Способ получения эмалевой композиции для терморегулирующих покрытий

Авторы патента:

Страполова Виктория Николаевна (RU)

Токарь Сергей Вячеславович (RU)

Пучков Григорий Викторович (RU)

Панина Марина Николаевна (RU)

Белобрагина Екатерина Геннадьева (RU)

C09D5/26 - краски чувствительные к изменению температуры

Владельцы патента RU 2563281:

Открытое акционерное общество "Композит" (ОАО "Композит") (RU)

Изобретение относится к области космического материаловедения и оптической техники, а именно к области изготовления эмалевых композиций на основе силикатного связующего для терморегулирующих покрытий (ТРП) классов «истинный поглотитель» (ИП) и «солнечный отражатель» (СО), применяемых в качестве пассивной системы терморегуляции. Способ получения эмалевой композиции для терморегулирующих покрытий класса «солнечный отражатель» включает изготовление эмалевой композиции на шаровой мельнице в стакане с мелющими телами. Изготовление проводится на планетарной шаровой мельнице в металлическом стакане с внутренним слоем из YZrO₂ с мелющими телами из ZrO₂. Изобретение обеспечивает равномерное распределение пигмента в эмалевой композиции и терморегулирующем покрытии, обеспечивается равномерное отверждение и снижение меления ТРП, при этом жизнеспособность эмалевых композиций составляет 6 месяцев. 2 н.п. ф-лы, 4 табл., 4 пр.

Определяющими характеристиками ТРП являются коэффициент поглощения солнечного излучения α_s, для ТРП «ИП» α_s→1, для ТРП СО α_s→0, и коэффициент теплового излучения (степень черноты) ε, для ТРП ИП и СО ε→1.

Из патентной литературы известны терморегулирующие покрытия классов «солнечный отражатель» (см. RU 2421490 C1, C09D 1/02, C09D 5/24, C09D 5/33) и «истинный поглотитель» (см. RU 2216557 C1 C09D 1/02, С04В 28/26), в состав которых входит силикатное связующее в виде водного раствора. В указанных патентах описывается способ приготовления композиций в фарфоровых шаровых мельницах с фарфоровыми шарами. Недостатком данного способа является длительность изготовления эмалевых композиций, составляющая от 4 до 10 часов.

Задачей заявленного изобретения является сокращение времени изготовления эмалевых композиций в 3-4 раза.

Технический результат - достигается равномерное распределение пигмента в эмалевой композиции и терморегулирующем покрытии, обеспечивается равномерное отверждение и снижение меления ТРП.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения эмалевой композиции для терморегулирующих покрытий класса «солнечный отражатель», включающем изготовление эмалевой композиции на шаровой мельнице в стакане с мелющими шарами, при этом изготовление проводится на планетарной шаровой мельнице в металлическом стакане с внутренним слоем из YZrO₂ с мелющими шарами из ZrO₂ при следующей последовательности загрузки компонентов:

1) сухой перетир в стакане с мелющими шарами расчетного количества BaAl₂O₄;

2) добавление 1/3 от общего количества вводимого водного раствора лития кремнекислого и дистиллированной воды, диспергирование BaAl₂O₄;

3) добавление 2/3 от общего количества водного раствора лития кремнекислого, расчетного количества BaSO₄, диспергирование до степени перетира 35-40 мкм.

Способ получения эмалевой композиции для терморегулирующих покрытий класса «истинный поглотитель», содержащий изготовление на шаровой мельнице в стакане с мелющими шарами, при этом изготовление проводится на планетарной шаровой мельнице в металлическом стакане с внутренним слоем из YZrO₂ с мелющими шарами из ZrO₂ при следующей последовательности загрузки компонентов:

1) сухой перетир в стакане с мелющими шарами расчетного количества магнетита Fe₃O₄;

2) добавление дистиллированной воды, диспергирование магнетита;

3) добавление расчетного количества BaAl₂O₄, диспергирование;

4) добавление расчетного количества Co₃O₄, сажи УМ-76 и 1/3 от общего количества вводимого водного раствора лития кремнекислого, диспергирование;

5) добавление 2/3 от общего количества водного раствора лития кремнекислого, диспергирование до степени перетира 35-40 мкм.

Пример 1

Изготовление эмалевой композиции для терморегулирующего покрытия класса «солнечный отражатель» проводится в фарфоровой шаровой мельнице с фарфоровыми шарами по следующей рецептуре:

Водный раствор жидкого литиевого стекла	29,42-33,78
(литий кремнекислый)
BaSO₄	42,28-43,44
BaAl₂O₄	3,39-3,61
Дистиллированная вода	22,07-23,53

В фарфоровый стакан загружают компоненты:

Водный раствор жидкого литиевого стекла	33,78
(литий кремнекислый)
BaSO₄	42,28
BaAl₂O₄	3,39
Дистиллированная вода	22,07

Время диспергирования до степени перетира 35-40 мкм составляет 7 часов.

