Композиция для получения радиозащитного фенолформальдегидного пенопласта



Композиция для получения радиозащитного фенолформальдегидного пенопласта
Композиция для получения радиозащитного фенолформальдегидного пенопласта

 


Владельцы патента RU 2576640:

Открытое акционерное общество "Инженерно-маркетинговый центр Концерна "Вега" ОАО "ИМЦ Концерна "Вега" (RU)

Изобретение относится к композиции для получения радиозащитного фенолформальдегидного пенопласта заливочного типа на основе резольных фенолформальдегидных смол холодного отверждения и может быть использовано в тех областях техники, где требуются облегченные негорючие теплоизоляционные радиозащитные материалы, устойчивые к длительным воздействиям высоких температур и агрессивных газовых сред, например авиация, космонавтика, судостроение, машиностроение, транспорт, гражданское и промышленное строительство. Композиция включает фенолформальдегидную смолу ФРВ-1А, кислотный катализатор ВАГ-3 в количестве 40-80 мас.ч. на 100 мас.ч. и углеродсодержащий радиопоглощающий наполнитель в количестве 30-70 мас.ч. на 100 мас.ч. смолы. Результатом является получение огнестойкого и легкого радиозащитного материала. 5 з.п. ф-лы, 2 табл., 8 пр.

 

Изобретение относится к области получения пенопластов заливочного типа на основе резольных фенолформальдегидных смол холодного отверждения. Изобретение может быть использовано в тех областях техники, где требуются облегченные негорючие теплоизоляционные радиозащитные материалы, устойчивые к длительным воздействиям высоких температур и агрессивных газовых сред, например авиация, космонавтика, судостроение, машиностроение, транспорт, гражданское и промышленное строительство.

Известна композиция для получения заливочного пенопласта, состоящая из 100 мас.ч. фенолформальдегидной резольной смолы ФРВ-1А, 20-35 мас.ч. модифицирующей добавки, выбранной из группы фосфатных пластификаторов, и 20 мас.ч. вспенивающе-отверждающего агента - кислотного катализатора ВАГ-3 (SU 1367432 A1, опубл. 15.10.1993).

Известна композиция для получения заливочного пенопласта, состоящая из 100 мас.ч. фенолформальдегидной резольной смолы ФРВ-1А, 15-25 мас.ч. вспенивающе-отверждающего агента ВАГ-3 и 5-40 мас.ч. модифицированного сорбента, представляющего собой природный или искусственный цеолит, предварительно обработанный галогенидами амфотерных металлов, выбранных из AlF3 или SnCl2**2H2O (RU 2495891 C1, опубл. 20.10.2013).

Известны пирамидальные поглотители электромагнитных волн, выполненные с использованием эластичного пенополиуретана с углеродным наполнителем (Мицмахер М.Ю., Торгованов В.А. Безэховые камеры СВЧ. - М.: Радио и связь, 1982 г., стр. 90), а также пирамидальный радиопоглощающий материал пенного типа EPP 32 (пенополиуретан) производства Германии. Несмотря на малые весовые характеристики и малый коэффициент отражения в широком диапазоне электромагнитных волн данные поглотители имеют ряд существенных недостатков. Сам полимер имеет тенденцию к деструкции в процессе эксплуатации, что, в конечном счете, сказывается на стабильности радиотехнических характеристик. К тому же пенополиуретан является горючим материалом с выделением при горении ядовитых веществ, что требует дополнительных материальных затрат на установку автоматической системы пожаротушения.

В качестве прототипа взята известная композиция для получения заливочного пенопласта ФРП-1, состоящая из фенолформальдегидной смолы резольного типа ФРВ-1А, которая представляет собой гомогенную смесь нейтрализованного водного раствора первичных продуктов щелочной конденсации фенола с формальдегидом и специальных добавок: поверхностно-активных веществ ОП-7, ОП-10 и алюминиевой пудры. Смола ФРВ-1А в количестве 100 мас.ч. смешивается с 20 мас.ч. кислотного катализатора ВАГ-3. Для снижения себестоимости пенопласта ФРП-1 используют добавление в исходную композицию твердых дисперсных минеральных наполнителей естественного происхождения, таких как пески, окислы и соли металлов, силикаты и т.д. (см. Берлин А.А., Шутов Ф.А. Пенополимеры на основе реакционноспособных олигомеров. - М.: Химия, 1978 г., стр. 152-153, 196-197).

Все аналоги и прототип, кроме пенополиуретановых поглотителей, являются негорючими радиопрозрачными материалами.

