13.01.2017
217.015.72e2

ЛАКОКРАСОЧНАЯ РАДИОПОГЛОЩАЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к лакокрасочным композициям, предназначенным для поглощения (и/или уменьшения уровня отражения) СВЧ электромагнитного излучения. Лакокрасочная радиопоглощающая композиция представляет полимерное связующее на основе эпоксидной смолы с электропроводящим радиопоглощающим наполнителем. Выполнена из двух жидких компонентов, один из которых является отвердителем эпоксидной смолы, а второй является композицией, содержащей эпоксидную смолу, полые зольные микросферы, электропроводящий поглощающий наполнитель - углеродные нанотрубки, растворитель и поверхностно-активное вещество (ПАВ). В качестве электропроводящего радиопоглощающего наполнителя используются углеродные нанотрубки, диспергированные в растворителе, содержащем поверхностно-активное вещество, и обработанные ультразвуком. Изобретение обеспечивает лакокрасочную радиопоглощающую композицию для формирования покрытий с большим коэффициентом поглощения электромагнитного излучения. 2 ил., 2 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к лакокрасочным композициям, предназначенным для поглощения (и/или уменьшения уровня отражения) СВЧ электромагнитного излучения.

Известен радиопоглощающий материал для нанесения на различные изделия на основе полимерного связующего в количестве 80-20 масс. % и порошкообразного феррита или карбонильного железа в количестве 20-80 масс. % (патент РФ №2107705, МПК C09D 5/32, опубл. 27.03.1998). Материал наносят краскораспылителем в 20 слоев (по 50 мкм) с сушкой каждого слоя 10 мин. Материал прост в приготовлении, но нетехнологичен при нанесении. Кроме того, он характеризуется высоким коэффициентом отражения, обусловленным большой величиной диэлектрической проницаемости композиции, наполненной металлическим (или металлосодержащим) порошком.

Известна композиция для экранирования электромагнитного излучения, содержащая полимерное связующее (выбранное из группы полиолефин, полистирол, фторопласт, ПВХ-пластизоль) и электропроводящий немагнитный наполнитель - графит, модифицированный кислотами и терморасширенный (патент РФ №2243980, МПК C08L 23/00, C08L 23/06, опубл. 10.01.2005). Покрытие из такого материала толщиной 0,1 мм характеризуется уменьшением коэффициента прохождения от -40 до -85 дБ в диапазоне длин волн 2-5 см. Высокая степень наполнения материала ведет не только к росту поглощения проходящего электромагнитного излучения, но и к росту коэффициента отражения от поверхности покрытия, особенно при углах падения излучения меньше 90°.

Наиболее близкой по технической сути и назначению к заявленному изобретению является лакокрасочная композиция, описанная в патенте №2420549 (патент РФ №2420549 C09D 5/32, C08L 63/00, C08K 7/04, опубл. 10.06.2011). Согласно данному патенту перед нанесением покрытия соединяют отвердитель с композицией на основе эпоксидной смолы, пластификатора и термопластичного полиуретана с двумя дисперсными электропроводящими наполнителями с разной формой частиц, при следующем соотношении компонентов (масс. %):

графит 50-70
углеродное волокно 1-5
пластификатор 0,2-1
термопластичный уретан 0,2-1
эпоксидная смола остальное до 100

В данной композиции используется графит с размером частиц от 3 до 15 мкм и измельченное углеродное волокно с длиной частиц менее 300 мкм, которая превышает толщину в 15-30 раз.

Покрытие на основе этой композиции способно уменьшить уровень мощности прошедшего через него электромагнитного излучения на 20-30 дБ в частотном диапазоне 1,5-30 ГГц. Недостатком данного покрытия является высокий коэффициент отражения и, соответственно, малый коэффициент поглощения при углах падения излучения меньше 90° и в диапазоне частот выше 30 ГГц.

Техническим результатом изобретения является создание лакокрасочной радиопоглощающей композиции для формирования покрытий с повышенными поглощающими электромагнитное излучение с частотой 30-70 ГГц свойствами, характеризующейся большим коэффициентом поглощения, в частности при углах падения излучения менее 90°.

Технический результат достигается тем, что лакокрасочная радиопоглощающая композиция, представляющая собой полимерное связующее на основе эпоксидной смолы с электропроводящим радиопоглощающим наполнителем, выполнена из двух жидких компонентов, один из которых является отвердителем эпоксидной смолы, а второй является композицией, содержащей эпоксидную смолу, полые зольные микросферы, электропроводящий радиопоглощающий наполнитель - углеродные нанотрубки, растворитель и поверхностно-активное вещество (ПАВ), при следующем соотношении компонентов, масс. %:

эпоксидная смола 30-55
полые зольные микросферы 15-20
углеродные нанотрубки 0,5-2
ПАВ 0,02-0,2
растворигель остальное до 100

В качестве электропроводящего радиопоглощающего наполнителя используются углеродные нанотрубки, диспергированные в растворителе, содержащем поверхностно-активное вещество, и обработанные ультразвуком.

