Состав для изготовления низкоплотного материала для защиты приборов от механических воздействий


 


Владельцы патента RU 2574241:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") (RU)

Изобретение относится к области полимерных материалов, в частности к получению низкоплотного пеноматериала, который используется для фиксации составных элементов приборов и для защиты их от механических воздействий. Состав для изготовления низкоплотного материала для защиты приборов от механических воздействий на основе полых микросфер содержит, об.%: полые стеклянные или перлитовые микросферы с насыпной плотностью 0,03-0,06 г/см3 58-75, терморасширяющиеся полимерные микросферы на основе сополимера полиакрилонитрила и полиметакрилонитрила или сополимера винилиденхлорида и акрилонитрила с температурой вспенивания от 70 до 1200С и насыпной плотностью 0,47 г/см3 12-50, и предварительно расширенные терморасширяющиеся полимерные микросферы на основе сополимера полиакрилонитрила и полиметакрилонитрила с температурой вспенивания от 120 до 180°С с насыпной плотностью 0,03 г/см3 10-30. Технический результат - снижение плотности получаемого материала вплоть до 0,05 г/см3. 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к области полимерных материалов, в частности к получению низкоплотного пеноматериала, который используется для фиксации составных элементов приборов и для защиты их от механических воздействий.

Известна шихта для изготовления низкоплотного материала (патент РФ №2213071, МПК С04В 28/34, 2003 г. ). Шихта имеет следующий состав, мас. %:

Полые микросферы 50-80
Электрокорунд 10-25
Фосфатное связующее 10-25

Недостатками аналога являются высокая плотность получаемого материала не менее 0,25 г/см3 и достаточно высокая температура формирования материала (250-300°C).

Известна шихта для изготовления низкоплотного материала для защиты приборов от механических воздействий на основе полых микросфер, содержащая терморасширяющиеся полимерные микросферы, содержащие вспенивающий реагент и имеющие начальную температуру размягчения 75-116°C и максимальную температуру размягчения до 200°C, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

полые микросферы 50-90
указанные терморасширяющиеся полимерные 10-50
микросферы

Патент РФ №2394851, МПК С04В 28/34, 2010 г., прототип.

Недостатком прототипа является высокая плотность получаемого материала не менее 0,1 г/см3.

Технический результат - снижение плотности получаемого материала (до 0,05 г\см3).

Технический результат достигается тем, что в состав для изготовления низкоплотного материала для защиты приборов от механических воздействий на основе полых стеклянных или перлитовых микросфер с насыпной плотностью 0,03-0,06 г/см3 и терморасширяющихся полимерных микросфер на основе сополимера полиакрилонитрила и полиметакрилонитрила или сополимера винилиденхлорида и акрилонитрила с температурой вспенивания от 70 до 120°C и насыпной плотностью 0,47 г/см3, содержащих вспенивающий реагент изобутан или изопентан соответственно, при следующем соотношении компонентов, об. %: полые стеклянные или перлитовые микросферы с насыпной плотностью 0,03-0,06 г/см3 50-85, терморасширяющиеся полимерные микросферы с температурой вспенивания от 70 до 120°C с насыпной плотностью 0,47 г/см3 15-50, дополнительно введены терморасширяющиеся полимерные микросферы на основе сополимера полиакрилонитрила и полиметакрилонитрила с температурой вспенивания от 120 до 180°C и насыпной плотностью 0,03 г/см3, содержащие вспенивающий реагент изопентан, при следующем соотношении компонентов, об.%:

полые стеклянные или перлитовые микросферы
с насыпной плотностью 0,03-0,06 г/см3 58-75
терморасширяющиеся полимерные микросферы с
температурой вспенивания от 70 до 120°C
с насыпной плотностью 0,47 г/см3 12-15
терморасширяющиеся полимерные микросферы с
температурой вспенивания от 120 до 180°C
с насыпной плотностью 0,03 г/см3 10-30

В составе материала используются полые микросферы из вулканического стекла или микросферы зол-уноса электростанций насыпной плотностью 0,03-0,06 г/см3, терморасширяющиеся полимерные микросферы с температурой расширения от 70 до 120°C насыпной плотностью 0,47 г/см3 и терморасширяющиеся полимерные микросферы с температурой расширения от 120 до 180°C с насыпной плотностью 0,03 г/см3, терморасширяющиеся полимерные микросферы содержат вспенивающий реагент изопентан.

