вещества он содержит соль неорганической кислоты, выбранной из группы, содержащей соль азотной, серной фосфс ной, кремниевой и фтористоводород ной кислот ипи их эвтектическиегсмеси и дополнительно полвфенилметилсилоксан (ПФМС) при следующем соотнощении Еомпон итов вес. %: Полибутильютакрклат1,0-3,5 Термочувствительное вещество 35-45 ГЪлифенилметилсилоксанЭ«14 Органические растворителиОстальноеВ качесгтве органических pacrmqpBTeлей JCПoльзyют бутнпадатат и толуол, кроме того, для улучщения растворимости акрилового сополимера и попифенвлметйлсипоксана к ним добавляют апетон и втагол в объемном отнощении толуол: бутйпацетат: алетхпк дтанол 2 2:1:1, П р и м е р 1. 35 вес.% азотнокиспаго натрия, 3 вес,% ПФМС, 1 вес.% ПБМ, ЗО,5 вес,% толуола и ЗО,5 вес% бутнла1 тата загружают в шаровую мель Лицу мокрого помола н измельчают в течение 4О-50 ч. Получают термоиндикатор с т.пл. ЗОО t , П р а м е р 2. 16,4 вес,% фтористого кальция, 23,65 вес.% фтористого лития, 2,О5 вес.% ПБМ, 7 вес.% ПФА1С, 25,45 веа% толуола и .25,45 вес.% бутиладетата загружают в шаровую мель няпу мокрого помола и измельчают чение 4O-5G ч. Получают термоиндикатор с т.пл. 750 i , П р к м е р 3. 45 вес.% ортофосфата кальция, 14 вес.% ПФМС, 3,5 вес.% ПБМ, 18,75 вес.% толуола и 18,75вес. бутилаивтата загружают в щаровую мель ницу мокрого помола и измельчают в течение 40-5О ч. Получают термоиндикатор с т.пл. 1600+ . Полученную суспензию термоиндикаторов наносят кистью или краскораспылителем на. поверхность испытуемого тела и нагревают. При определенной температуре термоиндикатор плавится, изменяя свой цвет и обнаруживая четкую границу плавления. Испытание образцов предложенных термоиндикаторов на водостойкость (влажность воздуха 98%) показывает, что все образцы выдерживают; водостойкость в морской воде проверяют путем погружения образцов термоиндикаторов.на- несенных на пластины из нержавеющей стали, в морскую воду на 1О ч с после 0гющим плавлением, все образцы выдерживают. Граница перехода при критической температуре у всех образцов четкая. Цвет образцов до плавления у всех образцов белый, В табл. 1 представлены составы 1федложенных термоиндикаторов плавления и их характеристики,-при применении следующих эвтектических смесей: смесь - нитрат калия-сульфат калия (98,4:1,6); смесь 2 - метафосфат натрия - фторисTbifl литий (8О:2О); смесь 3 г сульфат сййнца-фтористый свинец (30,77:69,23); смесь 4 - фтористый литий - фтористый алюминий (б4,6:35,4); смесь 5 - фтористый литий фтористый кальций (59,054О,95); смесь 6 - сульфат натрия -. сульфат бария (30:70)j см&сяо 7 сульфат бария - сульфат калия (4О: 6 о); смесь 8 - opтoфoicфaт кальция - фтористый кальций (30:70), а также смесь сульфат бария - окись хрома (95,25 4,75) - смесь 9, Б табл. 2 приведена сравнительная характеристика предложенного и известного термоиндикаторов. Известный и предложенный составы имеют четкую границу перехода при критической температуре; время срабатывания у обоих составов - доли секунды; критическая температура известного и предложенного составов не зависит от те мл а -нагрева и времени выдержки; кроме того, оба состава ее зависят от давления О1Ц7ужающей среды, водостойки и стойки к морской воде.. Срок хранения известного - 2 года, предложенного образца не менее 2 лет. Таким образом, предложенный состав термоиндикатора плавления позволяет

56217096

осуществлять иамврения теь лератур вной впажностыо и в морской воде, обпада-

широком диапазоне от ЗОО до ,ют хорошей маспо- и бензостойкостью,

обладает хороиюй адгезией и повышеннойпричем свойства эти сохраняются в течс;точностью измерения в средах с повышен ние длительного времени.

11

621709

12 ТаблидаЗ

±3

пе67

Хорошая при температуре не выше 2ОО С

Намокает в маспе

Формула изобретения

Состав термоиндикатора плавления, включающий попибутш1мета1филат, термо чувствнтелы1 вещество и органические растворители, отличающийся КМ что, с целью обеспечения измерения л маерату р в от ЗОО до 16ОО С и повышения точности измерения, в качестве термочувствительного вещества он содержит соль нес ганиюской кислоты, выбранной из группы, содержащей соль азотной, серной, ф),; кремниевой и фторнстоводо1х ш ой кислот или их , эвтектические смеси, и дополнительно

Не более 1

300-16ОО

Хорошая по ГОСТ-1514О-69 при 300-16ОО°С

Стойки к обливу масел и топлив без изменения характеристик термоиндикатора

полифенилметилсилоксан при следующем соотноиюнии компонентов вес. %:

Полибутилметакрилат1,0-3,5

Термочувствительное вещество35-45

Полифенилметилсилоксан 3-14 Органические растворители Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

№ 271070, кл. G 01 К 11/06, 1969.