На фигуре 1 изображена структура лакокрасочной радиопоглощающей композиции (покрытия), где

1 - слой полимерного связующего на основе эпоксидной смолы с электропроводящим радиопоглощающим наполнителем до высыхания;

2 - слой полимерного связующего на основе эпоксидной смолы с электропроводящим радиопоглощающим наполнителем после высыхания;

3 - полые зольные микросферы.

На фигуре 2 представлена зависимость коэффициента поглощения от угла падения электромагнитного излучения.

Композиция состоит из двух жидких компонентов (основа и отвердитель, составляющие полимерное связующее), соединяемых перед нанесением композиции на поверхность изделия. Первый компонент - основа - представляет собой композицию на основе эпоксидной смолы, содержащую два дисперсных наполнителя - электропроводящий радиопоглощающий наполнитель - углеродные нанотрубки (УНТ) и полые зольные микросферы, а также растворитель, совместимый с эпоксидной смолой, и поверхностно-активное вещество в соотношении, масс. %:

эпоксидная смола 30-55
полые зольные микросферы 15-20
углеродные нанотрубки (УНТ) 0,5-2
ПАВ 0,02-0,2
растворитель остальное до 100

Второй компонент - отвердитель эпоксидной смолы (используется в соответствии с известными рекомендациями, например, «Сырье и полупродукты для лакокрасочных материалов». Справочное пособие / Под ред. М.М. Гольдберга. Москва, изд. «Химия», 1978. - 512 с.).

Использование углеродных нанотрубок в качестве радиопоглощающего наполнителя приводит к возникновению специфических атомно-молекулярных структур, в которых под воздействием падающей электромагнитной волны возникают флуктуации электронной плотности, значительно снижающие уровень отражаемой в окружающее пространство волны. Наличие случайно ориентированных и равномерно расположенных в объеме полимерного связующего частиц наполнителя в виде нитей диаметром 20-50 им и длиной до 1000 нм из углерода приводит к образованию множества релеевских рассеивающих структур различных размеров, что приводит к расширению рабочего частотного диапазона материала и росту эффективности поглощения им СВЧ-излучения частот выше 30 ГГц.

Наилучшему диспергированию УНТ в полимерном связующем способствует способ введения их в связующие в виде суспензии в растворителе (совместимом с эпоксидным связующим) с добавкой ПАВ и подвергнутой воздействию ультразвука (30 мин, 30-60 кГц).

Особенностью предлагаемой композиции является то, что при предложенном соотношении компонентов полимерное связующее, содержащее углеродные нанотрубки, обладая усадкой в пределах 30-70% по объему (при испарении растворителя), формирует неровную поверхность благодаря содержанию в нем крупных (диаметр до 500 мкм) полых зольных микросфер (фиг. 1).

Неровная поверхность, образованная микросферами, покрытыми связующим с УНТ, способствует лучшему рассеиванию и поглощению СВЧ-излучения, существенно увеличивая коэффициент поглощения и снижая коэффициент отражения, особенно при углах падения излучения менее 90° к поверхности (фиг. 2).

Предлагаемая композиция изготавливается следующим образом: смешивают растворитель (использовался ацетон), ПАВ (использовалась олеиновая кислота), УНТ (использовался материал углеродный наноструктурный «Таунит» ТУ 2166-001-77074291-2012). Смесь после механического перемешивания подвергалась воздействию ультразвука в течение 30 мин (использовался диспергатор УЗД 1-0,063/22). Затем последовательно в полученную смесь вводились расчетные количества эпоксидной смолы, зольных микросфер (марки АСПМ ТУ 5717-001-11843486-2004), предварительно рассеянных на сетке с ячейками 100 мкм для удаления микросфер менее 100 мкм, затем отвердитель (полиэтиленполиамин или другой согласно рекомендациям).

Вязкость композиции и толщина формируемого слоя покрытия в зависимости от используемого способа его нанесения может изменяться путем варьирования содержания растворителя в пределах, указанных в рецептуре композиции.

Толщина одного слоя покрытия 100-500 мкм. Композиция может наноситься в несколько слоев. Режим отверждения нанесенного слоя определяется типом используемого отвердителя. В данном случае, при использовании полиэтиленполиамина (15 в. ч. на 100 в. ч. смолы ЭД-20) отверждение осуществляется сутки при комнатной температуре.

