10.06.2015
216.013.52e3

ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЗАЛИВКИ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИХ ПРИЕМОИЗЛУЧАЮЩИХ МОДУЛЕЙ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002552740
Дата охранного документа
10.06.2015
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к химической технологии получения герметиков и заливочных компаундов и предназначено для использования в производстве пьезокерамического приборостроения, в частности при изготовлении ультразвуковых приемоизлучающих модулей для бесконтактных датчиков уровня топлива. Полимерная композиция включает эпоксидную диановую смолу, эпоксидную алифатическую смолу, наполнители, аминный отвердитель, модифицирующие добавки - циклогексанол и смесь 2,4- и 2,6- изомеров толуилендиизоцианата, и наполнитель. В качестве наполнителя композиция содержит оксид вольфрама (VI) и оксид хрома (III). Полимерная композиция обладает повышенной скоростью звука и акустическим импедансом. Приемоизлучающие модули для датчиков уровня топлива, залитые полимерной композицией, обладают повышенным коэффициентом преобразования и устойчивостью к вибровоздействиям. 1 табл., 8 пр.
Основные результаты: Полимерная композиция для заливки пьезокерамических приемоизлучающих модулей, включающая эпоксидную диановую смолу, эпоксидную алифатическую смолу, алифатический аминный отвердитель, неорганические наполнители и модификатор, отличающаяся тем, что полимерная композиция в качестве неорганических наполнителей содержит оксид вольфрама (VI) и оксид хрома (III), а в качестве модификатора содержит циклогексанол и смесь 2,4- и 2,6- изомеров толуилендиизоцианата при молярном отношении компонентов от 2,1÷1,0 до 2,5÷1,0 при следующем соотношении компонентов (масс.ч.):
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к химической технологии герметиков и заливочных компаундов и предназначено для использования в производстве пьезокерамического приборостроения, в частности, при изготовлении ультразвуковых приемоизлучающих модулей для бесконтактных датчиков уровня топлива, работающих в диапазоне частот 500÷1500 кГц. В качестве ультразвуковых приемоизлучающих модулей используются преобразователи на основе пьезокерамического материала системы титанат-цирконата свинца, например, ЦТС-19.

Полимерная композиция должна обеспечивать акустический контакт между пьезоэлементом и металлическим днищем топливного бака, максимальный уровень отраженного от поверхности раздела «жидкость - воздух» ультразвукового импульса и устойчивость приемоизлучающих модулей к вибрационным воздействиям.

Известна полимерная композиция для заливки пьезокомпозитных элементов, включающая эпоксидную диановую смолу, эпоксидную алифатическую смолу, алифатический аминный отвердитель, полидиенуретандиэпоксид и продукт взаимодействия дифенилметадиизоцианата и глицидола при молярном соотношении компонентов от 1,0÷1,1 до 1,0÷1,5 [1]. Однако при заливке приемоизлучающих модулей для ультразвуковых датчиков уровня топлива известной композицией не обеспечивается хороший акустический контакт с металлической поверхностью, что приводит к ухудшению технических характеристик датчика.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является полимерная композиция 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 [2].

Полимерная композиция по прототипу характеризуется повышенным акустическим импедансом и адгезионной прочностью к пьезокерамическим материалам. Однако скорость звука в известной полимерной композиции относительно невысока, что также ухудшает акустический контакт между пьезоэлементом и металлическим днищем топливного бака, следствием чего является уменьшение амплитуды отраженного эхо-сигнала.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является достижение технического результата, заключающегося в улучшении технических характеристик ультразвуковых приемоизлучающих модулей для датчиков уровня топлива, залитых полимерной композицией по настоящему изобретению.

Поставленная задача решается в полимерной композиции для заливки приемоизлучающих модулей, включающей эпоксидную диановую смолу, эпоксидную алифатическую смолу, алифатический аминный отвердитель, например диэтилентриамин, в качестве неорганических наполнителей содержащей оксид вольфрама (VI) и оксид хрома (III), а в качестве модификатора содержащей циклогексанол и смесь 2,4- и 2,6- изомеров толуилендиизоцианата при молярном отношении компонентов от 2,1÷1,0 до 2,5÷1,0 при следующем соотношении компонентов (масс.ч.):

Эпоксидная диановая смола ЭД-20 100
Эпоксидная алифатическая смола 5,0÷15,0
Алифатический аминный отвердитель 12,0÷18,0
Циклогексанол 10,5÷12,5
Указанная смесь 2,4- и 2,6- изомеров толуилендиизоцианата 9,0
Оксид вольфрама (VI) 200÷300
Оксид хрома (III) 4÷6

Таким образом, отличительными признаками изобретения является то, что полимерная композиция в своем составе в качестве неорганических наполнителей содержит оксид вольфрама (VI) и оксид хрома (III), а в качестве модификатора содержит циклогексанол и смесь 2,4- и 2,6- изомеров толуилендиизоцианата при молярном отношении компонентов от 2,1÷1,0 до 2,5÷1,0.