Пример 2

Изготовление эмалевой композиции для терморегулирующего покрытия класса «солнечный отражатель» по рецептуре из примера 1 в планетарной шаровой мельнице

Диспергирование композиции проводится в металлическом стакане с внутренним слоем из YZrO₂, в качестве мелющих тел используются шары диаметром 10 мм из ZrO₂.

Способ состоит из следующих стадий, режимы приведены в таблице 1:

1. В стакан с мелющими шарами загружается расчетное количество BaAl₂O₄.

2. Введение 1/3 от общего количества вводимого водного раствора лития кремнекислого и дистиллированной воды.

3. Введение 2/3 от общего количества водного раствора лития кремнекислого и расчетного количества BaSO₄.

Общее время изготовления эмалевой композиции до степени перетира 35-40 мкм составляет 40 мин.

Пример 3

Изготовление эмалевой композиции для терморегулирующего покрытия класса «истинный поглотитель» проводится в фарфоровой шаровой мельнице с фарфоровыми шарами, по следующей рецептуре (масс. ч.):

Неорганическое силикатное связующее -	1,00
литий кремнекислый
Fe₃O₄ (магнетит)	2,90-4,00
Co₃O₄	2,00-3,50
BaAl₂O₄	0,10-0,80
Сажа УМ-76	0,01-0,03
Дистиллированная вода	3,50-5,00

В фарфоровый барабан загружают компоненты:

Неорганическое силикатное связующее -	1,00
литий кремнекислый
Fe₃O₄ (магнетит)	2,90
Co₃O₄	2,00
BaAl₂O₄	0,10
Сажа УМ-76	0,02
Дистиллированная вода	3,50

Время диспергирования до степени перетира 35-40 мкм составляет 4-6 часов.

Пример 4

Изготовление эмалевой композиции для терморегулирующего покрытия класса «истинный поглотитель» по рецептуре из примера 3 в планетарной шаровой мельнице

Способ состоит из следующих стадий, режимы приведены в таблице 2:

1. Готовится шликер. В стакан с мелющими шарами загружается расчетное количество Fe₃O₄ (магнетит).

2. Введение дистиллированной воды.

3. Введение расчетного количества BaAl₂O₄.

4. Введение расчетного количества Co₃O₄, сажи УМ-76 и 1/3 от общего количества вводимого водного раствора лития кремнекислого.

5. Введение 2/3 от общего количества водного раствора лития кремнекислого.

Общее время изготовления эмалевой композиции до степени перетира 35-40 мкм составляет 90 мин.

Таким образом, предлагаемый способ получения эмалевой композиции для терморегулирующих покрытий:

- сокращает время изготовления в 3-4 раза;

- улучшает распределение пигмента в эмалевой композиции и покрытии;

- обеспечивает равномерное отверждение покрытий;

- снижает меление покрытий.

Эмалевую композицию наносили на подложки из алюминиевого сплава АМг6 методом пневматического распыления, полученные характеристики терморегулирующего покрытия приведены в таблице 4.

1. Способ получения эмалевой композиции для терморегулирующих покрытий класса «солнечный отражатель», включающий изготовление эмалевой композиции на шаровой мельнице в стакане с мелющими шарами, отличается тем, что изготовление проводится на планетарной шаровой мельнице в металлическом стакане с внутренним слоем из YZrO₂ с мелющими шарами из ZrO₂ при следующей последовательности загрузки компонентов:
1) сухой перетир в стакане с мелющими шарами расчетного количества BaAl₂O₄;
2) добавление 1/3 от общего количества вводимого водного раствора лития кремнекислого и дистиллированной воды, диспергирование BaAl₂O₄;
3) добавление 2/3 от общего количества водного раствора лития кремнекислого, расчетного количества BaSO₄, диспергирование до требуемой степени перетира.

2. Способ получения эмалевой композиции для терморегулирующих покрытий класса «истинный поглотитель», содержащий изготовление на шаровой мельнице в стакане с мелющими шарами, отличается тем, что изготовление проводится на планетарной шаровой мельнице в металлическом стакане с внутренним слоем из YZrO₂ с мелющими шарами из ZrO₂ при следующей последовательности загрузки компонентов:
1) сухой перетир в стакане с мелющими шарами расчетного количества магнетита Fe₃O₄;
2) добавление дистиллированной воды, диспергирование магнетита;
3) добавление расчетного количества BaAl₂O₄, диспергирование;
4) добавление расчетного количества Co₃O₄, сажи УМ-76 и 1/3 от общего количества вводимого водного раствора лития кремнекислого, диспергирование;
5) добавление 2/3 от общего количества водного раствора лития кремнекислого, диспергирование до требуемой степени перетира.

