Композиция амортизирующего материала


 


Владельцы патента RU 2510872:

Открытое акционерное общество "Казанский завод синтетического каучука" (ОАО "КЗСК") (RU)

Изобретение относится к области химии, в частности к композициям на основе полиорганосилоксана для использования в качестве амортизирующего материала, поглощающего ударную механическую энергию в машинах, механизмах, аппаратах, работающих на земле, в воздушном и космическом пространствах. Композиция амортизирующего материала содержит полидиметилдифенилсилоксановый каучук общей формулы

HO[(Me2SiO)n(Ph2SiO)m]kH, где n, m - мольное содержание звеньев, n+m=100 при m=4÷12, k=33÷69, борную кислоту или ее эфир, оксид железа, диоксид титана в качестве полуусиливающего наполнителя, волластонит в качестве усиливающего наполнителя, оксид магния в качестве загустителя, а в качестве антиадгезива - тальк и фторопласт. Техническим результатом изобретения является разработка композиции амортизирующего материала, обеспечивающего пенетрацию 160-220 усл.ед. и отсутствие кристаллизации при температуре минус 80°C в течение двух часов. 2 табл.

 

Изобретение относится к области химии, в частности к композициям на основе полиорганосилоксана для использования в качестве амортизирующего материала, поглощающего ударную механическую энергию в машинах, механизмах, аппаратах, работающих на земле, в воздушном и космическом пространствах.

Известна силоксановая композиция амортизирующего материала, включающая диметилдиэтилсилоксановый каучук с 25-35 мол. диэтилсилоксановых звеньев, аэросил и асбест в качестве наполнителя, олигодиэтилсилоксановую жидкость с вязкостью 1,5-5,0 пуаз в качестве пластифицирующей добавки и антиструктурирующую добавку метил-3,3,3-трифторпропилсилоксандиол с 3-10 мол. гидроксильных групп или диметилметилфенилсилоксандиол, содержащий не менее 3 мол. гидроксильных групп и 4-20 мол. метилфенилсилоксизвеньев при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: диметилдиэтилсилоксановый каучук - 100; аэросил - 10-30; асбест - 7-23; олигодиэтилсилоксановая жидкость с вязкостью 1,5-5,0 пуаз - 75-150 и антиструктурирующая добавка метил-3,3,3-три-фторпропилсилоксандиол с 3-10 мол. гидроксильных групп или диметилметилфенилсилоксандиол, содержащий не менее 3 мол. гидроксильных групп и 4-20 мол. метилфенилсилоксизвеньев - 1-4. Указанная композиция используется в амортизационном устройстве железнодорожных вагонов при энергоемкости до 200 кДЖ с работоспособностью в интервале температур от -60 до +130°C. (Патент RU №2070903 C1. Силоксановая композиция, поглощающая механическую энергию. - МПК6: C08L 83/04, C08K 3/00, C08K 3:22, C08K 3:36. - Опубл. 27.12.1996).

Известна композиция для получения амортизирующего материала на основе полиорганосилоксана, содержащая простой перфторполиэфир, полидиметилдиэтилсилоксан общей формулы HO-{[(CH3)2SiO]n[(C2H5)2SiO]m}iH, где n=30-50, m=1-10, i=50-100, с вязкостью (21-60)·103 Па·с в качестве полиорганосилоксана, борную кислоту или различные эфиры борной кислоты в качестве борсодержащего вещества и инертные наполнители при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: полидиметилдиэтилсилоксан - 100; борсодержащее вещество - 0,1-10,0; инертные наполнители - 0,1-30,0 и простой перфторполиэфир - 0,1-5,0. Изобретение упрощает процесс получения полимерного заполнителя с одновременным улучшением его амортизационных характеристик. (Патент RU №2130471 C1. Композиция для получения амортизирующего материала на основе полиорганосилоксанов. - МПК6: C08L 83/04, C08K 13/02, C08K 3:24, C08K 3:38, C08K 5:55. - Опубл. 20.05.1999).

