×
20.01.2018
218.016.10f1

Результат интеллектуальной деятельности: ТЕРМОСТОЙКАЯ ПОЛИМЕРНАЯ ТЕПЛООТРАЖАЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ С НИЗКОЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬНОЙ СПОСОБНОСТЬЮ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к термостойким композициям с высокой отражательной и низкой излучательной способностью для покрытий, которые могут наносится на жесткие элементы конструкций, подвергающихся воздействию открытого пламени. Описана термостойкая полимерная теплоотражающая композиция, включающая полимерный пленкообразователь, отвердитель, алюминиевую пасту и растворитель, в которой в качестве полимерного пленкообразователя содержит кремнийорганический блоксополимер в растворе толуола, в качестве отвердителя кремнийорганический амин, в качестве растворителя смесь ксилол/бутанол, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: кремнийорганический блоксополимер 30-40, кремнийорганический амин 2,1-20, алюминиевая паста 30-40, ксилол/бутанол 100-300, толуол 60-70. Технический результат: получена термостойкая полимерная теплоотражающая композиция, отверждающаяся при комнатной температуре и имеющая коэффициент отражения не менее 0,8 и коэффициент излучения не более 0,2 до и после воздействия температуры 500°С. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к термостойким композициям с высокой отражательной и низкой излучательной способностью для покрытий, которые могут наносится на жесткие элементы конструкций, подвергающихся воздействию открытого пламени - такие как противопожарные перегородки, противопожарное оборудование, противопожарные роботы и др.

Теплоотражающие покрытия предназначены для применения в различных отраслях промышленности и служат как покрытия для поверхностей любой формы, требующих тепловой защиты. В настоящее время актуальным является создание теплоотражающего покрытия для защиты от воздействия открытого пламени, например, в случае пожара в багажном отсеке самолета. При пожаре сначала в зоне отсека начинает повышаться температура, и, соответственно, температура перегородки между отсеками и обшивкой самолета. Чем выше будет термостойкость покрытия, нанесенного на перегородку, тем дольше оно сохранит свои теплоотражающие свойства. Но при повышении температуры перегородки она будет повышаться и на ее противоположной стороне. В этом случае тепловой отток от перегородки, отделяющей отсек с пожаром, или от обшивки зависит от коэффициента излучения (степени черноты) поверхности перегородки. Если тепловой поток от нагретой поверхности будет составлять от 5 вт/см2 при коэффициенте ее излучения 0,8, то при коэффициенте излучения 0,2 - в четыре раза меньше. Такую защиту от воздействия открытого пламени может обеспечить покрытие с коэффициентом отражения не менее 0,8, коэффициентом излучения не более 0,2 и термостойкостью не менее 500°С.

Из уровня техники известна полимерная композиция для покрытия, включающая в мас. ч.:

кремнийорганический каучук 100
аэросил 3,0-5,0
гидрат окиси алюминия 3,0-10,0
отвердитель 2,0-5,0

В качестве отвердителя используют метилтриацетоксисилан и/или этилтриацетоксисилан с добавкой олова. Композицию наносят на ткань из особо прочных волокон для изготовления огнестойкого материала. Температура сушки покрытия 170-220°С (RU 2210648, опубл. 20.08.2003, D06N 3/12).

Недостатком данной композиции является высокотемпературная сушка покрытия, что неприемлемо для крупногабаритных конструкций.

Известно огнестойкое теплозащитное покрытие, включающее акриловую дисперсию, наполнитель - замкнутые негорючие стеклянные полые микросферы размером от 20 до 200 мкм, представляющие собой легкосыпучий порошок с насыпной плотностью 0,18-0,30 г/см3, каолин, борат цинка, неорганическое связующее, представляющее собой композицию жидкого натриевого стекла и наноразмерного гидроксида кремния, модифицированного алюминатом натрия, вспомогательные компоненты - диоксид титана, перлит, функциональные добавки - гидроксид алюминия, декабромдифенилоксид, пластификатор С-3, отвердитель - кремнефторид натрия, а также воду (RU 2523818, опуб. 27.07.2014, C09D 5/18).