Задачей изобретения является получение радиозащитных свойств у негорючего пенопласта на основе фенолформальдегидной смолы резольного типа. Для решения задачи применяется техническое решение по заполнению объема пенопласта радиопоглощающим наполнителем в процессе вспенивания и отверждения материала. В качестве радиопоглощающих наполнителей используются нано- и микроразмерные порошки электропроводного технического углерода, порошки сухого коллоидного графита, сухой гранулированный электропроводный технический углерод, коллоидные углеродсодержащие композиции и комбинации этих наполнителей.

Технический результат при реализации изобретения заключается в обеспечении радиозащитных свойств пенопласта при высоких физико-механических показателях и огнестойкости.

Технический результат достигается тем, что в известную композицию для получения пенопласта ФРП-1, включающую фенолформальдегидную смолу резольного типа ФРВ-1А, кислотный катализатор ВАГ-3, для придания материалу радиозащитных свойств дополнительно вводится углеродсодержащий радиопоглощающий наполнитель при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

фенолформальдегидная смола резольного типа ФРВ-1А - 100;

кислотный катализатор ВАГ-3 - 40-80;

углеродсодержащий радиопоглощающий наполнитель - 30-70.

В качестве углеродсодержащего радиопоглощающего наполнителя композиция может содержать: коллоидную углеродсодержащую композицию с содержанием активного углерода до 40%, порошок сухого коллоидного графита, сухой гранулированный электропроводный технический углерод, сухой электропроводный технический углерод с размером частиц 20-40 нм, а также любые сочетания перечисленных компонентов.

При перемешивании компонентов использовалась электрическая мешалка со скоростью вращения 1500-2000 об/мин. Реализацию изобретения рассмотрим на примерах.

Пример 1 (контрольный). В 100 мас.ч. фенолформальдегидной смолы резольного типа ФРВ-1А ТУ 6-05-1104-78 добавили 30 мас.ч. кислотного катализатора ВАГ-3 ТУ 6-55-1116-88 и произвели перемешивание смеси. Процесс вспенивания и отверждения продолжался 3 минуты, температура в помещении 20°C.

Пример 2. 100 мас.ч. фенолформальдегидной смолы резольного типа ФРВ-1А ТУ 6-05-1104-78 смешали с 30 мас.ч. коллоидной углеродсодержащей композиции (УСК), содержащей 30% активного углерода, после чего в емкость добавили 40 мас.ч. кислотного катализатора ВАГ-3 ТУ 6-55-1116-88 и произвели перемешивание смеси. Процесс вспенивания и отверждения продолжался 4 минуты, температура в помещении 20°C.

Пример 3. 100 мас.ч. фенолформальдегидной смолы резольного типа ФРВ-1А ТУ 6-05-1104-78 смешали с 50 мас.ч. УСК, содержащей 35% активного углерода, после чего в емкость добавили 50 мас.ч. кислотного катализатора ВАГ-3 ТУ 6-55-1116-88 и произвели перемешивание смеси. Процесс вспенивания и отверждения продолжался 5 минут, температура в помещении 20°C.

Пример 4. 100 мас.ч. фенолформальдегидной смолы резольного типа ФРВ-1А ТУ 6-05-1104-78 смешали с 70 мас.ч. УСК, содержащей 40% активного углерода, после чего в емкость добавили 60 мас.ч. кислотного катализатора ВАГ-3 ТУ 6-55-1116-88 и произвели тщательное перемешивание смеси. Процесс вспенивания и отверждения продолжался 7 минут, температура в помещении 20°C.

Пример 5. 100 мас.ч. фенолформальдегидной смолы резольного типа ФРВ-1А ТУ 6-05-1104-78 смешали с 50 мас.ч. порошка сухого коллоидного графита (КГП марки С-1), после чего в емкость добавили 65 мас.ч. кислотного катализатора ВАГ-3 ТУ 6-55-1116-88 и произвели тщательное перемешивание смеси. Процесс вспенивания и отверждения продолжался 6 минут, температура в помещении 20°C.

Пример 6. 100 мас.ч. фенолформальдегидной смолы резольного типа ФРВ-1А ТУ 6-05-1104-78 смешали с 35 мас.ч. сухого гранулированного электропроводного технического углерода (Гран. ТУ), после чего в емкость добавили 65 мас.ч. кислотного катализатора ВАГ-3 ТУ 6-55-1116-88 и произвели тщательное перемешивание смеси. Процесс вспенивания и отверждения продолжался 5 минут, температура в помещении 20°C.

Пример 7. В 100 мас.ч. фенолформальдегидной смолы резольного типа ФРВ-1А ТУ 6-05-1104-78 добавили 20 мас.ч. воды и смешали с 30 мас.ч. сухого электропроводного технического углерода с размером частиц 20-40 нм (Нано ТУ), после чего в емкость добавили 80 мас.ч. кислотного катализатора ВАГ-3 ТУ 6-55-1116-88 и произвели тщательное перемешивание смеси. Процесс вспенивания и отверждения продолжался 8 минут, температура в помещении 20°C.

