×
12.10.2019
219.017.d48e

КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКАЯ СМАЗКА ДЛЯ ГЛУБОКОГО ВАКУУМА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Предлагаемое изобретение относится к области кремнийорганических смазочных композиций, в частности к смазочным композициям, которые могут применяться для соединения, уплотнения и герметизации стеклянных и металлических элементов различного технологического и лабораторного оборудования, работающего в условиях глубокого вакуума и в контакте с агрессивными средами. Предложена кремнийорганическая смазка для глубокого вакуума, на основе полидиметилсилоксановой жидкости в качестве дисперсионной среды и модифицированного диоксида кремния в качестве дисперсной фазы, работающая в интервале температур от минус 40°С до плюс 200°С, отличающаяся тем, что в качестве дисперсионной среды используют смесь полидиметилсилоксановых жидкостей линейного строения с вязкостью от 8000 до 12000 мм/с при температуре 20°С и разветвленного строения с вязкостью от 7000 до 15000 мм/с при температуре 20°С, взятых в количестве 80-90 мас.% и 2-8 мас.%, соответственно, а в качестве дисперсной фазы используют модифицированный диоксид кремния АМ-1-300 в количестве 8-15 мас.%, при этом пенетрация смазки составляет 160-260 единиц, смазка обеспечивает герметичность разъемных соединений для получения вакуума до 10 мм рт.ст. 2 табл., 9 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области кремнийорганических смазочных композиций, в частности к смазочным композициям, которые могут применяться для соединения, уплотнения и герметизации стеклянных и металлических элементов различного технологического и лабораторного оборудования, работающего в условиях глубокого вакуума и в контакте с агрессивными средами.

Известна углеводородная вакуумная смазка на основе трансформаторного масла, загущенная атактическим полипропиленом мол. м. 20000÷40000, которая применяется в высоковакуумных системах в качестве смазки стационарных уплотнений, узлов, кранов, шлифов и обеспечения глубокого вакуума. (А.с. СССР №1165708, МПК С10М 143/04, 1983 г.).

Недостатком известной смазки является низкая стойкость к химически агрессивным средам.

В научной литературе описана пластичная смазка ВНИИ НП-298 предназначенная для смазывания и уплотнения стеклянных и металлических подвижных соединений вакуумной техники. Смазка представляет собой полиметилсилоксановую жидкость ПМС-400, загущенную силикагелем БС. Ее применяют в вакуумных установках для термохимической обработки в агрессивных средах. Смазка работоспособна в вакууме до 10 мкПа. (В.В. Синицын, Пластичные смазки в СССР. - М.: Химия, 1984. - 192 с.).

К ее недостаткам можно отнести относительно высокую испаряемость смазки из-за использования в качестве дисперсионной среды маловязкой жидкости ПМС-400.

Известна пластичная смазка на основе высоковязких от 5000 до 200000 сСт при 25°С полидиметилсилоксановых, полиметилфенилсилоксановых жидкостей и их смесей, в которой в качестве загустителя предлагается использовать силикагель не модифицированный и модифицированный различными соединениями, тонкоизмельченный кварц, диатомовую землю, тальк, карбонат кальция, оксид цинка, оксид титана и др. в концентрации 0,1-30% масс., кроме этого в составе смазки также предлагается использовать силиконовый эластомер до 60% масс. и продукты реакции органо-алкенил-полисилоксанового соединения с полиорганогидридсилоксаном в присутствии катализатора - тонкоизмельченной платины или ее соединений, соединений палладия, родия и их смеси. Изобретение направлено на улучшение коллоидной стабильности защитных пластичных смазок и защитных покрытий (Патент США US 6015777, МПК С10М 169/00; С10М 169/02, 2000).

В качестве недостатка можно отметить, что изобретение разрабатывалось исключительно для защитных покрытий и не тестировалось в качестве высоковакуумной смазки. Кроме того, необходима стадия получения эластомера с содержанием сшитых фрагментов реакцией гидросилилирования, которая осуществляется с использованием в качестве катализатора соединений дорогих благородных металлов.

В 2017 году запатентована уплотнительная пластичная смазка для использования при повышенных температурах 300°С и выше. Смазка содержит 50-80% масс. базового масла - кремнийорганическая жидкость, синтетическое масло, полиэфир, 5-30% масс. загустителя - диоксид кремния, нитрид бора, политетрафторэтилен, 5-10% масс. силиконового масла -полидиметилсилоксан, полиметилфенилсилоксан, полиэтилсилоксан с высокой вязкостью, 1-3% масс. антиоксиданта - дифенилдигидроксисилан и 5-20% масс. смазывающего наполнителя - нитрид бора, политетрафторэтилен, графит. Смазка представляет собой композицию черного цвета и обладает превосходными антиоксидантными свойствами, структурной и химической стабильностью и хорошими смазывающими свойствами. Приготовленный продукт не имеет явных точек плавления, растрескивания в условиях высоких температур, отделения масла, отверждения и т.п. (Патент КНР CN 107384528, МПК С10М 169/00, 2017 г.).