Недостатком данной композиции является низкая термостойкость покрытия (до 250°С).

Известна полимерная теплоотражающая композиция для покрытия, наносимая на внешнюю сторону гибкой ткани авиационного спасательного трапа, включающая, мас. ч.: уретановый каучук - 50, полиизоцианат - 4,5, пламезамедлитель - 50, алюминиевый наполнитель - 37,5 и растворитель - 185. В качестве наполнителя используют алюминиевую пудру. В качестве растворителя - Thinner С 25/90 S (US 5542629, опубл. 06.08.1996, B64D 25/14).

Недостатками композиции является то, что теплоотражающее покрытие обладает низкой стойкостью к воздействию теплового излучения: при мощности теплового потока не более 2,0 Btu/ft2/sec (17 кВт/м2) по истечении 15 минут цвет теплоотражающего покрытия изменяется до коричневого, что свидетельствует о существенном изменении отражательных характеристик, а также большой привес от теплоотражающего покрытия, который составляет 110 г/м2.

Наиболее близким аналогом заявленной композиции, является полимерная теплоотражающая композиция для покрытия, включающая уретановый каучук, отвердитель, алюминиевую пасту и растворитель. В качестве отвердителя композиция содержит смесь дифенилметандиизоцианата и полиизоцианата, в качестве растворителя - этилацетат при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

уретановый каучук 12-25
отвердитель 2,5
алюминиевая паста 8,4-20,1
этилацетат 155-375

(RU 2467042, опубл. 20.11.2012, C09D 5/33).

Недостатком данной композиции является низкая термостойкость покрытия (до 200°С).

Технической задачей заявленного изобретения является создание термостойкой полимерной теплоотражающей композиции с низким коэффициентом излучения для покрытия холодного отверждения, обладающего высокой стойкостью к воздействию теплового излучения как в исходном состоянии, так и после воздействия повышенных (до 500°С) температур.

Технический результат заявленного изобретения заключается в создании термостойкой полимерной теплоотражающей композиции, отверждающейся при комнатной температуре и имеющей коэффициент отражения не менее 0,8 и коэффициент излучения не более 0,2 до и после воздействия температуры 500°С.

Для достижения заявленного технического результата заявлена термостойкая полимерная теплоотражающая композиция, включающая полимерный пленкообразователь, отвердитель, алюминиевую пасту и растворитель. В качестве полимерного пленкообразователя композиция содержит кремнийорганический блоксополимер в растворе толуола, в качестве отвердителя - кремнийорганический амин, в качестве растворителя - смесь ксилол/бутанол, при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

кремнийорганический блоксополимер 30-40
кремнийорганический амин 2,1-20
алюминиевая паста 30-40
ксилол/бутанол 100-300
толуол 60-70

Предпочтительное соотношение в смеси растворителя ксилол/бутанол составляет 85/15 в мас. ч.

В композиции в качестве алюминиевого наполнителя может использоваться алюминиевая паста с коэффициентом отражения не менее 0,8 и коэффициентом излучения - не более 0,2, высокие отражательные и низкие излучательные характеристики которой обеспечивают высокую стойкость покрытия к воздействию теплового излучения.

В качестве полимерного пленкообразователя могут применяться кремнийорганические блоксополимеры, содержащие линейные фрагменты полиметилфенилсилоксана или полидиметилдифенилсилоксана К-23-Э(ЗН) (ТУ 6-00-5808009-162-90) или ГК-10 (ТУ 2229-321-53494031-2004), использование которых в составе композиции обеспечивает высокую термостойкость и адгезию к различным подложкам. Кремнийорганические сополимеры применяются в растворе толуола.

В качестве отвердителя блоксополимеров используется кремнийорганический аминный отвердитель А-39 марок «А» или «В» (ТУ 6-10-11-ВИАМ-97-88), использование которого в составе композиции повышает адгезию покрытия к различным подложкам. Кроме того, в отличие от обычных органических аминных отвердителей не снижает термостойкости покрытия.