Пример 8. 100 мас.ч. фенолформальдегидной смолы резольного типа ФРВ-1А ТУ 6-05-1104-78 смешали с 55 мас.ч. сухого порошка, состоящего из следующих компонентов (мас.ч.): электропроводный технический углерод с размером частиц 20-40 нм (Нано ТУ) - 10, гранулированный электропроводный технический углерод (Гран. ТУ) - 20, коллоидный графит (КГП марки С-3) - 25, после чего в емкость добавили 80 мас.ч. кислотного катализатора ВАГ-3 ТУ 6-55-1116-88 и произвели тщательное перемешивание смеси. Процесс вспенивания и отверждения продолжался 7 минут, температура в помещении 20°C.

После выдержки в естественных условиях в течение 72 часов проведены испытания полученных образцов. Результаты представлены в таблицах 1 и 2.

Радиофизические показатели образцов определялись в измерительной ячейке волноводного тракта измерителя коэффициента стоячей волны по напряжению (КСВН) панорамного P2-113 в СВЧ-диапазоне. Измерялось общее ослабление электромагнитного поля (ЭМП) образцом и КСВН, по которому вычислялось отражение от поверхности образца падающей мощности излучения. Толщина образцов в направлении распространения электромагнитной волны - 5 см.

Сохраняя все характеристики теплоизоляционного пенопласта марки ФРП-1 (ГОСТ 22546-77), взятого за прототип, пенопласт по данному изобретению приобретает дополнительно хорошие радиозащитные свойства. Особенно эффективно применение в качестве радиопоглощающего наполнителя комбинации углеродных радиопоглощающих наполнителей (пример 8). Плита толщиной 5 см по примеру 8 ослабляет мощность потока СВЧ-излучения более чем в 100 раз. Плита материала толщиной 10 см выдерживает пламя пропановой горелки до образования с обратной стороны сквозного отверстия в течение 1 часа, при этом материал не дымит, не горит и не тлеет.

Соотношение между фенолформальдегидной смолой ФРВ-1А и кислотным катализатором ВАГ-3 подбирается в зависимости от активности смолы ФРВ-1А, так как она имеет малый срок хранения, и ее активность изменяется в течение короткого времени, особенно при повышенной температуре (25-30°C).

1. Композиция для получения радиозащитного фенолформальдегидного пенопласта, включающая фенолформальдегидную смолу резольного типа ФРВ-1А, кислотный катализатор ВАГ-3, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит углеродсодержащий радиопоглощающий наполнитель при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

фенолформальдегидная смола резольного типа ФРВ-1А 100
кислотный катализатор ВАГ-3 40-80
углеродсодержащий радиопоглощающий наполнитель 30-70.

2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве углеродсодержащего радиопоглощающего наполнителя содержит коллоидную углеродсодержащую композицию.

3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве углеродсодержащего радиопоглощающего наполнителя содержит порошок сухого коллоидного графита.

4. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве углеродсодержащего радиопоглощающего наполнителя содержит сухой гранулированный электропроводный технический углерод.

5. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве углеродсодержащего радиопоглощающего наполнителя содержит сухой электропроводный технический углерод с размером частиц 20-40 нм.

6. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве углеродсодержащего радиопоглощающего наполнителя содержит любые сочетания компонентов, перечисленных в пп. 2-5.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к экранированию электромагнитных полей различного происхождения. Технический результат - разработка конструкции камеры с использованием стандартных столярных элементов, позволяющей производить ручную сборку или демонтаж, без ограничения минимальной площади и высоты помещения для камеры, а также без потери эффективности экранирования.

Изобретение относится к устройству для экранирования от магнитных полей промышленной частоты и электромагнитных полей радиочастотного диапазона и может применяться для обеспечения электромагнитной совместимости технических средств и электромагнитной безопасности биологических объектов в различных отраслях промышленности.

Изобретение относится к медицине. Конкретно - к способу уменьшения негативного влияния сотового телефона на человека.

