Эпоксидный компаунд для заливки пьезокомпозитных гидроакустических преобразователей

Авторы патента:

C09K3/10 - для герметизации или уплотнения соединений или крышек (заполняющие пасты C09D 5/34)

C08L63/00 - Композиции эпоксидных смол; композиции производных эпоксидных смол

Владельцы патента RU 2669278:

Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Элпа" с опытным производством" (RU)

Изобретение относится к химической технологии получения герметиков и заливочных компаундов и предназначено для использования в производстве пьезокомпозитных гидроакустических преобразователей. Полимерная композиция для заливки пьезокомпозитных гидроакустических преобразователей включает эпоксидную диановую смолу, эпоксидную алифатическую смолу, алифатический аминный отвердитель, полидиенуретандиэпоксид, дифенилметандиизоцианат, глицидол, ксилол и полые стеклянные микросферы при определенных их соотношениях. Изобретение позволяет улучшить технологические свойства эпоксидного компаунда и приводит к повышению чувствительности пьезокомпозитных преобразователей на их основе. 1 табл., 6 пр.

Изобретение относится к химической технологии эпоксидных герметиков и заливочных компаундов и предназначено для использования в производстве пьезокерамических устройств, в частности при изготовлении пьезокомпозитных гидроакустических преобразователей.

Эпоксидный компаунд для заливки пьезокомпозитных гидроакустических преобразователей (далее преобразователей) должен иметь минимальный акустический импеданс для обеспечения необходимой чувствительности преобразователей в режиме приема.

Известна полимерная композиция АС №1733440 для заливки пьезокерамических датчиков, предназначенных для сборки электронных медицинских приборов, включающая эпоксидную диановую смолу, алифатический аминный отвердитель, в качестве модифицирующих добавок - эпоксидную алифатическую смолу, продукт согидролиза метилтрихлорсилана с диметилдихлорсиланом и наполнитель [1].

Известная композиция имеет повышенный акустический импеданс и адгезию к пьезокерамическим материалам и при заливке композитных преобразователей приводит к снижению их чувствительности в режиме приема.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является полимерная композиция, включающая эпоксидную диановую смолу, эпоксидную алифатическую смолу, аминный отвердитель, полидиэнуретандиэпоксид, дифенилметандиизоцианат и глицидол (RU №2409603) [2].

Полимерная композиция по прототипу характеризуется улучшенными физико-механическими показателями и технологичностью и предназначена для заливки пьезокомпозитных изделий связности 1-3, работающих в условиях воздействия ударных нагрузок.

Недостатком известной композиции является снижение чувствительности пьезокомпозитных гидроакустических преобразователей при заливке.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является достижение технического результата, заключающегося в повышении чувствительности залитых эпоксидным компаундом пьезокомпозитных гидроакустических преобразователей.

Поставленная задача решается в эпоксидном компаунде для заливки пьезокомпозитных преобразователей, включающий эпоксидную диановую смолу, эпоксидную алифатическую смолу, алифатический аминный отвердитель, полидэнуретандиэпоксид, дифенилметандиизоцианат, глицидол, ксилол и полые стеклянные микросферы при следующем соотношении компонентов (масс.ч.):

Эпоксидная диановая смола ЭД-20	100
Эпоксидная алифатическая смола ДЭГ-1	5-15
Полидиенуретандиэпоксид	0,5-5,0
Дифенилметандиизоцианат	3,8-19,0
Глицидол	1,2-6,0
Алифатический аминный отвердитель	12,0-18,0
Ксилол	5-15
Полые стеклянные микросферы	7,5-30

Таким образом, отличительными признаками изобретения является то, что полимерная композиция в своем составе дополнительно содержит ксилол и полые стеклянные микросферы.

Указанная совокупность отличительных признаков позволяет достичь технический результат, заключающийся в уменьшении акустического импеданса эпоксидного компаунда и повышении чувствительности залитых пьезокомпозитных гидроакустических преобразователей.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Стандарты, в соответствии с которыми выпускаются использованные вещества, приведены ниже.

Эпоксидная диановая смола ЭД-20 ГОСТ	10587-84
Эпоксидные алифатические смолы ДЭГ-1 и ТЭГ-1	ТУ 2225-527-00203521-98
Алифатические амины	ТУ 2413.35700203447-99
Полидиендуретандиэпоксид ПДИ-3АК	ТУ 38.103410-85
Дифенилметандиизоцианат	ТУ 113-03-609-86
Глицидол	ТУ 38.402-62-162-88
Ксилол	ГОСТ 9410-78
Микросферы стеклянные полые	ТУ 6-48-108-94

Пример 1.