В качестве органического растворителя использована смесь растворителей ксилол (ГОСТ 9949-76 или ГОСТ 9410-78)/бутанол (ГОСТ 6006-78), обеспечивающая равномерное распределение и хорошую всплываемость алюминиевой пасты (ТУ 1791-003-18360868-09 или ТУ 1791-002-18360868-00) в кремнийорганических блоксополимерах.

Примеры осуществления

Пример 1

Полимерную теплоотражающую композицию с низкой излучательной способностью готовят за 0,5-1,0 ч перед нанесением покрытия. Алюминиевую пасту с коэффициентом отражения не менее 0,8 и коэффициентом излучения не более 0,2 и ППB (площадь покрытия воды), равной 1,3-1,8 м2/г, смешивают с другими компонентами в емкости. При этом к 100 масс. ч. 35%-ного раствора в толуоле сополимера К-23-Э(ЗН) добавляют 30 масс. ч. алюминиевой пасты (60%-ной конц. в уайт-спирите по ГОСТ 3134), отвердитель А-39 марки «В» 17,5 мас. ч. и 100 мас. ч. смеси растворителей ксилол/бутанол. Смесь тщательно перемешивают до образования на поверхности зеркальной пленки.

Примеры 2, 3 готовят аналогично примеру 1 согласно таблице 1.

Пример 4

Алюминиевую пасту с коэффициентом отражения не менее 0,8 и коэффициентом излучения не более 0,2 и ППВ (площадь покрытия воды), равной 1,3-1,8 м2/г, смешивают с другими компонентами в емкости. При этом к 100 мас. ч. 35%-ного раствора в толуоле сополимера ГК-10 добавляют 30 мас. ч. алюминиевой пасты (60%-ной конц. в уайт-спирите по ГОСТ 3134), отвердитель А-39 марки «А» 2,5 мас. ч. и 100 мас. ч. смеси растворителей ксилол/бутанол. Смесь тщательно перемешивают до образования на поверхности зеркальной пленки.

Примеры 5, 6 готовят аналогично примеру 4 согласно таблице 1.

Пример 7 (прототип). Композиция содержит, мас. ч.: уретанового каучука - 25, полиизоцианата - 2,5, алюминиевой пасты - 29 и этилацетата - 175.

Полимерную теплоотражающую композицию с низкой излучательной способностью наносят пневматическим распылением на неметаллические или металлические поверхности. Отверждение теплоотражающего покрытия происходит при температуре 20±2°С в течении 1-2 часов.

В таблице №1 приведены составы заявленной композиции и прототипа, в таблице №2 - свойства заявленной композиции и прототипа.

Как следует из результатов, представленных в таблице 2, заявленная термостойкая полимерная композиция с низкой излучательной способностью для покрытия на основе кремнийорганического аминного отвердителя и кремнийорганического блоксополимера, содержащего линейные фрагменты полиметилфенилсилоксана или полидиметилдифенилсилоксана, нанесенная толщиной 10-30 мкм на металлические или неметаллические подложки, обеспечивает сохранение оптических характеристик (коэфициента отражения и коэффициента излучения) при температурах не менее 500°С.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 191-200 из 381.
25.08.2017
№217.015.a42c

Устройство для определения прочности при сжатии композиционных материалов (варианты)

Изобретение относится к области исследования физико-механических свойств композиционных материалов, а именно: к исследованию упруго-прочностных характеристик при сжатии (прочность, модуль упругости). Устройство состоит из двух нижних и двух верхних захватных приспособлений Г-образной формы. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607301
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a7db

Высокопрочная коррозионно-стойкая сталь

Изобретение относится к области металлургии, а именно к высокопрочным коррозионно-стойким сталям аустенитно-мартенситного класса, предназначенным для изготовления высоконагруженных силовых деталей планера, силового крепежа, деталей шасси авиационной техники. Сталь содержит, мас.%: углерод...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611464
Дата охранного документа: 22.02.2017
25.08.2017
№217.015.ab37

