Состав для резистивного пленочного нагревателя

 

) Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - повьш1ение надежности и долговечности путем стабилизации электросопротивления и температурного коэфф. сопротивления. В качестве полиуретанового связующего взят продукт взаимодействия изоцианатного псевдофорполимера (компонент А) со смесью олигоэтиленбутиленгликольадипината М.М. 2000, 1,4-бутандиолом и олигоэтиленгликоля (компонент Б), взятых в соотношении 1:2,57: :20. В качестве органического растворителя он содержит ацетон, а в качестве токопроводящего наполнителя - смесь техуглерода и графита. Компоненты взяты, мае.ч.: полиуретановое связующее 100, ацетон 400-600, техуглерод 25-30, графит 60-75. Нагреватель готовят из полиуретановой композиции , растворяют в ацетоне, засыпают наполнитель, перемешивают в смесителе , определяют вязкость и при соответствии ее заданной наносят слой в виде пленки на подложку с токоподводами. Поверх пленки наносят защитный слой, термообрабатывают все слои и стабилизируют электропроводный слой. Эти операции производят подключением нагревателя к источнику тока на необходимое напряжение для обеспечения температуры нагрева после предварительной выдержки в нормальных условиях в течение 4 ч. 2 табл. i (Л со о го 4 4; to

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1302442 (5D4 H 05 В 3 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3850225/24-07 (22) 29.12.84 (46) 07.04.87. Бюл. № 13 (71) Московский инженерно-строительный институт им. В.В.Куйбышева и Ìîñковский технологический институт мясной и молочной промышленности (72) T.M.Øòoëü, В.Е.Гуль, В.С.Абра— мов, А.В.Пудиков, Л.И.Арутюнова, Т.Т.Айменов, Ю.Л.Морозов, Ю.M.Àëüòåð, Л.М.Прибылова и И.Е.Эстерман (53) 621.3.036.669(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 749867, кл. С 08 К 3/04, 1978.

Авторское свидетельство СССР

¹ 681080, кл. С 08 К 67/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР № 944162, кл. Н 05 В 3/14, 1980. (54) СОСТАВ ДЛЯ РЕЗИСТИВНОГО ПЛЕНОЧНОГО НАГРЕВАТЕЛЯ (57.) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — повышение надежности и долговечности путем стабилизации электросопротивления и температурного коэфф. сопротивления ° В качестве полиуретанового связующего взят продукт взаимодействия изоцианатного псевдофорполимера (компонент

А) со смесью олигоэтиленбутиленгликольадипината M.M. 2000, 1, 4-бутандиолом и олигоэтиленгликоля (компонент Б), взятых в соотношении 1:2,57:

:20. В качестве органического растворителя он содержит ацетон, а в каче- стве токопроводящего напОлнителя— смесь техуглерода и графита. Компоненты взяты, мас.ч.: полиуретановое связующее 100, ацетон 400-600, техуглерод 25-30, графит 60-75. Нагреватель готовят из полиуретановой композиции, растворяют в ацетоне, засыпают наполнитель, перемешивают в смесителе, определяют вязкость и при соот-. ветствии ее заданной наносят слой в виде пленки на подложку с токоподводами. Поверх пленки наносят защитный слой, термообрабатывают все слои и стабилизируют электропроводный слой, Эти операции производят подключением нагревателя к источнику тока на необходимое напряжение для обеспечения о температуры нагрева 60 С после предварительной выдержки в нормальных условиях в течение 4 ч. 2 табл.

1 13

Изобретение относится к составам для резистивных пленочных нагревателей, используемым для нагрева и термостатирования различных тел, объемов и сред.

Цель изобретения — повышение надежности и долговечности путем стабилизации электросопротивления и температурного коэффициента сопротивления.

Сущность изобретения заключается в том, что при изготовлении резистивного пленочного нагревателя в качестве полиуретанового связующего взят продукт взаимодействия изоцианатного псевдофорполимера (компонент А) со смесью олигоэтиленбутиленгликольадипината M.M. 2000, 1,4-бутандиола и олигоэтиленгликоля (компонент Б), взятых в соотношении 1:2,57:20, в качестве органического растворителя использован ацетон, а токопроводящий наполнитель выполнен из смеси техуглерода и графита при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Полиуретановое связующее 100

Ацетон 400-600

Техуглерод 25-30

Графит 60-75

В полиуретановом связующем пленочного нагревателя соотношение компонентов А и Б зависит от числа NCOгрупп в изоцианатном псевдофорполимере "Аддукт 126" (компонент А) и может варьироваться от 75:100 до 85:100.

Компонент Б получается при смешении о ли го эт иле н б утиле н гликоль адип инат а

М.M. 2000 (полиэфир Пб-БА), 1,4-бутандиола и трехфункционального олигоэтиленгликоля (лапрол 503). Соотношение составляющих компонент Б является постоянным и составляет 1:,2,57:20.

Технология изготовления резистивного пленочного нагревателя следующая.

Первоначально готовится электро-. проводная полиуретановas композиция, представляющая собой суспензию электропроводящих наполнителей в ацетоновом растворе полиуретанового связующего. Для этого компоненты полиуретана (А + Б = 100 мас.ч.) растворяют в ацетоне (400-600 мас.ч.), затем взвешенные техуглерод и графит засыпают в смеситель, добавляют ацетоновый раствор полиуретанового связующего в количестве половины первоначально приготовленного объема и такое же количество по объему стек02442 2

55 лянного биссера диаметром 3 мм. Предложенный техуглерод имеет частицы такой крупности, что площадь их поверхности в 1 r составляет 100-120м .

