Теплозащитный материал



Теплозащитный материал
Теплозащитный материал

 


Владельцы патента RU 2563036:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) (RU)

Изобретение относится к теплозащитным материалам на основе этиленпропилендиеновых каучуков, которые могут использоваться в авиа- и ракетостроении. Теплозащитный материал на основе этиленпропилендиенового каучука содержит вулканизующие агенты, ускоритель вулканизации - производное бензотиазола, активаторы вулканизации, наполнитель, технологические добавки и модифицирующую добавку, материал отличается тем, что в качестве этиленпропилендиенового каучука содержит каучук СКЭПТ-40, в качестве ускорителя вулканизации содержит 2-меркаптобензотиазол, в качестве модифицирующей добавки содержит смесь фосфорборсодежащего олигомера ФБО и гидрооксида магния, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: каучук СКЭПТ-40 - 100,0, сера - 2,0, дитиодиморфолин - 2,0, тиурам Д - 0,75, 2-меркаптобензотиазол (каптакс) - 1,5, оксид цинка - 5,0, стеарин - 1,0, технический углерод П-324 - 2,0, канифоль сосновая - 3,0, белая сажа БС-100 - 30,0, гидрооксид магния - 10,0, фосфорборсодежащий олигомер ФБО - 10,0. Техническим результатом изобретения является снижение скорости прогрева теплозащитного материала. 2 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к теплозащитным материалам на основе этиленпропилендиеновых каучуков, которые могут использоваться в авиа- и ракетостроении.

Известен теплозащитный материал АР-998 (ТУ 38.1051211-83), который представляет собой композицию, включающую армирующий теплостойкий наполнитель из асбестовой ткани с двухсторонней обкладкой резиновой смесью на основе синтетического этиленпропилендиенового каучука.

Существенным недостатком этого материала является то, что асбестовая ткань обладает более высоким коэффициентом теплопроводности, чем резиновая смесь, что в свою очередь приводит к увеличению скорости прогрева теплозащитного материала и, как следствие, снижению его теплозащитных характеристик.

Известен теплозащитный материал (Пат. 2404209 РФ, МПК C08L 23/16, B32B 25/10, F16L 59/00, F02K 9/34, - 20.11.2010), выполненный из сформированного слоя арамидного волокна нетканой структуры, проложенного между двумя слоями резиновой смеси марки 51-2110 (ТУ 38.10551177-88) на основе этиленпропилендиенового каучука с последующей вулканизацией в составе изделия.

Недостатком данного теплозащитного материала является то, что в процессе его работы происходит разрушение резинового слоя и унос вещества с поверхности теплозащитного материала, что, в свою очередь, приводит к увеличению скорости прогрева теплозащитного материала, снижению его теплозащитных характеристик и уменьшению ресурса работоспособности изделия или узла в целом.

Наиболее близким является теплозащитный материал на основе этиленпропилендиенового каучука (Пат. 2486215 РФ, МПК C08L 23/16, - 27.06.2013), включающий вулканизующую группу, наполнитель и технологические добавки, дополнительно содержит модифицирующую добавку поливинилиденхлорид или адамантан.

Недостатком данного теплозащитного материала является то, что он не обеспечивает снижение скорости прогрева теплозащитного материала на основе этиленпропилендиенового каучука.

Задачей предлагаемого изобретения является получение материалов с высокими теплозащитными характеристиками.

Техническим результатом заявленного изобретения является снижение скорости прогрева теплозащитного материала.

Технический результат достигается тем, что теплозащитный материал на основе этиленпропилендиенового каучука, содержащий вулканизующие агенты, ускоритель вулканизации - производное бензотиазола, активаторы вулканизации, наполнитель, технологические добавки и модифицирующую добавку, отличается тем, что в качестве этиленпропилендиенового каучука содержит каучук СКЭПТ-40, в качестве ускорителя вулканизации содержит 2-меркаптобензотиазол, а в качестве модифицирующей добавки содержит смесь фосфорборсодежащего олигомера ФБО и гидрооксида магния, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: каучук СКЭПТ-40 - 100,0, сера - 2,0, дитиодиморфолин - 2,0, тиурам Д - 0,75, 2-меркаптобензотиазол (каптакс) - 1,5, оксид цинка - 5,0, стеарин - 1,0, технический углерод П-324 - 2,0, канифоль сосновая - 3,0, белая сажа БС-100 - 30,0, гидрооксид магния - 10,0, фосфорборсодежащий олигомер ФБО - 10,0.