Способ нанесения покрытия для защиты деталей из сплавов на основе ниобия от высоких температур

Изобретение относится к покрытиям металлических материалов и может быть использовано для защиты деталей из сплава на основе ниобия от высокотемпературной газовой коррозии в условиях высоких температур. Осуществляют получение на поверхности деталей конденсированного слоя из сплава системы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612334
Дата охранного документа: 07.03.2017
25.08.2017
№217.015.ad69

Полимерный звукопоглощающий материал и способ его изготовления

Изобретение относится к области звукопоглощающих полимерных композиционных материалов. При изготовлении полимерного звукопоглощающего материала разрезают и размещают внутри слоя ячеистой структуры пористый звукопоглощающий наполнитель толщиной не менее 3 мм посредством его вдавливания. Затем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612674
Дата охранного документа: 13.03.2017
25.08.2017
№217.015.b2a4

Волокнистый композиционный материал

Изобретение относится к области металлургии, в частности к волокнистым композиционным материалам, армированным непрерывными и дискретными волокнами оксида алюминия, предназначенным для использования в качестве конструкционного материала для изготовления изделий, таких как корпуса вентилятора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613830
Дата охранного документа: 21.03.2017
25.08.2017
№217.015.b32f

Лаковая композиция

Изобретение относится к лакокрасочным покрытиям, в частности к лаковым композициям с высокими электроизоляционными свойствами и низкой влагопроницаемостью, предназначенным для защиты плат печатного монтажа и элементов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), и может быть использовано в авиастроении,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613915
Дата охранного документа: 22.03.2017
25.08.2017
№217.015.b346

Способ получения деформированных полуфабрикатов из интерметаллидных титановых сплавов

Изобретение относится к области металлургии, а именно к горячей обработке давлением сплавов на основе интерметаллида титана, и может использоваться при изготовлении деталей газотурбинных двигателей. Способ получения деформированных полуфабрикатов из гамма-сплава Ti-43Al-3Nb-2W-0,5Si включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613829
Дата охранного документа: 21.03.2017
25.08.2017
№217.015.b375

Способ изготовления расходуемых электродов из сплавов на основе интерметаллидов титана и алюминия

Изобретение относится к изготовлению расходуемого электрода для выплавки слитков титан-алюминиевых сплавов, содержащих 15-63 мас. % алюминия. Способ включает приготовление шихты путем смешивания титановой губки и алюминиевого полуфабриката, подачу порций шихты в коническую матрицу и последующее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613832
Дата охранного документа: 21.03.2017
25.08.2017
№217.015.b37b

Способ получения полуфабрикатов из двухфазных титановых сплавов

Изобретение относится к металлургии, в частности к способу получения полуфабрикатов из двухфазных титановых сплавов, и может быть использовано в авиастроении и машиностроении. Способ получения полуфабрикатов из двухфазных титановых сплавов, включающий нагрев в β-области, деформацию, охлаждение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613828
Дата охранного документа: 21.03.2017
25.08.2017
№217.015.b514

Сплав на основе титана и изделие, выполненное из него

Изобретение относится к области металлургии, а именно к сплавам на основе тинана, и может быть использовано при изготовлении тяжелонагруженных деталей и узлов, работающих при температуре до 600°С. Сплав на основе титана содержит, мас. %: алюминий 6,0-8,0, молибден - 0,4-1,3, олово - 1,5-3,5,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614355
Дата охранного документа: 24.03.2017
Показаны записи 191-200 из 355.
25.08.2017
№217.015.ad69

Полимерный звукопоглощающий материал и способ его изготовления

Изобретение относится к области звукопоглощающих полимерных композиционных материалов. При изготовлении полимерного звукопоглощающего материала разрезают и размещают внутри слоя ячеистой структуры пористый звукопоглощающий наполнитель толщиной не менее 3 мм посредством его вдавливания. Затем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612674
Дата охранного документа: 13.03.2017
25.08.2017
№217.015.b2a4

