Теплозащитный материал

Изобретение относится к теплозащитным материалам на основе этиленпропилендиеновых каучуков, которые могут использоваться в авиа- и ракетостроении. Теплозащитный материал содержит этиленпропилендиеновый каучук СКЭПТ-40, вулканизующие агенты - серу и тиурам Д, ускоритель вулканизации 2-меркаптобензотиазол, активаторы вулканизации - оксид цинка и стеарин, белую сажу и каолиновые волокна, на которые предварительно нанесен фосфорборсодержащий олигомер ФБО в количестве 3,0 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука. Причем фосфорборсодержащий олигомер ФБО предварительно нанесен на каолиновые волокна в виде 5 мас.% водного раствора путем термостатирования при 100°С. Полученный теплозащитный материал обладает повышенной прочностью и увеличенной длительностью теплозащитной эффективности. 2 табл.

 

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, В32В 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.

Известен 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.

Наиболее близким является теплозащитный материал на основе этиленпропилендиенового каучука СКЭПТ-40, содержащий вулканизующие агенты - серу, дитиодиморфолин, тиурам Д, ускоритель вулканизации 2-меркаптобензотиазол, активаторы вулканизации - оксид цинка и стеарин, наполнитель - белую сажу БС-120, технологические добавки - технический углерод П-324, канифоль сосновую и модифицирующую добавку - смесь фосфорборсодежащего олигомера ФБО и гидрооксида магния (Пат. 2563036 РФ, МПК C08L 23/16, 15.09.2014).

Недостатком данного теплозащитного материала является то, что он не обеспечивает длительного теплозащитного эффекта и имеет невысокие прочностные характеристики.

Задачей предлагаемого изобретения является получение теплозащитных материалов с высокими прочностными характеристиками.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение прочности теплозащитного материала и увеличение длительности теплозащитной эффективности.

Технический результат достигается в теплозащитном материале на основе этиленпропилендиенового каучука СКЭПТ-40, содержащем вулканизующие агенты - серу и тиурам Д, ускоритель вулканизации 2-меркаптобензотиазол, активаторы вулканизации - оксид цинка и стеарин, белую сажу и фосфорборсодежащий олигомер ФБО, при этом используют фосфорборсодержащий олигомер ФБО, предварительно нанесенный на каолиновые волокна посредством их термостатирования при 100°С в 5 мас. % водном растворе фосфорборсодержащего олигомера ФБО, при следующем соотношении компонентов теплозащитного материала, мас.ч.: каучук СКЭПТ-40 100,0, сера 2,0, тиурам Д 0,5, 2-меркаптобензотиазол (каптакс) 1,5, оксид цинка 3,0, стеарин 2,0, белая сажа БС 120 30,0, каолиновые волокна 5,0-20,0, фосфорборсодержащий олигомер ФБО 3,0.

Использование в качестве модифицирующей добавки фосфорборсодержащего олигомера ФБО, предварительно нанесенного на поверхность каолиновых волокон, придает теплозащитному материалу на основе этиленпропилендиенового каучука повышенную огнетеплостойкость. Образование на поверхности волокон пленки из фосфорборсодержащего олигомера ФБО препятствует деструкции теплозащитного материала при воздействии высокой температуры за счет образования на поверхности более прочного защитного коксового слоя, а также за счет ингибирования радикально-цепных процессов окисления непосредственно в зоне коксообразования. Указанное количество модификатора также способствует увеличению пенококса, который выполняет теплозащитную функцию, препятствует прогреву и деструкции материала.

Кроме этого, армирование эластомерной матрицы приводит к повышению прочности теплозащитного материала.

Заявленные количества фосфорборсодержащего олигомера ФБО и каолиновых волокон в сочетании с используемыми ускорителями вулканизации и остальными компонентами резиновой смеси позволяют получить теплозащитный материал, обладающий повышенными теплозащитными характеристиками и прочностью.

В предлагаемом теплозащитном материале используют следующие компоненты.

Этиленпропилендиеновый каучук СКЭПТ-40, содержащий в качестве диенового сополимера дициклопентадиен (ТУ 2294-022-05766801-2002).

Вулканизующая группа, включающая:

вулканизующие агенты - сера (ГОСТ 127-76), 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).

Белая сажа БС 120 (ГОСТ 18307-78) используется в составе теплозащитного материала в качестве наполнителя.

В качестве модифицирующей добавки используется фосфорборсодержащий олигомер ФБО, предварительно нанесенный на поверхность каолиновых волокон.

Нанесение фосфорборсодержащего олигомера ФБО осуществляют из 5 мас. % водного раствора фосфорборсодержащего олигомера ФБО путем тсрмостатирования каолиновых волокон в данном растворе при 100°С до постоянной массы.