Известна композиция для получения амортизирующего материала на основе полидиорганосилоксана вязкостью (21-60)·103 Па·с, содержащая полидиметилдиорганоэтилсилоксан вязкостью (21-60)·103 Па·с общей формулы HO{[(CH3)2SiO]n[(R2SiO]m}iH, где R - метил, этил в сочетании с другими радикалами: этил, фенил, n=30-50, m=1-10, i=50-150, в качестве основы, полиоксиалкиленгликоль или его простой эфир в качестве антиадгезива, борную кислоту или ее эфир и инертные наполнители - оксиды или сульфиды металлов, графит при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: полидиметилдиорганоэтилсилоксан - 100; борная кислота или ее эфир - 0,1-10,0; инертные наполнители - 0,1-30,0 и полиоксиалкиленгликоль или его простой эфир - 0,1-5,0. Изобретение упрощает процесс получения полимерного заполнителя с одновременным улучшением его морозостойкости в пределах -(40-50)°C. (Патент RU №2178432 C1. Композиция для получения амортизирующего материала. - МПК7: C08L 83/04, C08K 13/02, C08K 3:20, C08K 3:30, C08K 5:55. - Опубл. 20.01.2002).

Недостатком известных композиций является дефицит и дороговизна полимерной основы, содержащей модифицирующие диэтил- или органоэтилсилоксановые звенья, а также использование в рецептуре диэтилсилоксановых олигомеров.

Известна композиция для получения амортизирующего материала на основе смеси полидиметилдиорганосилоксана, имеющего мол.м. (250-2000)·103, общей формулы HO{[(CH3)2SiO]n[(R'R"SiO]m}jH, где R' - метил или этил; R" - этил, изопропил или фенил; n=30-50, m/(m+n)=0,035-0,120; j=50-350, в качестве основы, и олигоорганосилоксана с мол.м. 270-2000 формулы (R3SiO0,5)k(R2SiO)p(RSi01,5)q, где R - этил; k - 0,88-1,90; р - 3,70-85,60; q - 0-2,78, в соотношении от 9:1 до 2:3 соответственно, при следующем содержании компонентов, мас.ч.: смесь полидиметилдиорганосилоксана и олигоорганосилоксана - 100; борсодержащее вещество, включающее борную кислоту или ее эфир, - 1,0-10,0; и инертные наполнители, включающие оксиды или сульфиды металлов либо графит - 5,0-30,0 и полиоксиалкиленгликоль в качестве антиадгезива - 0,1-5,0. Техническим результатом является высокая морозостойкость и заданная консистенция. (Патент RU №2217454 C1. Композиция для получения амортизирующего материала. - МПК7: C08L 83/04. - Опубл. 27.11.2003). Данное изобретение принято за прототип.

Недостатком известной композиции, принятой за прототип, является дефицит и дороговизна полимерной основы, имеющей в своем составе диэтил- или органоэтилсилоксановые звенья. Заданная консистенция известного амортизирующего материала достигается за счет использования в рецептуре диэтилсилоксановых олигомеров, которые также дефицитны и дороги. Из-за отсутствия сырья в России, к сожалению, в настоящее время промышленные выпуски амортизирующих материалов, полученных с использованием силоксанов, модифицированных этильными звеньями, прекращены. За рубежом диэтилсилоксаны не производятся.

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является разработка композиции амортизирующего материала на доступном сырье требуемой консистенции и морозостойкости с возможностью использования ее, например, в автосцепных устройствах железнодорожного транспорта, которая должна соответствовать пенетрации 160-220 усл.ед. и отсутствию кристаллизации материала при температуре минус 80°C в течение двух часов.

Техническим результатом заявляемого технического решения является разработка композиции амортизирующего материала, обеспечивающего пенетрацию 160-220 усл.ед. и отсутствие кристаллизации при температуре минус 80°C в течение двух часов.