К недостаткам смазки можно отнести наличие в ее составе графита, который в случае попадания в реакционный объем, например при работе в лабораторном оборудовании, может привести к нежелательному окрашиванию компонентов. Кроме того, описанная смазка предлагается исключительно для использования в узлах трения механического оборудования для обеспечения точности его работы при повышенных скоростях вращения и предотвращения задиров.

Предложена вакуумная пластичная смазка для высоких и низких температур состоящая из 84-93% масс. кремнийорганической жидкости (полидиметилсилоксана, полидиэтилсилоксана, полиметилалкилсилоксана) вязкостью от 50 до 80000 мм2/с при 25°С. В качестве загустителя предлагается использовать модифицированный аэросил в концентрации 3-15% масс. Смазка также содержит 0,5-7,0% масс. ПАВ (неопентилгликоль, пентаэритрит, этиленгликоль и др.) и 0,05-2% добавки - антиокислитель (фенольного, аминного типа или серосодержащее соединение), ингибитор коррозии (бензтриазол или нафтенат цинка), адгезив (полиизобутилен, полипропилен или силиконовый синтетический каучук). В качестве добавки, повышающей термическую стабильность смазки, предложено использовать нанопорошки оксидов титана, церия, железа или алюминия (Патент КНР CN 103710080 МПК С10М 113/16; С10М 169/00, 2014 г.). Указанное изобретение выбрано в качестве прототипа.

К недостаткам данной смазки можно отнести отсутствие в ее составе компонентов улучшающих смазывающие свойства.

Известна пластичная смазка High Vacuum Grease фирмы Dow Corning (США) (http://atf.ru/production/dow corning/ kompaundy 3569/high vacuum grease/), неплавящаяся плотная силиконовая смазка на основе полидиметилсилоксановой жидкости, загущенной силикагелем. Отличается хорошей герметизирующей способностью для сосудов, работающих под давлением и вакуумом. Может использоваться в оборудовании химических производств (пробковых кранов, предохранительных клапанов, керамических шаровых кранов, подшипников расходомеров, оборудования для очистки воды, прокладок из синтетического каучука и уплотнительных колец оптических приборов). Смазка работоспособна при температурах -40÷200°С в условиях повышенного давления и вакуума до 10-6 мм рт.ст (10-6 торр), имеет пенетрацию неперемешанной смазки от 175 до 210 единиц и пенетрацию перемешанной смазки (60 циклов) - 260 единиц.

К сожалению, в открытых источниках приводятся только прикладные характеристики смазки, и отсутствуют сведения о составе и ее компонентах.

Задача изобретения - разработать кремнийорганическую смазочную композицию для уплотнения оборудования химических производств и лабораторных исследований, работающего в условиях глубокого вакуума, стойкой к агрессивным средам и с улучшенными смазывающими свойствами.

Известно (Патент США US 2016152903, C10G 69/12; С10М 105/04, 2016), что разветвленные соединения способствует улучшению реологических и смазывающих свойств в органических смазках. Исходя из этого, а также на основании анализа патентной документации, научной литературы и проведения исследований в качестве кремнийорганической для уплотнения и герметизации стеклянных и металлических элементов оборудования, работающего под вакуумом и в контакте с агрессивными средами для решения поставленной задачи предложена кремнийорганическая смазка для глубокого вакуума, в которой в качестве дисперсионной среды используют смесь полидиметилсилоксановых жидкостей линейного строения с вязкостью от 8000 до 12000 мм2/с при температуре 20°С и разветвленного строения с вязкостью от 7000 до 15000 мм2/с при температуре 20°С, взятыми в количестве 80-90% масс. и 2-8% масс. соответственно, а в качестве дисперсной фазы используют модифицированный диоксид кремния АМ-1-300 в количестве 8-15% масс., при этом пенетрация смазки составляет 160-260 единиц, смазка обеспечивает герметичность разъемных соединений для получения вакуума до 10-7 мм.рт.ст.