Изобретение относится к системам обеспечения информационной безопасности. Система электромагнитного экранирования защищаемого помещения с конструкторско-технологическими решениями, выбранными из перечня (а-e), определяемого архитектурными и/или технологическими особенностями данного помещения и включающего: a) узел ввода трубопровода, например трубопровода системы теплоснабжения, горячего и/или холодного водоснабжения, спринклерной системы пожаротушения; b) узел ввода вентиляционных коробов приточно-вытяжной системы вентиляции и кондиционирования воздуха; c) узел ввода электрических сетей, как слаботочных, так и сетей электроснабжения и заземления; d) светопрозрачные конструкции в оконных проемах ограждающих строительных конструкций; e) входные группы помещений в дверных проемах ограждающих строительных конструкций, предусматривает следующие средства экранирования: предельный волновод с возможностью использования диэлектрической вставки для узла ввода трубопровода (а); короб из полимерного материала для узла ввода воздуховода (b); экранирующая оплетка и предельные волноводы для узла ввода электрических сетей (с); электромагнитный экран, например, из тканой металлической сетки для светопрозрачной конструкции (d); дверное полотно, изготовленное с использованием экранирующего материала, например металлической тканой сетки или металлического листа для дверного проема (е).

Изобретение относится к средствам для защиты от электромагнитных полей электротехнических и электронных устройств и биологических объектов и может использоваться для создания электромагнитных экранов и безэховых камер.

Изобретение относится к радиочастотной идентификации, а более конкретно к изделиям для защиты информации в радиочастотных идентификационных системах. .

Изобретение относится к многослойным металлическим покрытиям, используемых в радиоэлектронной и приборостроительной технике, в частности, при создании экранов для защиты от воздействия внешних магнитного и электромагнитного полей.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к средствам экранирования от электромагнитных полей, и направлено на повышение экранирующих свойств экрана, которые не изменяются при эксплуатации и монтаже экрана, на обеспечение возможности оперативной установки экрана без дополнительных элементов, что обеспечивается за счет того, что электромагнитный экран состоит из лент аморфного металлического сплава, зафиксированных относительно друг друга, причем каждая лента выполнена « »-образной и представляет собой электрический соединитель, у которого одна сторона является штырем, другая сторона - гнездом, причем формирование экрана осуществляется установкой штыревой части в гнездовую.

Изобретение относится к средствам защиты электроизмерительной техники от влияния низкочастотных магнитных полей и может быть использовано для экранирования приборов, расположенных вблизи с высоковольтным оборудованием.

Изобретение относится к средствам защиты от электромагнитного излучения и направлено на повышение эффективности защиты, например, оператора, что обеспечивается за счет того, что в защитном экране корпус выполнен в виде соединенных между собой вертикальной и горизонтальной поверхностей, между которыми расположен экранирующий элемент, выполненный в виде сотовой решетки.
Изобретение относится к области получения органических гелей и органических пен на их основе и может быть использовано при создании мишеней для диагностики плазмы, в производстве катализаторов, сорбентов и носителей.

Изобретение относится к пенопласту на основе фенольной смолы, который может быть использован в качестве теплоизоляционного и огнестойкого материала для строительного и общепромышленного назначения.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при изготовлении фенолоформальдегидного олигомера, применяемого при производстве фанеры и древесностружечных плит.
Изобретение относится к композиции, предназначенной для получения катионообменного волокнистого материала, используемого в процессах водоподготовки и при очистке промышленных сточных вод.

Изобретение относится к получению композиционных материалов для абразивного инструмента и может применятся в производстве жестких отрезных кругов. Связующее содержит, мас.ч.: фенольный новолачный олигомер, смешанный с 8-13% гексаметилентетрамина - 100, бензойную кислоту - 0,5-1,0, порошковый вспученный перлит - 0,5-1,0.
Изобретение относится к композиционным фрикционным неметаллическим материалам на основе полимеров, а именно к материалам на основе фенолформальдегидной смолы, и может быть использовано при изготовлении амортизаторов, муфт сцепления, тормозных узлов и т.п.

Изобретение относится к композиционным высокомолекулярным теплоизоляционным строительным материалам, а именно к композициям заливочного типа для получения композиционного ячеистого теплоизоляционного материала, и может быть использовано в области гражданского и промышленного строительства, а также в авиации, транспортной промышленности, машиностроении.
Изобретение относится к области авиационной техники, машиностроению, а именно к легким, ударопрочным, трудносгорающим пеноматериалам, которые могут быть использованы в качестве конструкционных и теплоизоляционных заполнителей, а также для изготовления элементов «непотопляемых» конструкций с малым коэффициентом водо- и топливопоглощения, например поплавков уровнемеров топливных баков двигательных установок.
Изобретение относится к получению фрикционных пресс-материалов, которые могут использоваться при изготовлении тормозных накладок, дисков сцепления, а также при изготовлении высокопрочных конструкционных материалов для машиностроения, электротехники и других целей.
Изобретение относится к смоляной дисперсии, способу ее приготовления и продукту. .

Изобретение относится к саже с улучшенными свойствами для использования в обработке каучука и может быть использовано при приготовлении резиновой смеси. Композиция обработанной и высушенной сажи включает сажу и масло природного происхождения, включенное в нее.
Наверх