Технический результат достигается тем, что, в известной композиции амортизирующего материала на основе полиорганосилоксана, содержащей борную кислоту или ее эфир в качестве борсодержащей компоненты, оксид железа в качестве наполнителя и антиадгезив, согласно предложенному техническому решению,

в качестве основы она содержит полидиметилдифенилсилоксановый каучук общей формулы:

HO[(Me2SiO)n(Ph2SiO)m]kH

где: n, m - мольное содержание звеньев, n+m=100 при m=4,0÷12,0, k=44÷69,

а также дополнительно содержит диоксид титана в качестве полуусиливающего наполнителя, волластонит в качестве усиливающего наполнителя и оксид магния в качестве загустителя, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

полидиметилдифенилсилоксановый каучук - 100,0

борная кислота или ее эфир

в качестве борсодержащей компоненты - 0,1-1,0
диоксид титана - 5,0-15,0
оксид магния - 0,1-1,5
оксид железа - 0,5-3,0
волластонит - 2,0-15,0
антиадгезив - 3,5-12,0.

В качестве антиадгезива композиция содержит смесь талька с фторопластом в соотношении, мас.ч.:

тальк - 3,0-10,0
фторопласт - 0,5-2,0.

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявляемой композиции амортизирующего материала, отсутствуют. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствуют условию патентоспособности «изобретательский уровень».

В соответствии с заявляемым изобретением для получения композиции амортизирующего материала используются следующие реагенты:

каучук синтетический термо-, морозостойкий, СКТФ, ТУ 2294-054-05766764-2003, в качестве полидиметилдифенилсилоксанового каучука;

борная кислоту или ее эфир в качестве борсодержащей компоненты, ГОСТ 9656-75;

волластонит, ТУ 5726-001-4555550-99;

оксид магния, ГОСТ 4526-75;

диоксид титана, ГОСТ 9808-84;

оксид железа, ТУ 2322-166-05011907-98;

тальк, ГОСТ 39284-79;

фторопласт, ГОСТ 10007-80.

Композицию амортизирующего материала получают в смесителе, имеющем две Z-образные мешалки, путем смешения каучука СКТФ с борсодержащей компонентой при температуре 70-80°C в течение 1 часа с последующим добавлением волластонита, оксида магния, диоксида титана, оксида железа, талька и фторопласта, которые продолжают смешивать еще в течение 1 часа. Рецептуры полученных композиций амортизирующего материала приведены в табл.1 из расчета на 100 мас.ч. каучука СКТФ.

Оценка качества полученных композиций амортизирующего материала проводилась в соответствии с общепринятыми методиками по следующим показателям:

пенетрация, по ГОСТ 5346-78 метод В.

низкотемпературные свойства материала, методом ДТА путем фиксирования теплового эффекта при термостатировании в криостате с температурой минус 80°C в течение двух часов.

Таблица 1.
№ примера Каучук СКТФ, значения Борсодержащая компонента, мас.ч. Волластонит, мас.ч. Оксид магния, мас.ч. Диоксид титана, мас.ч. Оксид железа, мас.ч. Тальк, мас.ч. Фторопласт, мас.ч.
m k
1 12,0 33,0 0,1 5,0 1,5 15,0 0,5 10,0 2,0
2 5,2 48,7 0,3 15,0 0,3 8,0 3,0 3,0 0,5
3 3,5 69,0 1,0 2,0 0,1 5,0 1,2 5,0 1,0
4 4,0 55,0 0,5 7,0 0,5 8,0 1,0 8,0 0,5
5 8,7 49,9 0,3 5,0 0,5 8,0 1,0 3,0 0,5
6 10,0 42,0 0,1 10,0 0,7 8,0 1,0 5,0 0,5
7 4,6 69,0 1,0 2,0 0,1 5,0 1,2 5,0 1,0

В табл.2 представлены свойства композиций амортизирующего материала и прототипа.

Таблица 2.
Примеры исполнения, № Пенетрация, усл.ед. Кристаллизация
1 160 отсутствует
2 198 отсутствует
3 215 присутствует
4 220 отсутствует
5 205 отсутствует
6 187 отсутствует
7 210 отсутствует
Прототип 207 отсутствует

Как видно из табл.2, композиции амортизирующего материала, полученные по приведенным рецептурам, по своим свойствам не уступают прототипу, но они получены на основе доступного и выпускаемого в промышленном масштабе полидиметилдифенилсилоксанового каучука СКТФ.

Выпуск композиции амортизирующего материала на основе полидиметилдифенилсилоксанового каучука СКТФ освоен на ОАО «Казанский завод синтетического каучука». Композиции амортизирующего материала, полученные по предлагаемой рецептуре, прошли успешную апробацию у потребителей.