Полидиметилсилоксановая жидкость разветвленного строения легко получается методом простого гидролиза соответствующих мономеров, прекрасно совмещается с линейной полидиметилсилоксановой жидкостью, что обеспечивает высокую стабильность смазки, как при хранении, так и в процессе применения. Предлагаемая смазка повышает эксплуатационные свойства оборудования и позволяет обеспечить герметичность разъемных соединений для получения более глубокого вакуума до 10-7 мм.рт.ст.

Приведенные примеры описывают варианты композиций кремнийорганической смазки для глубокого вакуума по настоящему изобретению. В таблице 1 приведены составы дисперсионной среды, представляющих - смесь полидиметилсилоксановой (ПМС) жидкости с вязкостью - 8000-12000 мм2/с и разветвленной полидиметилсилоксановой (ПМС-Р) жидкости с вязкостью - 7000-15000 мм2/с. В таблице 2 приведены варианты получение смазочной композиции, а также характеристики сырья и готового продукта. Величина пенетрации характеризует реологические и прочностные свойства смазки. Величина диаметра пятна износа характеризует смазывающие свойства композиции.

Пример 1.

Получение смазочной композиции осуществляют в два этапа -получение дисперсионной среды (смеси полидиметилсилоксановой жидкости (ПМС), общей формулы: (CH3)3SiO[(CH3)2SiO]nSi(CH3)3; и полидиметилсилоксановой жидкости (ПМС-Р) разветвленного строения общей формулы: (CH3)3SiO[(CH3)2SiO]n{CH3Si[OSi(CH3)3]О}mSi(CH3)3,

где n=150-200 m=13-17 и получение смазочной композиции.

В емкость, снабженную обогревателем, перемешивающим устройством и термометром загружают - 441 г (98% масс.) полидиметилсилоксановой жидкости (ПМС) с вязкостью 12000 мм2/с и 9 г (2% масс.) полидиметилсилоксановой жидкости разветвленного строения (ПМС-Р) с вязкостью 7000 мм2/с, получают 450 г смеси жидкостей с вязкостью 11900 мм2/с, которая служит основой кремнийорганической смазочной композиции, затем в емкость добавляют 50 г порошка аэросила АМ-1-300. Полученную массу нагревают до температуры 40-60°С и перемешивают в течение 3-4 часов. После чего полученную массу охлаждают до комнатной температуры, выгружают и анализируют по показателям качества.

1. Внешний вид - бесцветная прозрачная мазеобразная пластичная масса.

2. Пенетрация при 20°С не перемешанной смазки, мм/10-175.

3. Пенетрация при 20°С перемешанной смазки (60 двойных ходов), мм/10-240.

4. Испаряемость, % потери веса при 200°С в течение 24 часов - 0,2.

5. Смазывающие свойства - диаметр пятна износа на ЧМТ-1 при 20°С, 1500 мин-1, 196 Н, мм - 0,9.

Аналогично примеру 1 получены смазочные композиции в примерах 2-9, состав которых приведен в таблице 1.

Предлагаемая смазочная композиция, приведенная в примерах 1-9 не токсична, обладает химической инертностью по отношению к конструкционным материалам, имеет низкую зависимость вязкости от температуры и высокую адгезию к поверхностям контакта, обладает низкой летучестью, исключает необходимость частого смазывания, имеет высокую водостойкость, исключает деформацию пластиковых и резиновых изделий.

Высокая вязкость основы смазки (8000-12000 мм2/с) и малое изменение ее значения с температурой обеспечивает хорошее уплотнение и герметизацию стеклянных и металлических элементов оборудования, работающего в условиях глубокого вакуума до 10-7 мм. рт.ст. и в контакте с агрессивными средами. Значение пенетрации при 20°С в интервале от 160 до 260 единиц. Смазочная композиция характеризуется хорошими смазывающими свойствами (диаметр пятна износа на ЧМТ-1 при 20°С, 1500 мин-1, и нагрузке 196 Н не привышал 1,0 мм) высокой стабильностью в диапазоне температур минус 40 плюс 200°С, потерей веса при температуре 200°С в течение 24 часов не более 0,5% масс. с сохранением пластичных свойств смазки.

Из данных таблицы 2 следует, что предлагаемая смазка не уступает по техническим характеристикам американской вакуумной смазке High Vacuum Grease фирмы Dow Corning (США), а по смазывающим свойствам, которые характеризуются значением диаметра пятна износа и имеет более низкое значение, превосходит как смазку High Vacuum Grease, так и смазку, описанную в прототипе (патент CN 103710080, пример 2).