Коэффициент поглощения композиции определялся по методике, изложенной в патенте РФ №2107705, на частоте 37,5-42,5 ГГц. Измерение коэффициента поглощения электромагнитного излучения производилось под углами 90, 60, 45 и 30° к плоскости образцов. Образцы для измерений готовились путем нанесения кистью композиции (использовались два состава) на металлические пластины. Толщина слоя композиции составляла 0,7-1 мм. Образец сравнения (прототип) готовился по технологии, изложенной в патенте РФ №2420549, путем окунания картона (толщиной 0,7 мм) в заявленную лакокрасочную композицию с последующей сушкой при температуре 80°С в течение 30 минут. Изготовленная таким образом заготовка радиопоглощающего картона клеем БФ-4 приклеивалась к металлической пластине для измерения коэффициента поглощения под разными углами падения электромагнитного излучения.

В таблице 2 и на фигуре 2 представлены результаты измерения коэффициента поглощения электромагнитного излучения под углами падения 90, 60, 45 и 30 градусов.

Результаты измерения коэффициента поглощения исследуемых рецептур, представленные в таблице 2 и фигуре 2, указывают на высокую эффективность поглощения электромагнитного излучения заявляемой лакокрасочной композиции, особенно при углах падения электромагнитного излучения менее 60 градусов к поверхности покрытия.

Менее интенсивное снижение коэффициента поглощения радиопоглощающего покрытия заявляемого состава по сравнению с традиционными радиопоглощающими покрытиями, получаемыми по лакокрасочной технологии, при углах падения электромагнитного излучения менее 60 градусов обусловлено неровной поверхностью покрытия, обеспечиваемой определенными видами и соотношением компонентов.

Изобретение позволяет существенно уменьшить уровень отражения СВЧ электромагнитного излучения, падающего (нормально и под углом) на металлическую (или иную отражающую) поверхность.

Лакокрасочная радиопоглощающая композиция, представляющая полимерное связующее на основе эпоксидной смолы с электропроводящим радиопоглощающим наполнителем, отличающаяся тем, что выполнена из двух жидких компонентов, один из которых является отвердителем эпоксидной смолы, а второй является композицией, содержащей эпоксидную смолу, полые зольные микросферы, электропроводящий радиопоглощающий наполнитель - углеродные нанотрубки, растворитель и поверхностно-активное вещество (ПАВ), при следующем соотношении ее компонентов, масс. %:
ЛАКОКРАСОЧНАЯ РАДИОПОГЛОЩАЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ
ЛАКОКРАСОЧНАЯ РАДИОПОГЛОЩАЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 559.
20.01.2013
№216.012.1cd2

Гальванопластический способ изготовления сложно-рельефных элементов антенно-фидерных устройств

Изобретение относится к гальванопластике и может быть использовано для изготовления элементов антенно-фидерных устройств повышенной сложности. Гальванопластический способ включает использование форм из алюминия или его сплавов и гальваническое нанесение на формы никеля с последующим их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472872
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d92

Пневматическая установка для испытаний

Изобретение относится к области испытательной техники, а именно к установкам для испытаний на ударные воздействия конструкций различного назначения. Пневматическая установка для испытаний содержит ресивер со сжатым газом, полость которого отделена от внешнего пространства диафрагмой, средство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473064
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d9b

Шланговый гамма-дефектоскоп

Использование: для радиографического контроля промышленных изделий. Сущность: заключается в том, что шланговый гамма-дефектоскоп для радиографического контроля промышленных изделий содержит оснащенную ампулопроводом радиационную головку с корпусом, систему блокировок с замком и блоком защиты из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473073
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1de3

Способ переработки жидких радиоактивных отходов от применения дезактивирующих растворов

Изобретение относится к радиохимической технологии, конкретно к очистке жидких радиоактивных отходов. Способ переработки жидких радиоактивных отходов от применения дезактивирующих растворов включает сорбцию радионуклидов, обработку реагентами при комнатной температуре, осаждение осадка при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473145
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.20c9

Ультразвуковой способ контроля плотности в процессе эксплуатации деталей из высоконаполненных композитных материалов на основе октогена

Использование: для ультразвукового контроля плотности в процессе эксплуатации деталей из высоконаполненных композитных материалов на основе октогена. Сущность: заключается в том, что возбуждают ультразвуковые волны в заданной зоне исследуемой детали с известной начальной плотностью ρ, измеряют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473894
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.2137

Способ изготовления многоуровневых тонкопленочных микросхем

Изобретение относится к области изготовления микросхем и может быть использовано для изготовления многоуровневых тонкопленочных гибридных интегральных схем и анизотропных магниторезистивных преобразователей. Технический результат - упрощение технологии изготовления микросхем и повышение их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474004
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.218e