Композиция амортизирующего материала на основе полиорганосилоксана, содержащая борную кислоту или ее эфир в качестве борсодержащей компоненты, оксид железа в качестве наполнителя и антиадгезив, отличающаяся тем, что в качестве основы она содержит полидиметилдифенилсилоксановый каучук общей формулы
HO[(Me2SiO)n(Ph2SiO)m]kH,
где n, m - мольное содержание звеньев, n+m=100 при m=4÷12, k=33÷69, а также дополнительно содержит диоксид титана в качестве полуусиливающего наполнителя, волластонит в качестве усиливающего наполнителя и оксид магния в качестве загустителя при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

полидиметилдифенилсилоксановый каучук 100,0
борная кислота или ее эфир в качестве
борсодержащей компоненты 0,1-1,0
диоксид титана 5,0-15,0
оксид железа 0,5-3,0
волластонит 2,0-15,0
оксид магния 0,1-1,5

в качестве антиадгезива:
тальк 3,0-10,0
фторопласт 0,5-2,0



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к композициям для контроля пенообразования для систем жидких детергентов. Предложена композиция для контроля пенообразования, содержащая: (А) кремнийорганический антивспенивающий агент, содержащий (i) органополисилоксан, имеющий по меньшей мере один связанный с кремнием заместитель формулы Х-Ar, где Х представляет собой двухвалентную алифатическую группу, связанную с атомом кремния через атом углерода, а Ar представляет собой ароматическую группу, (ii) кремнийорганический полимер формулы R1 aSiO(4-a)/2, где R1 представляет собой углеводородную группу, углеводородокси или гидроксил, и а имеет среднее значение от 0,5 до 2,4, и (iii) гидрофобный наполнитель, и (В) органополисилоксановую смолу, содержащую по меньшей мере одну полиоксиалкиленовую группу, а также тетрафункциональные силоксановые звенья формулы SiO4/2 и монофункциональные силоксановые звенья формулы R2 3SiO1/2, причем общее число тетрафункциональных силоксановых звеньев в смоле составляет не менее 50% от общего числа силоксановых звеньев, а R2 представляет собой углеводородную группу.
Изобретение относится к прозрачным и бесцветным композициям, поглощающим инфракрасное излучение. Композиция содержит связующее, содержащее композицию, отверждаемую под действием излучения, и не более 500 частей на миллион, относительно общей массы композиции, частиц нестехиометрического оксида вольфрама общей формулы WO2,2-2,999 со средним размером первичных частиц не более 300 нанометров, диспергированных в связующем.

Изобретение относится к получению кремнийорганических композиций, находящих свое применение в оптике, в частности для соединения, уплотнения и герметизации стеклянных оптических элементов различных оптических приборов.

Изобретение может быть использовано для герметизации технических изделий, а также для пропитки, склейки и нанесения защитных покрытий на материалы и изделия. Силоксановый материал включает жидкий силоксановый каучук, этилсиликат, оловоорганический катализатор и низкомолекулярный силан, выбранный из метилфенилдиацетоксисилана и метилтриацетоксисилана, и полиалкилсилоксан Способ получения силоксанового материала включает смешение этилсиликата с полиалкилсилоксаном, затем добавление оловоорганического катализатора и алкил(арил) ацетоксисилана.

Изобретение относится к отверждаемой композиции и к полупроводниковому устройству, в котором используется эта композиция. Отверждаемая органополисилоксановая композиция включает (А) органополисилоксан с разветвленной цепью, который содержит в одной молекуле по меньшей мере три алкенильные группы и по меньшей мере 30% мольн.