Кремнийорганическая смазка для глубокого вакуума, на основе полидиметилсилоксановой жидкости в качестве дисперсионной среды и модифицированного диоксида кремния в качестве дисперсной фазы, работающая в интервале температур от минус 40°С до плюс 200°С, отличающаяся тем, что в качестве дисперсионной среды используют смесь полидиметилсилоксановых жидкостей линейного строения с вязкостью от 8000 до 12000 мм/с при температуре 20°С и разветвленного строения с вязкостью от 7000 до 15000 мм/с при температуре 20°С, взятых в количестве 80-90 мас.% и 2-8 мас.% соответственно, а в качестве дисперсной фазы используют модифицированный диоксид кремния АМ-1-300 в количестве 8-15 мас.%, при этом пенетрация смазки составляет 160-260 единиц, смазка обеспечивает герметичность разъемных соединений для получения вакуума до 10 мм рт.ст.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 45.
10.08.2015
№216.013.6c4e

Способ получения наноразмерного карбида тантала термотрансформацией пентакис-(диметиламино)тантала

Изобретение относится к получению нанодисперсного тугоплавкого карбида тантала, используемого в качестве наполнителя композиционных материалов, керамического теплозащитного покрытия, химически стойкого материала, материала для высокотемпературных керамоматричных композитов, и может быть...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559284
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.08.2015
№216.013.6e3d

Вещество, стимулирующее экспрессию гена коактиватора pgc-1α

Изобретение относится к биологии и медицине, а именно к биохимии и фармакологии, и касается применения комплекса трис-(2-гидроксиэтил)амина с бис-(2-метилфеноксиацетатом) цинка (цинкатрана) в качестве стимулятора экспрессии гена коактиватора PGC-1α, использование которого приводит к увеличению...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559779
Дата охранного документа: 10.08.2015
20.09.2015
№216.013.7ad0

Способ получения полиорганосилоксанов на основе органоалкоксисиланов

Изобретение относится к термостойким полиорганосилоксанам и к способам их получения. Предложенный способ получения полиорганосилоксанов включает ацидолиз органоалкоксисиланов и/или их смесей в присутствии кислотных катализаторов при 75-85°C, отличается тем, что для получения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563037
Дата охранного документа: 20.09.2015
27.04.2016
№216.015.3846

Способ получения ферромагнитных металлических наночастиц с твердой изоляционной оболочкой

Изобретение относится к получению наночастиц с ядром из ферромагнитного металла и диэлектрической оболочкой из оксида алюминия. В способе по варианту 1 проводят плазменную переконденсацию в токе инертного газа частиц порошка оксида алюминия с нанесенным на их поверхность покрытием из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582870
Дата охранного документа: 27.04.2016
25.08.2017
№217.015.9da1

Способ получения декаборана

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано в синтезе и производстве незамещенных и замещенных карборанов общей формулы RCBHCR. Сначала нагревают раствор диглима и боргидрида натрия до 105°С, прикапывая алкилгалогенид. После добавления всего алкилгалогенида...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610773
Дата охранного документа: 15.02.2017
25.08.2017
№217.015.abb7

Способ получения метакрилоксиметилалкоксисиланов

Изобретение относится к способам получения кремнийорганических эфиров метакриловой кислоты, содержащих алкоксигруппы у атома кремния. Предложен способ получения метакрилоксиметилалкоксисиланов формулы (I) по реакции метакрилата калия с хлорметилалкоксисиланами в среде N,N-диметилформамида в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612252
Дата охранного документа: 03.03.2017
25.08.2017
№217.015.b97d

Способ получения органомагнийоксаналюмоксанов, связующие и пропиточные материалы на их основе

Изобретение относится к способу получения органомагнийоксаналюмоксанов. Способ включает взаимодействие полиалкоксиалюмоксанов с ацетилацетонатом магния [CH(O)CCH=C(CH)O]Mg в среде органического растворителя при температуре 20°С-70°С с последующей отгонкой растворителя сначала при атмосферном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615147
Дата охранного документа: 04.04.2017
26.08.2017
№217.015.dd93

Способ получения олигоборсилазанов

Изобретение относится к области химической технологии азотсодержащих соединений кремния. Предложен способ получения олигоборсилазанов взаимодействием олигосилазанов, содержащих N-H и Si-H группы, в качестве которых используют кремнийорганические соединения класса силазанов, не содержащие при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624442
Дата охранного документа: 04.07.2017
29.12.2017
№217.015.f123

Гипергольное ракетное топливо

Изобретение относится к ракетно-комической технике, а именно к самовоспламеняющимся (гипергольным) топливным системам, которые применяются для решения широкого спектра задач, например в маршевых двигателях, для ориентации космических аппаратов. Гипергольное ракетное топливо,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638989
Дата охранного документа: 19.12.2017
29.12.2017
№217.015.f168