Указанная совокупность отличительных признаков позволяет достичь технического результата, заключающегося в улучшении технических характеристик ультразвуковых приемоизлучающих модулей, залитых полимерной композицией.

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 2225-027-00203306-97
Алифатический аминный отвердитель ТУ 6-09-2955-73
Циклогексанол ТУ 113-03-358-83
Толуилендиизоцианат 80/20 ТУ 113-38-95-90
Оксид вольфрама (VI) ТУ 6-09-17-250-79
Оксид хрома (III) ГОСТ 2912-79

Пример 1.

В ступке перетирают 350 масс.ч. оксида вольфрама (VI) и 6 масс.ч. оксида хрома (III), добавляют 100 масс.ч. эпоксидной диановой смолы ЭД-20, 15 масс.ч. эпоксидной алифатической смол ДЭГ-1 и 10 масс.ч. циклогексанола. Смесь еще раз перетирают в течение не менее десяти минут, нагревают до 65°C, затем по частям добавляют 9 масс.ч. толуилендиизоцианата 80/20 и перемешивают в течение 3÷5 минут. Далее реакционную массу охлаждают до комнатной температуры и добавляют 18 масс.ч. диэтилентриамина и 252 масс.ч. смеси оксида вольфрама и оксида хрома. Получившуюся смесь перетирают в ступке в течение 2÷3 минут.

В примере 1 взяты запредельные соотношения толуилендиизоцианата и циклогексанола - 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 15,0
Циклогексанол 10,5
Толуилендиизоцианат 80/20 9,0
Оксид вольфрама (VI) 250
Оксид хрома (III) 5,0
Полиэтиленполиамины 18,0

Пример 3.

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 12,0
Циклогексанол 11,0
Толуилендиизоцианат 80/20 9,0
Оксид вольфрама (VI) 260,0
Оксид хрома (III) 5,2
Полиэтиленполиамины 15,0

Пример 4.

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 8,0
Циклогексанол 12,5
Толуилендиизоцианат 80/20 9,0
Оксид вольфрама (VI) 280,0
Оксид хрома (III) 5,6
Полиэтиленполиамины 12,0

Пример 5.

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 7,0
Циклогексанол 12,0
Толуилендиизоцианат 80/20 9,0
Оксид вольфрама (VI) 240
Оксид хрома (III) 4,8
Полиэтиленполиамины 12,0

Пример 6.

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 5,0
Циклогексанол 13,0
Толуилендиизоцианат 80/20 9,0
Оксид вольфрама (VI) 200
Оксид хрома (III) 4,0
Полиэтиленполиамины 12,0

Пример 7. Осуществляют аналогично примеру 1 при молярном отношении циклогексанола и толуилендиизоцианата 2,2÷1,0 при следующем качественном и количественном соотношении компонентов (масс.ч.):

Эпоксидная диановая смола ЭД-20 100
Эпоксидная алифатическая смола ДЭГ-1 5,0
Циклогексанол 12,4
Толуилендиизоцианат 80/20 9,0
Оксид вольфрама (VI) 200
Оксид хрома (III) 4,0
Полиэтиленполиамины 12,0

Пример 8. Осуществляют аналогично примеру 1 при молярном отношении

циклогексанола и толуилендиизоцианата 2,4÷1,0 при следующем качественном и количественном соотношении компонентов (масс.ч.):

Эпоксидная диановая смола ЭД-20 100
Эпоксидная алифатическая смола ДЭГ-1 5,0
Циклогексанол 14,5
Толуилендиизоцианат 80/20 9,0
Оксид вольфрама (VI) 200
Оксид хрома (III) 4,0
Полиэтиленполиамины 12,0

В примере 6 взяты запредельные соотношения компонентов, содержание толуилендиизоцианата и циклогексанола выше верхнего заявляемого предела.