Изобретение относится к пластилину для поделок. Пластилин содержит неорганическое соединение и включает от 60 до 80 масс.% кремнийорганической основы гелевого типа от общей массы пластилина, где кремнийорганическая основа гелевого типа состоит из смеси силоксанов и силиконов с концевыми диметильными, метилвинильными и винильными группами; от 15 до 35 масс.% регулятора пластичности от общей массы пластилина, где регулятор пластичности содержит порошкообразный диоксид кремния для контроля твердости; от 1 до 5 масс.% агента против растрескивания масляного типа от общей массы пластилина, где агент против растрескивания масляного типа содержит полидиметилсилоксан для предотвращения растрескивания; и от 0,1 до 1 масс.% антимикробного агента для предотвращения размножения бактерий.
Изобретение относится к области радиоэлектроники, а именно к полимерным композиционным материалам, предназначенным для поглощения высокочастотной энергии в СВЧ-устройствах.
Изобретение относится к радиоэлектронной технике, в частности к получению полимерных композиций, предназначенных для поглощения паразитных излучений в замкнутом герметичном объеме СВЧ-устройств, особенно в бортовых микрополосковых СВЧ-устройствах, и для изготовления поглощающих элементов для миниатюрных волноводных устройств.

Изобретение относится к силиконовым каучукоподобным материалам, подходящим для применения в мягкой литографии. Предложен способ получения формирующего изображение слоя штампа, содержащего силиконовый каучукоподобный материал, имеющий модуль Юнга в интервале от 7 МПа до 80 МПа, включающий составление композиции, содержащей, по меньшей мере, один функциональный Т-разветвленный и/или Q-разветвленный полисилоксановый предшественник; введение в указанную композицию, по меньшей мере, одного функционального линейного полисилоксапа; выдержку указанной композиции на шаблоне эталонной матрицы при температуре ниже 100°С до образования слоя штампа, содержащего указанный шаблон в указанном силиконовом каучукоподобном материале; и высвобождение слоя штампа из эталонною шаблона.
Изобретение относится к радиоэлектронной технике, в частности к получению полимерных композиций, предназначенных для поглощения высокочастотной энергии в СВЧ устройствах, например в усилителях компенсационных каналов радиолокационных станций.

Изобретение относится к многослойным формованным изделиям, которые могут быть использованы в качестве плиты, пленки для теплиц или в качестве элемента окон. Формованное изделие (1) состоит из наружного слоя (2) и находящегося ниже наружного слоя (2) внутреннего слоя (3), выполненного из термопластичного полимера.

Изобретение относится к производству композиционных материалов, в частности к волокнистым тепло- и звукоизоляционным материалам и способам их получения. Композиционный материал может быть использован для изготовления листовых отделочных и теплоизоляционных материалов в жилищном, сельскохозяйственном, промышленном строительстве, а также для производства формованных упаковочных элементов и тары, склонных к биодеградации, то есть обладающих биодеструктивными свойствами.

Изобретение относится к безгалогеновому антипирену для включения или введения в полимерную матрицу, а также к содержащим антипирен полимерам. .

Изобретение относится к композициям для полиуретановых покрытий на основе жидких углеводородных каучуков с гидроксильными реакционноспособными группами и может быть использовано для устройства покрытий пониженной горючести спортивных площадок, полов, кровельных и гидроизоляционных покрытий в строительстве.

Изобретение относится к композиции смолы для получения формованных изделий, которые эффективно блокируют тепловое излучение солнечного света и превосходны с точки зрения прозрачности, а также к формованным изделиям из нее.
Изобретение относится к области получения прессовочной композиции, предназначенной для изготовления изделий общепромышленного назначения. .

Изобретение относится к полимерной композиции и формовочному изделию, которое эффективно препятствует прохождению тепловых лучей солнечного излучения и обладает отличной прозрачностью, цветом и влаготеплостойкостью.
Изобретение относится к клеящим веществам на основе модифицированных эпоксидных смол и может использоваться в производстве вакуумных оптико-электронных приборов, в том числе охлаждаемых фотоприемников, подвергающихся многократным термоударам.

Изобретение относится к огнезащитным поликарбонатным композициям с модифицированной ударной вязкостью, использованным для получения формованных изделий. .

Изобретение относится к огнезащитным поликарбонатным композициям с модифицированной ударной вязкостью, использованным для получения формованных изделий. .

Изобретение относится к многослойным формованным изделиям, которые могут быть использованы в качестве плиты, пленки для теплиц или в качестве элемента окон. Формованное изделие (1) состоит из наружного слоя (2) и находящегося ниже наружного слоя (2) внутреннего слоя (3), выполненного из термопластичного полимера.
Наверх