В предлагаемом теплозащитном материале используют следующие компоненты:

Этиленпропилендиеновый каучук СКЭПТ-40, содержащий в качестве диенового сополимера дициклопентадиен (ТУ 2294-087-05766563-2010).

Вулканизующая группа, включающая:

вулканизующие агенты - сера (ГОСТ 127-76), дитиодиморфолин (ТУ 2478-033-05807983-2002), тиурам Д (ТУ 6-14-943-79);

ускоритель вулканизации - каптакс (2-меркаптобензотиазол) (ТУ 113-00-05761631-23-91);

активаторы вулканизации - оксид цинка (ГОСТ 202-84), стеарин (ГОСТ 6484-96).

Наполнитель - белая сажа БС-100 (ГОСТ 18307-78).

В качестве технологических добавок используются канифоль сосновая (ГОСТ 19113-84) и технический углерод П-324 (ГОСТ 7885-86).

В качестве модифицирующих добавки используется смесь фосфорборсодежащего олигомера ФБО и гидрооксида магния (MgOH) (ТУ 6-09-3759-86). При этом ФБО повышает огнестойкость, термостойкость, стойкость к термоокислительной деструкции синтетических волокон (Пат. 2481428 РФ, МПК D06M 15/41, - 10.05.2003).

Использование в качестве модифицирующей добавки смеси фосфорборсодержащего олигомера ФБО и гидрооксида магния MgOH придает теплозащитному материалу на основе этиленпропилендиенового каучука повышенную теплостойкость, т.к. под воздействием высоких температур присутствие в смеси гидроксида магния в процессе разложения способствует большему выделению воды, что в свою очередь приводит к охлаждению поверхности материала, а образующийся вспененный слой прикрывает поверхность от теплового потока, что ограничивает поступление кислорода к источнику горения, уменьшая скорость деструкции материала.

При этом отдельное введение компонентов модифицирующей добавки существенно ухудшает физико-механические свойства теплозащитного материала.

Заявленное количество модифицирующей добавки в сочетании с используемыми ускорителями вулканизации и остальными компонентами резиновой смеси позволяет получить теплозащитный материал, обладающий повышенными теплозащитными характеристиками.

Пример

Резиновую смесь готовят на вальцах при температуре валков 65-70°C.

Продолжительность смешения 25 минут. Затем проводят вулканизацию резиновой смеси при температуре 165°C в течение 25 минут. Затем полученные образцы подвергают необходимым испытаниям.

В таблице 1 приведены составы приготовленных смесей и прототипа.

Оценка скорости прогрева теплозащитного материала при высокотемпературном нагреве (теплостойкость) проводилась следующим образом: определялось время прогрева обратной стороны образца, изготовленного в виде шайбы диаметром 30 мм и толщиной 6 мм, до температуры 100 и 120°C.

Нагрев образца проводился открытым пламенем газовой горелки (на поверхности создавалась температура 1200°C). Образец закреплялся в штативе под углом 45° к пламени горелки. Для уменьшения стока тепла и уменьшения погрешности опыта образец по краю изолировался асбестом.

Для измерения температуры на необогреваемой поверхности образца использовался пирометр марки С-300.3 «Фотон» (ГОСТ 28243-96 «Пирометры. Общие технические требования»). Принцип работы пирометра основан на измерении мощности теплового излучения объекта измерения преимущественно в диапазонах инфракрасного излучения и видимого света; и контактная хромель-копелевая термопара регулятора «Овен» ТРМ-1.

Теплозащитные свойства предлагаемого теплозащитного материала приведены в табл.2.

Как видно из представленных данных, предлагаемый теплозащитный материал в сравнении с прототипом обладает более высокими теплозащитными свойствами.

Таким образом, введение в состав резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука СКЭПТ-40 в качестве модифицирующей добавки смеси фосфорборсодежащего олигомера ФБО и гидрооксида магния MgOH, ускорителя вулканизации - каптакса, приводит к снижению скорости прогрева теплозащитного материала, что позволяет повысить его теплозащитные свойства.