Использование полых микросфер в сочетании с терморасширяющимися микросферами при заданном соотношении позволяет снизить плотность получаемого материала (до 0,05 г\см3) и соответственно снизить массу изделия.

В качестве связующего используются терморасширяющиеся гранулы, внутри которых находится вспенивающий газ изопентан, а оболочка представляет собой сополимер полиакрилонитрила (ПАН) и полиметакрилонитрила.

Вспенивание материала достигается за счет того, что при нагревании вспенивающий реагент заполняет эластичную микросферу и начинает испаряться, образуя газ. Вещество оболочки микросферы переходит в высокоэластическое состояние. Газ раздувает микросферу, и ее диаметр увеличивается в 3,5-4 раза. В результате объем микросфер после раздувания увеличивается в 30-50 раз, и плотность микросфер резко уменьшается и не превышает 0,03 г/см3. Присутствие предварительно расширенных полимерных микросфер с насыпной плотностью 0,03 г/см3 и температурой размягчения на 40°C, превышающей температуру размягчения связующего, позволяет получить низкоплотный материал с кажущейся плотностью 0,05-0,25 г\см3. Температура размягчения микросфер не более 180°C. Монолитные образцы получают за счет того, что при нагревании терморасширяющиеся микросферы, обладая эластичными свойствами, выполняют функцию связующего и плотно заполняют промежутки между полыми органическими и/или неорганическим микросферами. Терморасширяющиеся микросферы имеют высокую адгезию к поверхности полых микросфер и между собой.

В качестве наполнителя были выбраны микросферы из вулканического стекла или из зол-уноса электростанций, с насыпной плотностью 0,03-0,06 г/см3. В качестве связующего были использованы терморасширяющиеся гранулы марки Expancel 551DU 40 или Expancel 031DU 40. В качестве третьего компонента использовали расширенные терморасширяющиеся гранулы марки Expancel 921 DET 40 с насыпной плотностью 0,03 г/см3 и с начальной температурой расширения 120-180°C.

Пример осуществления

Для приготовления низкоплотного материала использованы полые стеклянные микросферы и микросферы из сополимера полиакрилонитрила и полиметакрилонитрила с использованием изопентана в качестве вспенивающего реагента. Были использованы терморасширяющиеся микросферы с начальной температурой размягчения 70°C и максимальной температурой размягчения 120°C. А также были использованы терморасширяющиеся микросферы с начальной температурой размягчения 120°C и максимальной температурой размягчения 180°C. Насыпная плотность полых стеклянных микросфер 0,05 г/см3, плотность терморасширяющихся полимерных микросфер с температурой вспенивания от 120 до 180°C - 0,03 г/см3 и плотность терморасширяющихся полимерных микросфер с температурой вспенивания от 70 до 120°C - 0,47 г/см3. Заполняемый объем для получения низкоплотного материала 100 см3. Для приготовления материала смешивают 58 об. % полых стеклянных микросфер и 12 об. % терморасширяющихся микросфер с температурой вспенивания от 70 до 120°C и 30 об. % терморасширяющихся полимерных микросфер с температурой вспенивания от 120 до 180°C. После этого компоненты перемешивают в смесителе в течение 4-5 часов. Затем смесь пересыпают в форму для изготовления образцов, закрывают ее и нагревают до температуры 80°C в течение времени не менее 2 часов в термошкафу. После чего выдерживают при этой температуре 180 минут для того, чтобы прогреть материал и сделать его однородным по всему объему. Затем материал охлаждают либо вместе с термошкафом, либо при нормальных условиях. После охлаждения полученный образец можно извлекать из формы.