Похожие патенты:

Терморегулирующее покрытие // 2524384

Изобретение относится к области космического материаловедения, а именно к покрытиям пассивной терморегуляции класса «истинный поглотитель». Терморегулирующее покрытие (ТРП) в конструкциях космических аппаратов применяется на поверхности оптических приборов, систем наблюдения, радиаторов активных систем.

Люминесцентные композитные покрытия // 2505579

Изобретение относится к получению люминесцентных композитных покрытий, обладающих высокой адгезией к гидрофильным и гидрофобным поверхностям субстратов различной химической природы.

Состав терморегулирующего покрытия // 2443738

Изобретение относится к области космического материаловедения, а именно к терморегулирующим покрытиям класса «истинные отражатели» с повышенной стойкостью к воздействию ультрафиолетовой радиации, и может быть использовано в системах пассивного терморегулирования космических аппаратов.

Огнезащитный лак // 2299229

Изобретение относится к составам для нанесения покрытий на основе кремнийорганических соединений, вспучивающихся под воздействием высоких температур, в том числе к составам для нанесения вспучивающихся покрытий для огнезащиты древесины.

Состав для получения термоиндикаторного покрытия // 2138530

Изобретение относится к составам для получения термоиндикаторного покрытия и может быть использовано для цветовой индикации температуры твердых тел, например для идентификации ценной бумаги или товара, снабженного этикеткой (ярлыком) с меткой из упомянутой краски.

Состав для получения индикаторного покрытия // 2002779

Термоиндикаторная краска // 2001933

Состав для термоиндикаторной краски // 1816778

Состав для нанесения жидкокристаллического термоиндикаторного покрытия // 1808847

Состав для получения термоиндикаторной краски // 1765148

Термоиндикаторное антикоррозийное покрытие // 2586701

Изобретение относится к области измерения температуры с помощью термоиндикаторных красок, используемых в условиях затрудненного доступа к объекту, например, в атомных реакторах, авиационных и космических моторах, а также в технологических процессах изготовления элементов полупроводниковой электроники. Описано необратимое термоиндикаторное антикоррозийное покрытие, визуализирующее переход в интервале температур 540-590°С, содержащее свинцовый сурик марки ЧДА со связующими веществами, выбранными из группы кремнийорганический лак КО-815, сополимер стирола с дивинилом или полибутилметакрилат. Технический результат - химическая стойкость, механическая прочность, антикоррозийные свойства покрытия, обладающего ярким цветовым переходом. 4 ил.

Способ измерения полей температуры на поверхности исследуемого объекта с помощью люминесцентных преобразователей температуры (лпт) // 2607225

Изобретение относится к способу измерения полей температуры на поверхности исследуемого объекта с помощью люминесцентных преобразователей температуры. Способ включает нанесение на поверхность покрытия, люминесцирующего при освещении возбуждающим излучением, интенсивность люминесценции которого зависит от температуры. Композиция для покрытия включает нитролак или полиуретановый лак, равномерно смешанный при нормальных условиях с двумя люминофорами - чувствительным к температуре родамином и нечувствительным к температуре люминофором. При освещении возбуждающим люминесценцию излучением указанные люминофоры люминесцируют в разных областях спектра. Искомое распределение температуры на поверхности объекта получают методом компьютерной обработки двух изображений, одновременно зарегистрированных в спектральных интервалах используемых люминофоров. Вычисленное отношение интенсивностей не зависит от яркости возбуждающего люминесценцию источника, толщины нанесения слоя лака, геометрических характеристик объекта исследования. Изобретение обеспечивает повышение достоверности результата визуального контроля температуры на поверхности объекта, а также возможность одновременного контроля температуры в непрерывном режиме по всей поверхности или выборочно на конкретном участке объекта. 3 ил.

Смеси, способы и композиции, относящиеся к проводящим материалам // 2641739

Изобретение относится к смесям и способам, которые можно применять для получения материалов, содержащих электро- и/или теплопроводящее покрытие, а также к композициям, которые представляют собой материалы, обладающие электро- и/или теплопроводящим покрытием. Смеси и способы можно применять для изготовления прозрачных проводящих пленок и других прозрачных проводящих материалов. Смесь для приготовления проводящего слоя содержит a) по меньшей мере один спиртовой растворитель; b) по меньшей мере один сложноэфирный растворитель; c) по меньшей мере один простой эфир целлюлозы, в них сольватированный; и d) металлические нанопроволоки, равномерно диспергированные в указанной смеси, причем указанный по меньшей мере один спиртовой растворитель составляет 60% или более по объему указанной смеси, причем указанный по меньшей мере один сложноэфирный растворитель составляет не более 30% по объему указанной смеси, причем указанный спиртовой растворитель выбран из группы, состоящей из метилового спирта, изопропилового спирта и их смесей, и указанный сложноэфирный растворитель выбран из группы, состоящей из метилацетата, этилацетата, бутилацетата и изопропилацетата. 4 н. и 33 з.п. ф-лы, 4 табл.