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

Как видно из данных таблицы, заявляемая полимерная композиция, приготовленная по примерам 2-5 и 7-8 обладает повышенной скоростью ультразвука и акустическим импедансом. Коэффициент преобразования приемоизлучающих модулей для датчиков уровня топлива, залитых заявляемой полимерной композицией, по сравнению с прототипом, выше в 1,5÷2 раза, и они устойчивы к вибрационным воздействиям.

При содержании компонентов вне заявляемых пределах технические характеристики полимерной композиции и приемоизлучающих модулей на их основе ухудшаются.

Литература

1. Патент RU №2409603, опубл. 10.09.2010 г.

2. Патент SU №1733440, опубл. 15.05.1992 г.

Полимерная композиция для заливки пьезокерамических приемоизлучающих модулей, включающая эпоксидную диановую смолу, эпоксидную алифатическую смолу, алифатический аминный отвердитель, неорганические наполнители и модификатор, отличающаяся тем, что полимерная композиция в качестве неорганических наполнителей содержит оксид вольфрама (VI) и оксид хрома (III), а в качестве модификатора содержит циклогексанол и смесь 2,4- и 2,6- изомеров толуилендиизоцианата при молярном отношении компонентов от 2,1÷1,0 до 2,5÷1,0 при следующем соотношении компонентов (масс.ч.):
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-9 из 9.
10.09.2013
№216.012.68dc

Способ определения параметров изделий пьезотехники

Изобретение относится к области пьезотехники. Сущность: способ включает в себя измерение емкости свободных пьезоэлементов, непосредственно входящих в состав изделия, и емкости пьезоэлементов, частично зажатых путем склеивания в ходе изготовления изделия. Определяют различие емкостей свободных и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492491
Дата охранного документа: 10.09.2013
27.04.2014
№216.012.bde5

Пьезокерамический материал

Изобретение относится к области сегнетомягких пьезокерамических материалов широкого применения, предназначенных для изготовления ультразвуковых устройств, работающих в режиме приема, пьезодатчиков различного назначения, а также для изготовления многослойных пьезокерамических элементов:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514353
Дата охранного документа: 27.04.2014
27.09.2014
№216.012.f8d9

Полимерная композиция для герметизации пьезокерамических приемоизлучающих гидроакустических устройств

Изобретение относится к химической технологии герметиков и заливочных компаундов и предназначено для использования в производстве пьезокерамических приемоизлучающих гидроакустических устройств, используемых для ультразвуковых систем визуализации подводных объектов и акустической микроскопии и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529542
Дата охранного документа: 27.09.2014
10.02.2015
№216.013.231b

Способ изготовления монолитных многослойных пьезокерамических элементов-столбиков

Изобретение относится к пьезоэлектронике, к технологии изготовления монолитных многослойных пьезокерамических элементов для электромеханических преобразователей и актюаторов. Сущность изобретения: способ включает операции приготовления шликера на основе порошка пьезокерамического материала и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540440
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.250f

Измерительный стенд для определения коэффициента преобразования пьезокерамических акселерометров

Изобретение относится к области пьезотехники, а конкретно к измерению параметров пьезоэлектрических акселерометров, вибродатчиков, сейсмодатчиков и других устройств, реагирующих на ускорение (вибрацию). Измерительный стенд для определения коэффициента преобразования пьезокерамических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540940
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.04.2015
№216.013.38e7

Способ изготовления высокотемпературных композиционных пьезокерамических материалов и пьезоэлементов из них

Изобретение относится к технологии изготовления высокотемпературных композиционных пьезокерамических материалов и пьезоэлементов из титаната-скандата висмута-свинца (ТСВС). Технический результат: получение высоких пьезопараметров и высокой анизотропии пьезопараметров при низкой механической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546055
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.06.2015
№216.013.56cc

Способ измерения коэффициента преобразования пьезокерамических акселерометров

Изобретение относится к области пьезотехники и используется для измерения коэффициента преобразования акселерометров методом сравнения с калибровочным акселерометром. Предложен способ измерения коэффициента преобразования пьезокерамических акселерометров, в котором тестовое ускорение,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553750
Дата охранного документа: 20.06.2015
25.08.2017
№217.015.b63c

Акселерометр

Изобретение относится к устройствам, измеряющим переменное ускорение, а именно к акселерометрам, которые могут быть использованы в качестве сейсмодатчиков, вибродатчиков, датчиков удара и т.д. Акселерометр состоит из n каналов, соответствующих n координатам (n=1÷3), каждый из которых содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614661
Дата охранного документа: 28.03.2017
25.08.2017
№217.015.d36f