Теплозащитный материал на основе этиленпропилендиенового каучука, содержащий вулканизующие агенты, ускоритель вулканизации - производное бензотиазола, активаторы вулканизации, наполнитель, технологические добавки и модифицирующую добавку, отличающийся тем, что в качестве этиленпропилендиенового каучука содержит каучук СКЭПТ-40, в качестве ускорителя вулканизации содержит 2-меркаптобензотиазол, а в качестве модифицирующей добавки содержит смесь фосфорборсодежащего олигомера ФБО и гидрооксида магния, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Каучук СКЭПТ-40 100,0
Сера 2,0
Дитиодиморфолин 2,0
Тиурам Д 0,75
2-Меркаптобензотиазол (каптакс) 1,5
Оксид цинка 5,0
Стеарин 1,0
Технический углерод П-324 2,0
Канифоль сосновая 3,0
Белая сажа БС-10 30,0
Гидрооксид магния 10,0
Фосфорборсодежащий
олигомер ФБО 10,0



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к химии и полимерным композиционным материалам. Монослойное композиционное термопластичное покрытие содержит по меньшей мере один гомо- или сополимер этилена и/или этиленпропиленового каучука (компонент А) с плотностью 0,940-0,980 г/см3; по меньшей мере один гомо- или сополимер пропилена (компонент В), такой как блок-сополимер полипропилена, полипропилен, смесь полипропилена и этиленпропиленового монодиена (EPDM) или этиленпропиленового каучука с плотностью 0,860-0,920 г/см3; гомо- или сополимер привитого этилена, который привит функциональным мономером, таким как карбоновая кислота или ее производное, таким образом, что на 98 мас.% этилена приходится 2 мас.% карбоновой кислоты или ее производного, краситель - 40-50% концентрат углеродной сажи, комплекс стабилизаторов, таких как пентаэритрол тетракис-3-(3,5-дитретбутил-4-гидроксифенил)пропионат; 2,6-ди-трет-бутил-пара-крезол; трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфит; дистерил тиодипропионат.

Изобретение относится к получению термопластичных каучуковых композиций, применяемых для герметизации различных строительных конструкций из стекла, металла, пластмассы, дерева, стыковых соединений в машиностроении, автомобилестроении.

Изобретение относится к технологии получения полимерных пленочных материалов со специальными механическими свойствами, которые могут быть использованы в пищевой и перерабатывающей отраслях промышленности.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в передаточных механизмах. Ремень для фрикционных передач (10) содержит клеевую часть (12) резины и компрессионную часть (14) резины, предусмотренную ниже клеевой части (12) резины.

Изобретение относится к полипропиленовым композициям, используемым для получения изделий литьем под давлением. Композиция содержит гомополимер полипропилена, блок-сополимер пропилена и этилена, сополимер этилена и винилацетата и минеральный наполнитель.

Изобретение описывает формованное изделие, образованное из полимерной композиции, и способы ее изготовления. Описан способ получения формованного изделия.
Изобретение относится к способу получения электропроводящих эластомерных металлсодержащих композиций. Способ включает введение формиата меди в этиленпропиленовый каучук и последующее высокоскоростное термическое разложение формиата меди в каучуке.

Изобретение относится к сополимеру этилена и альфа-олефина, содержащего от 7 до 12 атомов углерода. Сополимер этилена имеет плотность (D) от 0,900 до 0,940 г/см, индекс расплава MI2 (2,16 кг, 190°С) от 0,01 до 50 г/10 мин, модуль упругости расплава G' (G"=500 Па) от 20 до 150 Па и прочность на разрыв в продольном направлении (MD), которая ≥220 г, прочность на разрыв в поперечном направлении (TD), которая ≥470 г, ударная прочность при испытании падающим заостренным предметом (DDI), которая ≥1800 г, в виде выдувной пленки толщиной 25 мкм, полученной из сополимера.

Изобретение относится к стойким к воздействию ионизирующего излучения полимерным композициям на основе полиолефинов и может быть использовано в производстве волокон и нетканых материалов для изготовления изделий медицинского назначения.

Изобретение относится к полиолефиновой маточной смеси, которая может быть использована для получения полиолефиновых композиций, подходящих для изготовления способом литьевого формования относительно больших изделий.