Волокнистый композиционный материал

Изобретение относится к области металлургии, в частности к волокнистым композиционным материалам, армированным непрерывными и дискретными волокнами оксида алюминия, предназначенным для использования в качестве конструкционного материала для изготовления изделий, таких как корпуса вентилятора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613830
Дата охранного документа: 21.03.2017
25.08.2017
№217.015.b32f

Лаковая композиция

Изобретение относится к лакокрасочным покрытиям, в частности к лаковым композициям с высокими электроизоляционными свойствами и низкой влагопроницаемостью, предназначенным для защиты плат печатного монтажа и элементов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), и может быть использовано в авиастроении,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613915
Дата охранного документа: 22.03.2017
25.08.2017
№217.015.b346

Способ получения деформированных полуфабрикатов из интерметаллидных титановых сплавов

Изобретение относится к области металлургии, а именно к горячей обработке давлением сплавов на основе интерметаллида титана, и может использоваться при изготовлении деталей газотурбинных двигателей. Способ получения деформированных полуфабрикатов из гамма-сплава Ti-43Al-3Nb-2W-0,5Si включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613829
Дата охранного документа: 21.03.2017
25.08.2017
№217.015.b375

Способ изготовления расходуемых электродов из сплавов на основе интерметаллидов титана и алюминия

Изобретение относится к изготовлению расходуемого электрода для выплавки слитков титан-алюминиевых сплавов, содержащих 15-63 мас. % алюминия. Способ включает приготовление шихты путем смешивания титановой губки и алюминиевого полуфабриката, подачу порций шихты в коническую матрицу и последующее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613832
Дата охранного документа: 21.03.2017
25.08.2017
№217.015.b37b

Способ получения полуфабрикатов из двухфазных титановых сплавов

Изобретение относится к металлургии, в частности к способу получения полуфабрикатов из двухфазных титановых сплавов, и может быть использовано в авиастроении и машиностроении. Способ получения полуфабрикатов из двухфазных титановых сплавов, включающий нагрев в β-области, деформацию, охлаждение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613828
Дата охранного документа: 21.03.2017
25.08.2017
№217.015.b514

Сплав на основе титана и изделие, выполненное из него

Изобретение относится к области металлургии, а именно к сплавам на основе тинана, и может быть использовано при изготовлении тяжелонагруженных деталей и узлов, работающих при температуре до 600°С. Сплав на основе титана содержит, мас. %: алюминий 6,0-8,0, молибден - 0,4-1,3, олово - 1,5-3,5,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614355
Дата охранного документа: 24.03.2017
25.08.2017
№217.015.b555

Сплав на основе гамма-алюминида титана

Изобретение относится к области металлургии, а именно к жаропрочным сплавам на основе интерметаллидов титана и алюминия, и может быть использовано для изготовления методами литья или обработки давлением изделий, предназначенных для применения в конструкции авиационных газотурбинных двигателей и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614354
Дата охранного документа: 24.03.2017
25.08.2017
№217.015.b58e

Сплав на основе титана и изделие, выполненное из него

Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к созданию титановых сплавов, предназначенных для использования в качестве высокопрочного конструкционного термически упрочняемого материала. Сплав на основе титана содержит, мас.%: алюминий 1,5-4,5; ванадий 13,5-19,0; хром 2,0-5,0;...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614356
Дата охранного документа: 24.03.2017
25.08.2017
№217.015.b69f

Эпоксидное связующее для производства самозатухающих стеклопластиков методом пултрузии

Изобретение относится к разработке не поддерживающего горение эпоксидного связующего для производства методом пултрузии высокопрочных профильных стеклопластиков электротехнического назначения. Связующее включает галоидсодержащие эпоксидные смолы, отвердитель и ускоритель отверждения, при этом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614701
Дата охранного документа: 28.03.2017
+ добавить свой РИД