К 100 масс.ч. эпоксидной диановой смолы ЭД-20 добавляют 4 масс.ч. эпоксидной алифатической смолы ДЭГ-1, нагревают состав до 80 С, затем вводят 1,0 масс.ч. глицидола и 0,4 масс.ч. полидиенуретандиэпоксида, перемешивают в течение 5 мин., по частям добавляют 3,4 масс.ч. дифенилметандиизоцианата и при температуре 80°C перемешивают в течение 30 мин. Затем реакционную массу охлаждают до комнатной температуры и вводят 4,5 масс.ч. ксилола и 7,0 масс.ч. микросфер и перемешивают до образования однородной массы. Непосредственно перед заливкой добавляют 11 масс.ч. алифатического аминного отвердителя, в качестве которого берут диэтилентриамин. Смесь перемешивают в течение 2-3 минут.

В примере 1 взяты запредельные соотношения компонентов - ниже нижнего предела.

Пример 2.

Осуществляют аналогично примеру 1, но при следующем качественном и количественном соотношении компонентов (масс.ч.):

Эпоксидная диановая смола ЭД-20	100
Эпоксидная алифатическая смола ДЭГ-1	6,0
Полидиенуретандиэпоксид	0,5
Дифенилметандиизоцианат	16,0
Глицидол	5,0
Полиэтиленполиамины	12,0
Ксилол	6,0
Полые стеклянные микросферы	7,5

Пример 3.

Эпоксидная диановая смола ЭД-20	100
Эпоксидная алифатическая смола ДЭГ-1	15,0
Полидиенуретандиэпоксид	2,0
Дифенилметандиизоцианат	19,0
Глицидол	6,0
Триэтилендиамин	15,0
Ксилол	10
Полые стеклянные микросферы	15

Пример 4.

Эпоксидная диановая смола ЭД-20	100
Эпоксидная алифатическая смола ДЭГ-1	10,0
Полидиенуретандиэпоксид	2,0
Дифенилметандиизоцианат	14,0
Глицидол	4,0
Триэтилендиамин	14,0
Ксилол	12,5
Полые стеклянные микросферы	25

Пример 5.

Эпоксидная диановая смола ЭД-20	100
Эпоксидная алифатическая смола ДЭГ-1	8,0
Полидиенуретандиэпоксид	2,0
Дифенилметандиизоцианат	14,5
Глицидол	5,0
Полиэтиленполиамины	15,0
Ксилол	15,0
Полые стеклянные микросферы	30,0

Пример 6.

Эпоксидная диановая смола ЭД-20	100
Эпоксидная алифатическая смола ДЭГ-1	18,0
Полидиенуретандиэпоксид	6,0
Дифенилметандиизоцианат	20,0
Глицидол	1,0
Триэтилендиамин	16,0
Ксилол	16,0
Полые стеклянные микросферы	32,0

В примере 6 взяты запредельные соотношения компонентов, содержание глицидола - ниже нижнего заявляемого предела, а остальных компонентов - выше верхнего заявляемого предела.

Свойства заявляемой полимерной композиции в сравнении с прототипом приведены в таблице 1.

Как видно из данных таблицы, при соотношениях компонентов вне заявляемых пределах (пример 1 и 6) цели изобретения не достигаются. Заявляемый эпоксидный компаунд по жизнеспособности существенно превосходит прототип, а акустическое сопротивление ниже в 2-3 раза. Чувствительность в режиме приема пьезокомпозитных гидроакустических преобразователей, залитых заявляемым компаундом, существенно выше.

Список литературы:

1. Авторское свидетельство SU №1733440.

2. Патент RU №2409603.

Эпоксидный компаунд для заливки пьезокомпозитных гидроакустических преобразователей, включающий эпоксидную диановую смолу, эпоксидную алифатическую смолу, алифатический аминный отвердитель, полидиенуретандиэпоксид, дифенилметандиизоцианат и глицидол, отличающийся тем, что эпоксидный компаунд в своем составе дополнительно содержит ксилол и полые стеклянные микросферы при следующем соотношении компонентов (масс. ч.):

Эпоксидная диановая смола ЭД-20	100
Эпоксидная алифатическая смола ДЭГ-1	5-15
Полидиенуретандиэпоксид	0,5-5,0
Дифенилметандиизоцианат	3,8-19,0
Глицидол	1,2-6,0
Алифатический аминный отвердитель	12,0-18,0
Ксилол	5-15
Полые стеклянные микросферы	7,5-30

Изобретение относится к способу формирования герметизирующего состава, к системе отверждаемого влагой герметизирующего состава, в том числе к реакционно-способной системе отверждаемого герметизирующего состава.