Рассматривается пропиленовая полимерная композиция, содержащая (мас.%): А) 68-80% гомополимера пропилена, имеющего значение показателя полидисперсности (PI) от 4,7 до 10 и скорость течения расплава MFR L (скорость течения расплава согласно ISO 1133, условие L, т.е. 230°C и нагрузка 2,16 кг) в интервале от 10 до 30 г/10 мин; В) 20-32% сополимера пропилена, содержащего 40,1-42,5% последних, включая звенья, производные этилена; причем композиция имеет характеристическую вязкость фракции, растворимой в ксилоле при 25°C, в интервале 3-6 дл/г и MFR L от 4 до 12 г/10 мин. Указанная пропиленовая полимерная композиция является особенно подходящей для изделий, получаемых литьем под давлением, имеющих высокую жесткость и высокие ударные свойства при комнатной и при низких температурах. 2 табл., 6 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к термопластичным эластомерам и термопластичным вулканизатам, пригодным для воздухонепроницаемого применения. Термопластичный вулканизат содержит термопластичную смолу, содержащую сополимер этилена с виниловым спиртом (EVOH), диспергированный в нем вулканизированный каучук и средство, обеспечивающее совместимость EVOH и каучука. Вулканизированный каучук выбран из группы, включающей: бутильный каучук, галогенбутильный каучук, каучук на основе сополимера изобутилена с п-метилстиролом и их смеси. Изобретение улучшает барьерные и механические характеристики термопластичных вулканизатов. 6 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 табл.

Изобретение относится к способу приготовления резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука. Способ получения резиновой смеси на основе этиленпропилендиенового каучука включает введение в каучук модификатора, серы, оксида цинка, стеариновой кислоты, тетраметилтиурамдисульфида, меркаптобензтиазола и технического углерода. Перед смешением с остальными компонентами смесь каучука, технического углерода и модификатора в течение 60 секунд подвергают микроволновому воздействию с частотой микроволн 2,45 ГГц. В резиновую смесь дополнительно вводят дитиоморфолин, канифоль сосновую и белую сажу. В качестве модификатора используют фосфорборазотсодержащий олигомер при соотношении компонентов, мас.ч.: этиленпропилендиеновый каучук - 100,0, сера - 2,0, оксид цинка - 5,0, стеариновая кислота - 1,0, технический углерод - 2,0, тетраметилтиурамдисульфид - 0,75, меркаптобензтиазол - 1,5, фосфорборазотсодержащий олигомер - 5,0, дитиоморфолин - 2,0, канифоль сосновая - 3,0, белая сажа - 30,0. Вулканизаты по изобретению обладают улучшенными деформационно-прочностными свойствами и огнестойкостью. 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к технологии изготовления листовых эластомерных материалов для формирования композиционных материалов на основе резиной смеси и прочных зольных микросфер, и может быть использовано на заводах, выпускающих резинотехнические изделия. Способ изготовления резины из эластомерной композиции на основе синтетического каучука включает введение наполнителя в листовую заготовку из эластомерного материала на основе этилен-пропиленового каучука при помощи вальцевания. В качестве наполнителя используют прочные зольные микросферы с дисперсностью 60-200 мкм, выдерживающие нагрузку 20-40 МПа. После вальцевания осуществляют вулканизацию при температуре 150°C-160°C и давлении 1,0-1,5 МПа. Заявляемым способом получен материал со следующими характеристиками: прочность на разрыв - 5,26-6,06 МПа; относительное удлинение при разрыве - 304-381%; плотность композиционного материала - 0,92-0,95 г/см3. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к композиции, армированной волокнами, и изделиям, полученными из нее. Композиция содержит гетерофазный сополимер пропилена, гомополимер пропилена и/или сополимер пропилена и волокна со средним диаметром 12,0 µм или менее и аспектным соотношением 150 к 450. Гетерофазный сополимер пропилена содержит полипропиленовую матрицу (М-РР), в котором диспергирован эластомерный сополимер (Е1), содержащий единицы, полученные из пропилена и этилена и/или C4-C20 α-олефина. Композиция, армированная волокнами, имеет скорость течения расплава MFR2 (230°C), измеренную согласно ISO 1133, по меньшей мере 10 г/10 мин. При этом композиция, армированная волокнами, имеет скорость течения расплава MFR2 (230°C), измеренную согласно ISO 1133, по меньшей мере 10 г/10 мин и обладает хорошим балансом механических свойств, таких как модуль упругости при изгибе, ударная прочность и удлинение при разрыве. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 табл.
Наверх