Малогабаритный датчик удара

Использование: для измерения параметров удара. Сущность изобретения заключается в том, что малогабаритный датчик удара состоит из пьезокерамического элемента, закрепленного внутри корпуса, внешние электроды которого соединены проводниками с токоподводящими выводами, соединяющими их с внешними...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621467
Дата охранного документа: 06.06.2017
Показаны записи 1-10 из 12.
10.09.2013
№216.012.68dc

Способ определения параметров изделий пьезотехники

Изобретение относится к области пьезотехники. Сущность: способ включает в себя измерение емкости свободных пьезоэлементов, непосредственно входящих в состав изделия, и емкости пьезоэлементов, частично зажатых путем склеивания в ходе изготовления изделия. Определяют различие емкостей свободных и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492491
Дата охранного документа: 10.09.2013
27.04.2014
№216.012.bde5

Пьезокерамический материал

Изобретение относится к области сегнетомягких пьезокерамических материалов широкого применения, предназначенных для изготовления ультразвуковых устройств, работающих в режиме приема, пьезодатчиков различного назначения, а также для изготовления многослойных пьезокерамических элементов:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514353
Дата охранного документа: 27.04.2014
27.09.2014
№216.012.f8d9

Полимерная композиция для герметизации пьезокерамических приемоизлучающих гидроакустических устройств

Изобретение относится к химической технологии герметиков и заливочных компаундов и предназначено для использования в производстве пьезокерамических приемоизлучающих гидроакустических устройств, используемых для ультразвуковых систем визуализации подводных объектов и акустической микроскопии и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529542
Дата охранного документа: 27.09.2014
10.02.2015
№216.013.231b

Способ изготовления монолитных многослойных пьезокерамических элементов-столбиков

Изобретение относится к пьезоэлектронике, к технологии изготовления монолитных многослойных пьезокерамических элементов для электромеханических преобразователей и актюаторов. Сущность изобретения: способ включает операции приготовления шликера на основе порошка пьезокерамического материала и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540440
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.250f

Измерительный стенд для определения коэффициента преобразования пьезокерамических акселерометров

Изобретение относится к области пьезотехники, а конкретно к измерению параметров пьезоэлектрических акселерометров, вибродатчиков, сейсмодатчиков и других устройств, реагирующих на ускорение (вибрацию). Измерительный стенд для определения коэффициента преобразования пьезокерамических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540940
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.04.2015
№216.013.38e7

Способ изготовления высокотемпературных композиционных пьезокерамических материалов и пьезоэлементов из них

Изобретение относится к технологии изготовления высокотемпературных композиционных пьезокерамических материалов и пьезоэлементов из титаната-скандата висмута-свинца (ТСВС). Технический результат: получение высоких пьезопараметров и высокой анизотропии пьезопараметров при низкой механической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546055
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.06.2015
№216.013.56cc

Способ измерения коэффициента преобразования пьезокерамических акселерометров

Изобретение относится к области пьезотехники и используется для измерения коэффициента преобразования акселерометров методом сравнения с калибровочным акселерометром. Предложен способ измерения коэффициента преобразования пьезокерамических акселерометров, в котором тестовое ускорение,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553750
Дата охранного документа: 20.06.2015
25.08.2017
№217.015.b63c

Акселерометр

Изобретение относится к устройствам, измеряющим переменное ускорение, а именно к акселерометрам, которые могут быть использованы в качестве сейсмодатчиков, вибродатчиков, датчиков удара и т.д. Акселерометр состоит из n каналов, соответствующих n координатам (n=1÷3), каждый из которых содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614661
Дата охранного документа: 28.03.2017
25.08.2017
№217.015.d36f

Малогабаритный датчик удара

Использование: для измерения параметров удара. Сущность изобретения заключается в том, что малогабаритный датчик удара состоит из пьезокерамического элемента, закрепленного внутри корпуса, внешние электроды которого соединены проводниками с токоподводящими выводами, соединяющими их с внешними...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621467
Дата охранного документа: 06.06.2017
10.04.2019
№219.017.03c2

Полимерная композиция для герметизации пьезокерамических гидроакустических сенсоров

Изобретение относится к полимерной композиции для герметизации пьезокерамических гидроакустических сенсоров. Данная композиция включает, мас.ч.: 100 - триглицерид 12-гидрокси-цис-9 октадеценовой кислоты (технический продукт - касторовое масло), 38,0-30,0 - изомеры толуилендиизоцианата, 2,7-30,0...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002385888
Дата охранного документа: 10.04.2010

Похожие РИД в системе