В приведенном примере получают материал с плотностью 0,05 г/см3.

В таблице приведены получаемый низкоплотный пеноматериал с плотностью 0,05-0,25 г/см3, в зависимости от соотношения исходных компонентов.

Состав для изготовления низкоплотного материала для защиты приборов от механических воздействий на основе полых стеклянных или перлитовых микросфер с насыпной плотностью 0,03-0,06 г/см3 и терморасширяющихся полимерных микросфер на основе сополимера полиакрилонитрила и полиметакрилонитрила или сополимера винилиденхлорида и акрилонитрила с температурой вспенивания от 70 до 120°C и насыпной плотностью 0,47 г/см3, содержащие вспенивающий реагент изобутан или изопентан соответственно, отличающийся тем, что дополнительно введены предварительно расширенные терморасширяющиеся полимерные микросферы на основе сополимера полиакрилонитрила и полиметакрилонитрила с температурой вспенивания от 120 до 180°C и насыпной плотностью 0,03 г/см3, содержащие вспенивающий реагент изопентан, при следующем соотношении компонентов, об. %:

полые стеклянные или перлитовые микросферы с 58-75
насыпной плотностью 0,03-0,06 г/см3
терморасширяющиеся полимерные микросферы с 12-15
температурой вспенивания от 70 до 120°C с
насыпной плотностью 0,47 г/см3
терморасширяющиеся полимерные микросферы с 10-30
температурой вспенивания от 120 до 180°C с
насыпной плотностью 0,03 г/см3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для предотвращения отложения асфальтенов, смол и парафинов, и может быть использовано в процессах добычи, транспорта и хранения нефти.

Изобретение относится к иммерсионной жидкости, которая может быть использована в оптическом приборостроении для контроля оптических параметров неорганических материалов и оптических деталей, в том числе крупногабаритных изделий сложной формы.

Изобретение относится к светочувствительной полимерной композиции, пригодной для получения различных микроустройств для микроэлектромеханических систем и других систем, а также к способу получения структуры и к головке для подачи жидкости.

Настоящее изобретение относится к деэмульгирующим композициям (варианты), содержащим: (а) анионное поверхностно-активное вещество, выбранное из группы, состоящей из алкилсульфосукцинатов, алкилфосфатных сложных эфиров, алкилфосфоновых кислот, их солей и их комбинаций; и/или (б) неионогенное поверхностно-активное вещество, выбранное из группы, состоящей из сополимеров этиленоксида и пропиленоксида, сложных эфиров этоксилированных жирных кислот и полиэтиленгликоля, алкоксилатов терпена, этоксилатов спирта, модифицированных алканоламидов и их комбинаций; и (в) композицию растворяющей основы, содержащую смесь сложных эфиров двухосновных кислот.

Изобретение относится к применению сложноэфирных соединений бензойной кислоты, выбранных из группы, включающей 1-фенилвинил 4-метоксибензоат; 1-(4-метоксифенил)-винил 4-трет-бутилбензоат; 1-(4-трет-бутилфенил)-винил 4-метоксибензоат; 1-фенилвинил 4-трет-бутилбензоат; 4-бензоилокси-2-метоксибензолсульфоновая кислота; 3-диэтиламинофенил бензоат; 3-(1-пирролидинил)фенил бензоат и 3-метоксифенил салицилат, в качестве компонента для приготовления композиции для защиты организма человека или животного или материала от ультрафиолетового излучения, содержащей эффективное количество по меньшей мере одного из упомянутых соединений, в качестве компонента для приготовления композиции, характеризующейся прогрессивной защитой от УФ излучения, в зависимости от длительности солнечного воздействия и уровня солнечного излучения, в качестве компонента для приготовления композиции для личной гигиены, которая характеризуется прогрессивной защитой от УФ излучения, в зависимости от длительности солнечного воздействия и уровня солнечного излучения, в качестве компонента для приготовления промышленной композиции, характеризующейся прогрессивной защитой от УФ излучения, в зависимости от длительности солнечного воздействия и от уровня солнечного излучения, и в качестве компонента для приготовления композиции, которая при фотоперегруппировке показывает количество полученного УФ-В излучения.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может использоваться при эксплуатации нефтяных месторождений, осложненных образованием асфальтосмолопарафиновых отложений.