Композиция для высокоэнергетического пиротехнического зажигательного элемента

Изобретение относится к пиротехническим составам, содержащим в качестве горючего активные металлы, а в качестве окислителя фторпласты. Описана композиция высокоэнергетического пиротехнического зажигательного элемента в кумулятивных осколочных боевых изделиях, содержащая фторполимер и порошки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631821
Дата охранного документа: 26.09.2017
Показаны записи 1-10 из 122.
10.01.2013
№216.012.18b6

Способ получения α,ω-бис(метилдифенилсилил)олигодиорганосилоксанов

Изобретение относится к способам получения олигодиорганосилоксанов, используемых в качестве рабочих жидкостей паромасляных вакуумных насосов для создания умеренного и сверхглубокого вакуума; в качестве рабочих тел капельных холодильников-излучателей бескаркасных систем отвода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471818
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18f9

Устройство для получения карбидокремниевых волокон

Изобретение относится к устройствам для получения пиролизом монофиламентных карбидокремниевых волокон. Устройство для получения карбидокремниевых волокон состоит из одной или более камер. Каждая камера выполнена в виде стеклянной трубки с двумя штуцерами для подачи газовой смеси...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471885
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1c29

Способ получения β-карбида кремния

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Шунгит III-й разновидности, порошкообразное фенольное связующее и смазку смешивают. Полученную шихту вальцуют. Вальцованную массу измельчают, просеивают. Изготавливают заготовки методом компрессионного прессования. Заготовки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472703
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.02.2013
№216.012.2a9c

Способ получения триэтоксисилана

Изобретение относится к способам получения триэтоксисилана, пригодного для производства моносилана для полупроводниковой техники и солнечной энергетики, а также для различных кремнийорганических жидкостей и полимеров. Предложен способ получения триэтоксисилана прямым взаимодействием...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476435
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.03.2013
№216.012.2e1f

Устройство для получения борных волокон

Изобретение относится к устройствам для получения борных волокон. Устройство для получения борных волокон содержит сборный корпус, состоящий из стеклянных неразборных камер. Каждая камера содержит два ртутных и два газовых штуцера, выполненных в виде стеклянных трубок. Внутри каждой камеры...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477338
Дата охранного документа: 10.03.2013
20.04.2013
№216.012.35e5

Способ получения силанов типа rsih диспропорционированием гидридалкоксисиланов типа rsih(or') (где n=0; 1; r=me; r'=me, et) и катализаторы для его осуществления

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Силаны типа RSiH получают диспропорционированием гидридалкоксисиланов типа RSiH(OR') (где n=0; 1; R=Me; R'=Me, Et) в присутствии гетерогенного катализатора - анионообменной смолы. Анионообменную смолу однократно обрабатывают сухим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479350
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.06.2013
№216.012.4c2b

Композиция пастообразного ракетного горючего для прямоточных воздушно-реактивных двигателей с камерой дожигания

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к области получения пастообразных горючих для прямоточных воздушно-реактивных двигателей с камерой дожигания. Предлагается композиция, содержащая нанодисперсные порошки металлов. В качестве нанодисперсных порошков применяют порошок бора или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485081
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.06.2013
№216.012.5077

Способ получения органохлорсиланов методом газофазной термической конденсации и реактор для его осуществления

Изобретение относится к технологии получения органохлорсиланов. Предложен способ получения органохлорсиланов методом газофазной термической конденсации гидридхлорсиланов с хлорпроизводными олефинов и ароматических углеводородов, включающий подогрев исходных реагентов до температуры 100-300°С,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486192
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.06.2013
№216.012.5078

Способ разделения смеси метилхлорсиланов и хлористого метила

Изобретение относится к способам разделения смеси хлористого метила (ХМ) и метилхлорсиланов (МХС), получаемой в процессе синтеза метилхлорсиланов из кремния и хлористого метила. Предложен способ, при котором конденсат хлористого метила и метилхлорсиланов собирают раздельно с высокотемпературной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486193
Дата охранного документа: 27.06.2013
20.01.2014
№216.012.97b3

Способ получения метилхлорида

Изобретение относится к способу получения метилхлорида, включающему взаимодействие метанола с хлористым водородом в реакторе синтеза с получением парогазовой смеси, ее парциальную конденсацию, при которой метилхлорид выводят из системы в виде паров. Конденсат направляют в ректификационную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504534
Дата охранного документа: 20.01.2014
+ добавить свой РИД