Обработка волокон проводилась следующим образом.

Навеску фосфорборсодержащего олигомера в количестве 3,0 мас. % от массы каучука растворяли при периодическом перемешивании в соответствующем количестве воды для образования 5 мас. % раствора.

В полученный 5 масс. % водный раствор фосфорборсодержащего олигомера добавляли навеску каолиновых волокон в количестве 5,0-20,0 мас.% от массы каучука (в соответствии с рецептурой) и перемешивали в течение 5 минут. Затем смесь помещали в термостат при 100°С и сушили до постоянной массы.

Резиновую смесь готовили на вальцах при температуре валков 65-70°С.

Продолжительность смешения 25 минут. Затем проводили вулканизацию резиновой смеси при температуре 155°С в течение 45 минут. Полученные образцы подвергли необходимым испытаниям.

В таблице 1 приведены составы приготовленных смесей и прототипа.

Оценка длительности теплозащитной эффективности образцов теплозащитного материала на основе этиленпропилендиенового каучука при высокотемпературном нагреве проводилась на образцах, изготовленных в виде шайбы диаметром 30 мм и толщиной 6 мм.

Оценка скорости прогрева образцов теплозащитного материала на основе этиленпропилендиенового каучука 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°С.

Нагрев образца проводился открытым пламенем газовой горелки (на поверхности создавалась температура 1200°С). Образец закреплялся в штативе под углом 90° 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.

Для определения коксового числа предварительно взвешенный образец помещался в муфельную печь на 30 минут при 600°С. Затем образец извлекался, охлаждался при температуре 25°С и снова взвешивался. Коксовое число вычислялось по остаточной массе относительно исходного веса образца.

Теплозащитные свойства предлагаемого теплозащитного материала приведены в таблице 2.

В качестве контрольного образца использовался состав смеси, отличающийся от заявляемого отсутствием каолинового волокна.

Как видно из представленных данных, предлагаемый теплозащитный материал обладает большей длительностью теплозащитной эффективности и большими показателями прочности.

Таким образом, использование в теплозащитном материале на основе этиленпропилендиенового каучука СКЭПТ-40, содержащем вулканизующие агенты - серу и тиурам Д, ускоритель вулканизации 2-меркаптобензотиазол, активаторы вулканизации - оксид цинка и стеарин, белую сажу, фосфорборсодежащего олигомера ФБО, предварительно нанесенного на каолиновые волокна посредством их термостатирования при 100°С в 5 мас. % водном растворе фосфорборсодержащего олигомера ФБО, при заявленном соотношении компонентов теплозащитного материала обеспечивает повышение прочности теплозащитного материала и увеличение длительности теплозащитной эффективности.

Теплозащитный материал на основе этиленпропилендиенового каучука СКЭПТ-40, содержащий вулканизующие агенты - серу и тиурам Д, ускоритель вулканизации 2-меркаптобензотиазол, активаторы вулканизации - оксид цинка и стеарин, белую сажу и фосфорборсодежащий олигомер ФБО, отличающийся тем, что используют фосфорборсодержащий олигомер ФБО, предварительно нанесенный на каолиновые волокна посредством их термостатирования при 100°С в 5 мас.% водном растворе фосфорборсодержащего олигомера ФБО, при следующем соотношении компонентов теплозащитного материала, мас.ч.:

Каучук СКЭПТ-40 100,0
Сера 2,0
Тиурам Д 0,5
2-Меркаптобензотиазол (каптакс) 1,5
Оксид цинка 3,0
Стеарин 2,0
Белая сажа БС 120 30,0

Каолиновые волокна 5,0-20,0

Фосфорборсодержащий олигомер ФБО 3,0



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к композиции полипропилена, предназначенной для изготовления изделий, получаемых литьем под давлением, и способу ее получения. Композиция содержит гетерофазный сополимер пропилена (НЕСО), в состав которого входит матрица, представляющая полипропилен, эластомерный сополимер этилена и пропилена (ЕС), диспергированный в указанной матрице, и нуклеирующий агент, представляющий собой полимерный нуклеирующий агент.

Изобретение относится к гетерофазному сополимеру пропилена (RAHECO). Сополимер содержит: (i) матрицу (М), представляющую сополимер пропилена (R-PP), и (ii) эластомерный сополимер пропилена (ЕС), диспергированный в указанной матрице (М), при этом сомономеры сополимера пропилена (R-PP) и эластомерного сополимера пропилена (ЕС) выбраны из этилена и/или С4-C8 альфа-олефинов.