Способ герметизации трубчатых электронагревателей

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении трубчатых электронагревателей. Технический результат изобретения заключается в увеличении надежности герметизации и срока службы ТЭН, а также снижении трудоемкости и ускорении процесса герметизации. В способе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474091
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.2360

Способ получения керамических блочно-ячеистых фильтров-сорбентов для улавливания газообразных радиоактивных и вредных веществ

Настоящее изобретение относится к области химической технологии высокопористых керамических материалов и предназначено для использования непосредственно для фильтрации и адсорбции газообразных радиоактивных и вредных веществ в условиях высоких температур (свыше 1000°С) и химически агрессивных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474558
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.245f

Широкополосный спектрометр мягкого рентгеновского излучения

Использование: для определения пространственно-спектральных характеристик рентгеновского излучения. Сущность: заключается в том, что широкополосный спектрометр мягкого рентгеновского излучения включает герметичный корпус, в котором расположены каналы регистрации, каждый из которых включает в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474813
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.288d

Способ герметизации волноводных свч-устройств

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для герметизации антенных, волноводных, невзаимных и прочих СВЧ-систем. В способе герметизации волноводных СВЧ-устройств весь внутренний объем устройств после монтажа внутренних элементов заполняют гранулами пенополистирола,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475901
Дата охранного документа: 20.02.2013
Показаны записи 1-10 из 421.
20.01.2013
№216.012.1cd2

Гальванопластический способ изготовления сложно-рельефных элементов антенно-фидерных устройств

Изобретение относится к гальванопластике и может быть использовано для изготовления элементов антенно-фидерных устройств повышенной сложности. Гальванопластический способ включает использование форм из алюминия или его сплавов и гальваническое нанесение на формы никеля с последующим их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472872
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d92

Пневматическая установка для испытаний

Изобретение относится к области испытательной техники, а именно к установкам для испытаний на ударные воздействия конструкций различного назначения. Пневматическая установка для испытаний содержит ресивер со сжатым газом, полость которого отделена от внешнего пространства диафрагмой, средство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473064
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d9b

Шланговый гамма-дефектоскоп

Использование: для радиографического контроля промышленных изделий. Сущность: заключается в том, что шланговый гамма-дефектоскоп для радиографического контроля промышленных изделий содержит оснащенную ампулопроводом радиационную головку с корпусом, систему блокировок с замком и блоком защиты из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473073
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1de3

Способ переработки жидких радиоактивных отходов от применения дезактивирующих растворов

Изобретение относится к радиохимической технологии, конкретно к очистке жидких радиоактивных отходов. Способ переработки жидких радиоактивных отходов от применения дезактивирующих растворов включает сорбцию радионуклидов, обработку реагентами при комнатной температуре, осаждение осадка при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473145
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.20c9

Ультразвуковой способ контроля плотности в процессе эксплуатации деталей из высоконаполненных композитных материалов на основе октогена

Использование: для ультразвукового контроля плотности в процессе эксплуатации деталей из высоконаполненных композитных материалов на основе октогена. Сущность: заключается в том, что возбуждают ультразвуковые волны в заданной зоне исследуемой детали с известной начальной плотностью ρ, измеряют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473894
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.2137

Способ изготовления многоуровневых тонкопленочных микросхем

Изобретение относится к области изготовления микросхем и может быть использовано для изготовления многоуровневых тонкопленочных гибридных интегральных схем и анизотропных магниторезистивных преобразователей. Технический результат - упрощение технологии изготовления микросхем и повышение их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474004
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.218e

Способ герметизации трубчатых электронагревателей

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении трубчатых электронагревателей. Технический результат изобретения заключается в увеличении надежности герметизации и срока службы ТЭН, а также снижении трудоемкости и ускорении процесса герметизации. В способе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474091
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.2360

Способ получения керамических блочно-ячеистых фильтров-сорбентов для улавливания газообразных радиоактивных и вредных веществ

Настоящее изобретение относится к области химической технологии высокопористых керамических материалов и предназначено для использования непосредственно для фильтрации и адсорбции газообразных радиоактивных и вредных веществ в условиях высоких температур (свыше 1000°С) и химически агрессивных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474558
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.245f

Широкополосный спектрометр мягкого рентгеновского излучения

Использование: для определения пространственно-спектральных характеристик рентгеновского излучения. Сущность: заключается в том, что широкополосный спектрометр мягкого рентгеновского излучения включает герметичный корпус, в котором расположены каналы регистрации, каждый из которых включает в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474813
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.288d

Способ герметизации волноводных свч-устройств

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для герметизации антенных, волноводных, невзаимных и прочих СВЧ-систем. В способе герметизации волноводных СВЧ-устройств весь внутренний объем устройств после монтажа внутренних элементов заполняют гранулами пенополистирола,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475901
Дата охранного документа: 20.02.2013

Похожие РИД в системе