Морозостойкая резиновая смесь уплотнительного назначения // 2664405

Изобретение относится к производству резинотехнических изделий. Предлагаемая морозостойкая резиновая смесь уплотнительного назначения на основе бутадиен-нитрильного каучука марки БНКС-18, серы, альтакса, оксида цинка, стеариновой кислоты, диафена ФП согласно изобретению дополнительно содержит ацетонанил, инденкумароновую смолу, пероксид дикумила, технический углерод П774 при следующих соотношениях ингредиентов, мас.

Компаунд эпоксидно-дифенольный радиационно-стойкий для изготовления изоляторов электронно-лучевых пушек // 2660058

Изобретение относится к полимерным композициям, применяемым в электротехнике при изготовлении высоковольтной изоляции, в частности корпусных вводных и выводных изоляторов электронно-лучевых пушек, работающих при воздействии радиации в вакууме при коммутации тока до 30 А, напряжении до 85 кВ, класс нагревостойкости Н.

Полиуретановое эластомерное уплотнение для гидравлических насосов // 2659400

Настоящее изобретение относится к способу формования поршневого уплотнения гидравлического насоса, а также к гидравлическому насосу, включающему поршневое уплотнение.

Способ герметизации узких, неравномерных зазоров в цилиндрических металлических соединениях анаэробными композициями на основе олигокарбонатакрилатов // 2658049

Изобретение относится к средствам контроля и устранения негерметичности и предназначено для использования в машиностроении. Описан способ герметизации узких, неравномерных зазоров в цилиндрических металлических соединениях анаэробными композициями на основе олигокарбонатакрилатов, в котором с целью уплотнения зазоров используется естественная усадка композиции, являющаяся свойством непредельных олигомеров усаживаться при полимеризации на 1-5%, с образованием зазоров между стенками цилиндрической поверхности и твердым полимером, что создает вакуум в зазорах и способствует засасыванию жидкой композиции, находящейся на поверхности в незаполимеризованном состоянии, и ее последующую полимеризацию в зазоре.

Пластификаторы на основе сложных полиэфиров с концевыми блокирующими группами бензойной кислоты // 2658035

Изобретение относится к пластификатору на основе сложных эфиров, способу получения его и применению его для получения полимерных композиций, таких как адгезивы герметики пластизоли, уплотняющие составы, виниловые и другие полимерные композиции.

Малеимид-терминальные серосодержащие полимеры, композиции с ними и их применение // 2655605

Настоящее изобретение относится к малеимид-терминальным серосодержащим полимерам, таким как малеимид-терминальные политиоэфиры и к содержащим их герметизирующим композициям.

Электронные устройства, содержащие бутилкаучук // 2654030

Изобретение относится к электронным устройствам, содержащим бутилкаучук. Устройство содержит слой подложки, проводящий слой и герметизирующий слой.

Герметизирующая мастика // 2653828

Изобретение относится к области химии, в частности к составам, предназначенным для проведения работ по выравниванию, уплотнению и герметизации муфтовых стыков стеклопластиковых труб, подверженных воздействия высокоагрессивных сред.

Эмульсионный коагулянт и набор для герметизации проколов в шинах // 2653373

Настоящее изобретение относится к эмульсионному коагулянту для коагуляции эмульсии и набору для герметизации проколов в шинах с применением эмульсионного коагулянта.

Эпоксидное связующее // 2666438

Изобретение относится к области получения эпоксидных связующих и может использоваться при приготовлении препрегов на основе на их основе с использованием стекло-, угле-, органонаполнителей методом пропитки для изготовления высокопрочных термостойких полимерных композиционных материалов для изделий в авиа- и ракетостроении, судостроении, нефтегазовой сфере и других областях промышленности.