Изобретение относится к полимерной композиции, предназначенной для изготовления резинотехнических изделий, эксплуатируемых при экстремальных температурах и высоком давлении.

Изобретение относится к гетерофазному сополимеру пропилена (RAHECO). Сополимер содержит: (i) матрицу (М), представляющую С4-C12 α-олефиновый сополимер пропилена (С-РР), указанный С4-С12 α-олефиновый сополимер пропилена (С-РР) содержит единицы, получаемые из (i.1) пропилена и (i.2) по меньшей мере одного С4-С12 α-олефина; и (ii) эластомерный сополимер пропилена (ЕС), диспергированный в указанной матрице (М).

Изобретение относится к композиции полипропилена, предназначенной для получения литых изделий, и способу ее получения. Композиция полипропилена содержит сомономерные единицы, полученные из этилена, в количестве от 9,0 до 52,0 мол.% и сомономерные единицы, полученные из, по меньшей мере, одного С5-12 α-олефина, в количестве от 0,4 до 3,0 мол.%, и содержание фракции, растворимой в холодном ксилоле, по меньшей мере, 30 мас.

Изобретение относится к химии полимеров, в частности к полимерным композициям на основе смеси этиленвинилацетатного каучука (ЭВА) и другого полимера. Полимерная композиция на основе смеси ЭВА и другого полимера, представляющего собой полимерный ненасыщенный каучук, используется для изоляции и оболочки электрических кабелей и проводов.
Изобретение относится к термопластичным эластомерам, модифицированным в отношении адгезии, а именно к олефиновым эластомерам TPE-V и TPE-O. Олефиновая термопластичная эластомерная композиция содержит каучуковый компонент, полиолефин и систему промоторов адгезии, в состав которой входит один или несколько первых промоторов адгезии из группы смачивающих промоторов адгезии и один или несколько вторых промоторов адгезии из группы химически активных адгезивных связывающих веществ, а также одну или несколько добавок.

Изобретение относится к огнестойкой полимерной композиции, подходящей для использования при нанесении покрытия на обрабатываемые изделия, содержащей термопластичный полимер, содержащий винилацетат, и ненасыщенный эластомер, содержащий двойные связи, в качестве полимерных компонентов, где полимерные компоненты присутствуют в форме гомогенной полимерной смеси, и где формируется смесевая матрица, вулканизованная исключительно при использовании серы или системы сшивания, содержащей серу, где система серного сшивания распространяется по всей матрице и полностью проникает в эту матрицу, а также по меньшей мере один антипирен или комбинацию антипиренов.

Изобретение относится к теплозащитному материалу на основе этиленпропилендиенового каучука, который может использоваться в авиа- и ракетостроении. Теплозащитный материал содержит этиленпропилендиеновый каучук СКЭПТ-40, вулканизующие агенты серу и тиурам Д, ускоритель вулканизации 2-меркаптобензотиазол, активаторы вулканизации оксид цинка и стеарин, технический углерод, модифицирующую добавку, представляющую собой фосфорборазотсодержащий олигомер ФЭДА, и микроуглеродные волокна.

Изобретение относится к теплозащитным материалам на основе этиленпропилендиеновых каучуков, которые могут использоваться в авиа- и ракетостроении. Теплозащитный материал на основе этиленпропилендиенового каучука включает следующее соотношение компонентов, мас.

Изобретение относится к эмали для атмосферостойких коррозионностойких покрытий, используемых для наружных и внутренних работ при защите металлов, дерева, бетонных и других поверхностей, эксплуатируемых в условиях особо агрессивных сред.
Изобретение относится к композиции, образующей изоляционный слой. Описана образующая изоляционный слой композиция, включающая в себя компонент А, который содержит по меньшей мере одну эпоксидную смолу на основе бисфенола А или бисфенола F или их смеси, компонент В, который в качестве отверждающего средства содержит по меньшей мере одно тиоловое соединение, и компонент С, который содержит образующую изоляционный слой добавку, причем композиция также содержит производное фенола или третичный амин в качестве катализатора для реакции эпоксидной смолы с тиоловым соединением.

Изобретение предлагает способ изготовления светового преобразователя, включающего силоксановую полимерную матрицу с внедренными в нее наночастицами светового преобразователя, причем данный способ включает (a) смешивание (i) наночастиц светового преобразователя, у которых на внешнюю поверхность привиты прививаемые лиганды, и (ii) отверждаемых силоксановых полимеров, и (b) отверждение отверждаемых силоксановых полимеров, в результате чего получается световой преобразователь, причем прививаемые лиганды включают силоксановые прививаемые лиганды, содержащие x1 атомов Si основной цепи, причем по меньшей мере к одному атому Si основной цепи каждого силоксанового прививаемого лиганда присоединена боковая группа для прививки к наночастицам светового преобразователя, причем отверждаемые силоксановые полимеры содержат y1 атомов Si основной цепи и причем x1 составляет по меньшей мере 20, при этом y1 составляет по меньшей мере 2 и при этом x1/y1>1.