Изобретение относится к зернисто-абразивному агломерату на основе абразивного зерна, которое соединяют при помощи неорганического связующего. .

Изобретение относится к применению флоккулирующего и хелатирующего агента в качестве агента, облегчающего очистку органического раствора, включающего алкильные эфиры жирных кислот, в котором содержание воды в органическом растворе равно или меньше 5% по массе, и где рН органического раствора составляет от 9 до 12, и где флоккулирующий и хелатирующий агент выбирают из группы, состоящей из полиалюминиевых коагулянтов.
Изобретение относится к способу получения гидравлической жидкости, включающему приготовление раствора исходных компонентов и введение в него при перемешивании дополнительных компонентов, причем в качестве исходных компонентов используют глицерин, полиэтиленгликоль и дистиллированную воду, которые перемешивают в течение 1 часа при температуре 55°С, а при введении дополнительных компонентов загружают последовательно в раствор исходных компонентов ацетаты алифатических аминов при перемешивании в течение 12 часов, бензотриазол при перемешивании в течение 12 часов, бензойнокислый натрий при перемешивании в течение 5 часов, триэтаноламин при перемешивании в течение 2-х часов и проксанол при перемешивании в течение 3-х часов, при этом перемешивание дополнительных компонентов при их загрузке производят при температуре 55°С и соблюдают следующее номинальное соотношение компонентов, мас.%: глицерин 37,20, вода дистиллированная 32,64, полиэтиленгликоль 23,10, триэтаноламин 4,00, натрий бензойнокислый 1,50, бензотриазол 1,30, ацетаты алифатических аминов 0,25, проксанол 0,01.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к композициям для удаления гипсосодержащих отложений с включениями сульфида и оксида железа. .
Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ получения микрокапсул сухого экстракта топинамбура в пектине предусматривает использование в качестве оболочки микрокапсул низкоэтерифицированных и высокоэтерифицированных яблочных и цитрусовых пектинов, а в качестве ядра - сухого экстракта топинамбура.

Изобретение относится к конструкционному материалу для авиа- и судостроения, машиностроения, промышленного и гражданского строительства, способу получения такого материала и его применению для получения конструкций и изделий.
Изобретение относится к способу производства пены из полимеров. .

Изобретение относится к области создания низкоплотного материала, который может использоваться, например, для фиксации и для защиты приборов от механических воздействий.
Изобретение относится к твердой порошкообразной композиции, включающей нерасширенные терморасширяемые микросферы и ингибитор, и предназначенной для применения в композициях, содержащих полимерную смолу, ее получению, способу изготовления подобной композиции и изделиям, получаемым из нее.
Изобретение относится к сшиваемому полимерному связующему, в частности, к микрокапсулированным связующим и продукции, содержащей такое микрокапсулированное связующее.

Изобретение относится к способу получения вспененных термопластичных полиуретанов при помощи термически раздуваемых микросфер, а также к вспененным термопластичным полиуретанам и реационньм системам, используемым для получения вспененных термопластичных полиуретанов.

Изобретение относится к полимерным продуктам, применяемым для изготовления защитных покрытий строительных конструкций, трубопроводов с целью их теплоизоляции и комплексной изоляции.

Настоящее изобретение относится к способу получения эпоксидного композита. В настоящем способе эпоксидный форполимер, отверждающее средство и наполнитель в виде частиц объединяют для образования отверждаемой смеси. Смесь затем взбалтывают в безвоздушной атмосфере, чтобы превратить ее в практически однородную, и к смеси прикладывают давление, чтобы уменьшить или устранить газовые пузыри в смеси, и поддерживают до тех пор, пока отверждаемая смесь отверждается для образования эпоксидного композита.3 н. и 33 з.п. ф-лы, 17 ил,2 табл.
Наверх