Крупность частиц предложенного типа графита составляет 30-40 мкм. После перемешивания композиции в смесителе в течение 1 ч добавляют оставшуюся половину раствора полиуретанового связующего в ацетоне и перемешивают еще

1 ч. После отделения биссера композиция может считаться готовой к нанесению на подложку, при этом вязкость ее, определяемая но вискозиметру В3-4, должна составлять 12-16 с. При большей вязкости возможно введение дополнительного количества ацетона. Приготовленная таким образом композиция должна быть использована в течение

6 ч. Для длительного хранения композицию готовят раздельным методом. А именно, в смесителе готовится суспензия электропроводного наполнителя в ацетоновом растворе только компонента

Б полиуретанового связующего. Компонент А вводится в эту суспензню в соответствующих пропорциях непосредственно перед нанесением на подложку.

Резистивный пленочный нагреватель получае т ся из эле к тро проводной полиуретановой композиции путем нанесения ее на подложку с заранее приклеенными токоведущими электродами из медной фольги. Электропроводная композиция наносится из пистолета-распылителя, валиком или кистью до толщины 0,10,3 мм, Изготовленное таким образом электропроводное покрытие выдерживается в нормальных условиях в течение сут. Затем производят его термообработку при 80-100 С. со стабилизацией электрофизических характеристик путем подключения к источнику тока на 4 ч, после чего резистивный пленочный нагреватель готов к эксплуата- . ции. Целесообразно наносить поверх резистивного нагревателя тонкий слой (до 095 мм) полиуретанового связующего без содержания ацетона с наполнением графитом ГС-2 в количестве

30 мас.ч. Удельное объемное сопротивление изготовленного таким образом электронагревательного элемента составляет от 9 10 до 2,2 10 з Ом м, при этом температурный коэффициент сопротивления (ТКС) пленочного нагревателя лежит в пределах (3,7-5,7) х х 10" .

1302

Таблица1

Композиция

Компонент

44,5 46 46

55 5 54 54

27 30 35

57

Техуглерод ПМЭ-100В

Графит ГС-2

-Ацетон

63 75

500 500 500

500

707.-ный аддукт в растворе циклогексанола

Известная

61,7 54,7

Простой олигоэфиргликоль

22,7

25,5

2,0

2,3

Триметилопропанол

Графит

Цикло гексанол

37,0

29,.0

46,6

52,5

Состав 4 с запредельными значениями наполнителей.

Примеры предлагаемых составов для резистивного пленочного нагревателя на основе полиуретана и .известных приведены в табл. 1 (количество ацетона во всех случаях назначается исходя из требуемой вязкости композиции) .

Результаты испытаний предлагаемой и известной композиций приведены в табл. 2.

Испытания предлагаемого состава для резистивного пленочного нагревателя на стабильность электрофизичес- 1э ких характеристик, а именно удельного объемного электросопротивления и температурного коэффициента сопротивления, показали (табл. 2), что после периодического подключения с выходом 20 на установившийся режим разогрева до о

100 С в количестве 200 циклов и при длительном нагреве в течение 96 ч до

80 С указанные характеристики измео вились не более, чем на 4,57, а у из-25 вестного состава от 8,3 до 16,4Х, что яодтверждает преимущества предлагаеvitro состава.

Предлагаемая Компонент А

Компонент Б

442

Формула изобретения

Состав для резистивного пленочного нагревателя, содержащий полиуретановое связующее, органический растворитель и углеродный токопроводящий наполнитель, отличающийся . тем, что, с целью повышения надежности и долговечности путем стабилизации электросопротивления и температурного коэффициента сопротивления, он содержит в качестве полиуретанового связующего продукт взаимодействия изоцианатного псевдофорполимера (компонент А} со смесью олигоэтиленбутиленгликольадипината М.М. 2000, 1,4-бутандиола и олигоэтиленгликоля (компонент Б), взятых в соотношении 1:2,57:

:20, в качестве органического растворителя он содержит ацетон, а в качестве углеродного токопроводящего наполнителя — смесь техуглерода и графита при следующем соотношении компо-. нентов, мас.ч;:

Полиуретановое связующее 100

Ацетон 400-600

Техуглерод 25-30

Графит 60-75

Количество, мас.ч. в сос,гане

1 2 3 4*

1302442

Таблица2

После испытаний

Компо- . До испытаний

Относительные изменения, И з иция ,P-10 Омм

ТКС 1 0 30

ТКС -1(P-1

ОС

-10 Ом.м

/ 10 Ом: TKC;10 —

3,8.

+4,5

3,7

2,3

4,8

1,86

5,0

1,8

0,9

5,7

0,0

5,7

0,92

8,7

8,6

+2,5

1,23 Известная 1 46

2,9

+11в7

+16,4

3,2

2,4

2,2

2 11

Составитель Е.Подклетнов

Техред Л.Олейник Корректор С-Шекмар

Редактор Л.Лангазо

Заказ 1225/56 Тираж 802 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Предлага- емая 1 2,2

+3,3

+2,4

-2,6

-4,0

-9,4

-8,3