Предлагается многослойная нанокомпозитная пленка для применения в упаковке. Упаковочная пленка имеет толщину 50 мкм или меньше, причем пленка содержит сердцевинный слой, который расположен вплотную к внешнему слою, где сердцевинный слой, внешний слой или как сердцевинный слой, так и внешний слой образованы из полимерной композиции, при этом полимерная композиция содержит от 70 до 99 вес.% этиленового полимера, от 0,1 до 20 вес.% наноглины, содержащей органическое средство для обработки поверхности, и от 0,05 до 15 вес.% полиолефинового средства улучшения совместимости, которое содержит олефиновый компонент и полярный компонент, причем органическое средство для обработки поверхности включает четвертичный оний.

Изобретение может быть использовано в производстве бумаги, продуктов питания, сельскохозяйственных изделий, красок, лаков. Крошка включает в свой состав по меньшей мере один содержащий карбонат кальция материал и характеризуется содержанием сухого вещества в интервале 78,0-90,0 мас.% в расчете на общую массу.

Изобретение относится к органическим материалам, таким как, например, древесина или бумага. Описано эластомерное тело для амортизации колебаний и/или пружинящего эффекта, включающее основное тело, а также огнезащитное покрытие, которое покрывает по меньшей мере один участок основного тела, при этом огнезащитное покрытие включает по меньшей мере две вспучивающиеся огнезащитные системы, отличающееся тем, что первая огнезащитная система содержит расширяющийся графит, имеющий температуру начала расширения от 160 до 250°C, который содержит по меньшей мере одну первую фракцию со средним размером частиц от 180 до 500 мкм, еще предпочтительнее от 280 до 350 мкм, а также по меньшей мере одну вторую фракцию со средним размером частиц от 50 до 180 мкм, еще предпочтительнее от 50 до 120 мкм и в частности от 70 до 90 мкм; вторая огнезащитная система, содержащая полиуретан, в расширенном состоянии образует несущую структуру, которая по меньшей мере частично фиксирует расширяющийся графит в расширенном состоянии.

Изобретение относится к огнезащитным агентам – ингибиторам пламени, предназначенным для снижения, замедления или предотвращения распространения огня. Описано неорганическое не содержащее галогенов огнезащитное средство из модифицированного красного шлама со следующим минеральным составом: от 10 до 50% по массе соединений железа, от 12 до 35% по массе соединений алюминия, от 5 до 17% по массе соединений кремния, от 2 до 10% по массе диоксида титана, от 0.5 до 6% по массе соединений кальция, и в соответствующих случаях неизбежные примеси, характеризующееся тем, что массовое отношение карбоната Fe(II) к оксидам железа составляет по меньшей мере 1.

Изобретение может быть использовано в производстве наполнителей, добавок к почве для выращивания растений, для утяжеления буровых растворов, защиты от радиоактивного и электромагнитного излучения.

Изобретение относится к получению полимерного материала для изготовления изоляции электрического кабеля от агрессивной среды, в частности нефтепогружного кабеля, применяемого для питания погружных электродвигателей, в том числе для установок электроцентробежных насосов в нефтяных скважинах.

Изобретение относится к биоразлагаемому листовому материалу со свойством газонепроницаемости. Биологически разлагаемый листовой материал в своем составе содержит наноглину и поливиниловый спирт (PVOH).

Изобретение относится к огнезащитным силиконовым композициям, предназначенным для защиты человека, стационарных и подвижных объектов от воздействия пламени и высоких температур в присутствии кислорода.

Изобретение относится к теплозащитным материалам на основе этиленпропилендиеновых каучуков, которые могут использоваться в авиа- и ракетостроении. Теплозащитный материал содержит этиленпропилендиеновый каучук СКЭПТ-40, вулканизующие агенты - серу и тиурам Д, ускоритель вулканизации 2-меркаптобензотиазол, активаторы вулканизации - оксид цинка и стеарин, белую сажу и каолиновые волокна, на которые предварительно нанесен фосфорборсодержащий олигомер ФБО в количестве 3,0 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука. Причем фосфорборсодержащий олигомер ФБО предварительно нанесен на каолиновые волокна в виде 5 мас. водного раствора путем термостатирования при 100°С. Полученный теплозащитный материал обладает повышенной прочностью и увеличенной длительностью теплозащитной эффективности. 2 табл.

Наверх