Вспучивающаяся композиция покрытия // 2664515

Изобретение относится к жидкой вспучивающейся композиции, субстратам, покрытым упомянутой композицией, и к способу защиты конструкций от огня. Композиция содержит (a) 25,0-75,0 об.% одного или более органического(-их) термоотверждающегося(-ихся) полимера(-ов) и одного или более отверждающего(-их) агента(-ов) для органического(-их) термоотверждающегося(-ихся) полимера(-ов), где органический термоотверждающийся полимер представляет собой эпоксидную смолу и отверждающий агент выбран из отверждающего агента, функционализированного аминогруппой, тиольной группой, группой карбоновой кислоты, ангидридной группой и/или спиртовой группой, (b) 5,0-25,0 об.% источника фосфорной или сульфоновой кислоты, выбираемого из одного или более из натриевых, калиевых или аммониевых солей фосфорной или серной кислоты, и пара-толуол-сульфоновой кислоты, (с) 10,0-50,0 об.% источника борной кислоты, выбираемого из одного или более из борной кислоты, солей борной кислоты, и боросиликатов, (d) 0-2,0 об.% меламина или производных меламина, (е) 0-1,0 об.% одного или более производных изоцианурата, где об.% вычислен в расчете на общий объем нелетучих компонентов в композиции для покрытия.

Эпоксидное связующее, препрег на его основе и изделие, выполненное из него // 2663444

Изобретение относится к области создания расплавных эпоксидных связующих для термостойких конструкционных полимерных композиционных материалов (ПКМ) на основе волокнистых наполнителей, получаемых по препреговой технологии, применяемых при изготовлении высоконагруженных конструкций, которые могут быть использованы в авиационной, космической, автомобиле-, судостроительной промышленности, железнодорожном транспорте и других областях техники.

Наномодифицированный эпоксидный композит // 2661583

Изобретение относится к полимерным композитам и предназначено для изготовления теплозащитных покрытий корпусов гиперзвуковых летательных аппаратов. Наномодифицированный эпоксидный композит, включающий эпоксидную смолу, отвердитель, неорганический наполнитель и наночастицы оксида алюминия, или оксида циркония, и/или оксида иттрия в качестве наномодификатора, где в качестве наполнителя содержит кварцевую или кремнеземную ткань объемного переплетения, а наномодификатор выполнен в форме сфер, полученных методом испарения-конденсации, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: смола эпоксидная 100, отвердитель 10, наполнитель 60-65, сферические наночастицы Al2O3, или ZrO2, и/или Y2O3 17-22.

Полимерная композиция для изготовления сотовых панелей // 2661575

Изобретение относится к области создания конструкционных материалов (изделий) из полимерных композиций на основе эпоксидной смолы и стеклонаполнителей, которые обладают высокими прочностными, тепло- и шумоизоляционными показателями и могут быть использованы для изготовления различных конструкций, в том числе сотовых панелей, в авиакосмической технике, автомобилестроении, судостроении и других отраслях промышленности.

Композиции огнестойких эпоксидных смол и их использование // 2657298

Изобретение относится к эпоксидным композициям для использования их в препрегах в качестве отверждаемой матрицы и к эпоксидным композициям, армированным волокном, а также к слоистым конструкциям, содержащим один или несколько слоев отвержденного препрега.

Циклоалифатическая смола, способ ее получения и ее применение в высокоустойчивом покрытии // 2656041

Изобретение относится к циклоалифатической смоле, содержащей силаны с эпокси- и алкокси-силанольными функциональными группами, полученной реакцией: a) эпокси-функционального силана, имеющего формулу где каждый R1 независимо выбран из метила, метокси-, этокси- или пропокси-группы; "X" может представлять собой эпокси-циклогексил или глицидокси-группу; и "n" представляет собой целое число от 1 до 6; и b) гидрированного бисфенола, имеющего формулу где R2 представляет собой метил, этил или атом водорода.

Эпоксидное связующее, препрег на его основе и изделие, выполненное из него // 2655805

Изобретение относится к области создания расплавных эпоксидных связующих для конструкционных полимерных композиционных материалов (ПКМ) на основе волокнистых наполнителей, получаемых по препреговой технологии, с энергоэффективными режимами отверждения, которые могут быть использованы в авиационной, вертолетной, машино-, авто-, судостроительной промышленности и других отраслях техники.

Связующее для пропитки волокнистого наполнителя, способ получения, препрег на его основе и изделие из него // 2655353

Изобретение относится к области получения волокнистых композиционных материалов из препрегов на основе эпоксидных связующих и может быть использовано для изготовления изделий из композиционных материалов в приборостроении, автомобильной, авиационной, аэрокосмической, электротехнической, строительной и других отраслях промышленности.

Полимерная композиция // 2637326

Изобретение относится к армированным полимерным композициям конструкционного и электротехнического назначения, эксплуатируемым при температуре от -60 до 150°С, и может быть использовано для получения пресс-материалов.