×
21.12.2019
219.017.efd0

ТЕРМОРАДИАЦИОННОСТОЙКАЯ ЭЛАСТОМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области промышленного производства резин и резиноподобных материалов, а именно к производству эластомерных материалов, используемых для изготовления различных резинотехнических деталей (РТД), подвергающихся одновременному воздействию радиации и повышенных температур при различных режимах механических нагружений. Описана терморадиационностойкая эластомерная композиция, содержащая в качестве полимерной основы непредельный карбоцепной каучук, вулканизующую систему, антиоксидант, наполнитель - технический углерод, отличающаяся тем, что дополнительно содержит кремнеорганический пластификатор, антирадиационный наполнитель, из ряда непредельных карбоцепных каучуков выбран бутадиенметилстирольный, а в качестве вулканизующей системы используют сочетание серы, тиурама и оксида цинка, в качестве антирадов-антиоксидантов - производное анилина и фенил-2-нафтиламин в следующих соотношениях компонентов, масс. ч: синтетический бутадиенметилстирольный каучук 100,0, вулканизующая система 9,0, антирады-антиоксиданты 1,0-3,0, антирадиационный наполнитель 5,0-8,0, наполнитель - технический углерод 75,0, кремнеорганический пластификатор и парафин 8,0. Технический результат: улучшение эксплуатационных характеристик материала при работе в условиях воздействия повышенных температур и ионизирующего излучения. 1 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области промышленного производства резин и резиноподобных материалов, а именно к производству эластомерных материалов, используемых для изготовления различных резинотехнических деталей (РТД), подвергающихся одновременному воздействию радиации и повышенных температур при различных режимах механических нагружений. Изобретение может быть использовано при изготовлении РТД для оборудования атомной энергетики, судостроения и в других отраслях.

Основным преимуществом резины как конструкционного материала является высокая эластичность. Некоторые резины обладают не только высокой эластичностью, но и терморадиационной стойкостью, что позволяет применять их при изготовлении РТД различного типа, в частности, для уплотнителей подвижных и неподвижных соединений различной конфигурации, комплектующих АЭС и другие объекты атомной техники (атомные подводные лодки, атомоходы и т.д.).

Известна рентгенозащитная и радиационно-стойкая резина, применяемая в медицине, на основе различных каучуков (этиленпропилендиеновый СКЭПТ-100, бутадиеннитрильный СКН-40 или СКН-40М, синтетический изопреновый СКИ-3 и натуральный) по патенту РФ №2054439 с высокой эластичностью, прочностью и динамической выносливостью при изгибе (до 12.000 циклов). Рентгенозащитные свойства достигаются применением в рецептуре оксидов редкоземельных металлов и хлорсульфированным полиэтиленом. Однако, эта резиновая смесь не предназначена для изготовления деталей, работающих одновременно и под воздействием повышенных температур.

В заявке на патент №94005540 упоминаются рентгенозащитные резины, содержащие полиизопреновый каучук, оксиды свинца и используемые для облицовки помещений с рентгеновской аппаратурой, изготовления защитных экранов и т.д. (ТУЗВ10455-72). Радиационная стойкость таких резин достигается за счет введения производных свинца, обладающего высокой токсичностью. Еще одним недостатком этих рецептур является повышение скорости накопления относительной остаточной деформации. Последнее не позволяет использовать такие рецептуры для изготовления работоспособных уплотнительных резино-технических изделий.

Наиболее близким по совокупности признаков и достигаемому техническому результату прототипом является резиновая смесь по патенту №2383566 на основе бутадиенметилстирольного каучука, содержащая вулканизующую группу - серу, дибензтиазолилдисульфид и дифенилгуанидин, и в качестве активатора вулканизации -оксид цинка при следующих соотношениях компонентов, масс.ч.:

бутадиенметилстирольный каучук 100,0
оксид цинка 5,0
дибензтиазолилдисульфид 1,5
сера 2,0
дифенилгуанидин 0,3
наполнитель - технический углерод П324 50,0.

Данная резиновая смесь обладает высоким уровень радиационной стойкости. Однако, после облучения дозой 100 Мрад эта резина сохраняет только 67% от исходной прочности и 70% от исходного относительного удлинения при разрыве.

Это обусловлено протеканием в резине основных радиационно-химических процессов:

- радиационного сшивания макроцепей - образования поперечных межмолекулярных связей;

- радиационной деструкции;

- радиационного окисления;

- газовыделения.

Задачей заявленного изобретения является разработка терморадиационностойкой эластомерной композиции для изготовления РТД, применяемых при одновременном воздействии повышенных температур и радиационного излучения в спецтехнике.

Техническим результатом, получаемым при практическом использовании РТД из заявляемой композиции, является улучшение их эксплуатационных характеристик при работе в условиях одновременного воздействия повышенных температур и ионизирующего излучения.

Таким образом, заявленная эластомерная композиция позволит изготавливать РТД, подвергающихся одновременному воздействию радиации и повышенных температур (до 60°С) при различных режимах механических нагружений.

Указанный результат достигается за счет рецептурного состава заявленной эластомерной композиции, содержащей в качестве полимерной основы непредельный карбоцепной каучук (в частности, синтетический бутадиенметилстирольный каучук), в качестве наполнителя - технический углерод, а также серную вулканизующую систему и антирады-антиоксиданты. Кроме того, она содержит антирадиационный наполнитель в следующих соотношениях компонентов, масс.ч:

синтетический бутадиенметилстирольный каучук 100,0
вулканизующая система 9,8
антирады-антиоксиданты 1,0-3,0
антирадиационный наполнитель 8,0-11,0
наполнитель (технический углерод) 75,0
пластификатор 8,0.

Основную массу заявленной композиции составляют синтетический бутадиенметилстирольный каучук, содержащий в своем составе ароматические группы, что создает внутреннюю защиту за счет процессов внутримолекулярного переноса энергии возбуждения и рассеивания ее фенильными кольцами, и наполнитель, которые в основном определяют технологические и эксплуатационные свойства эластомерных композиций. Вся совокупность компонентов и соотношение их массовых частей, установленное в основном экспериментальным путем, позволяет получить не только хорошие физико-химические характеристики и терморадиационную стойкость эластомерной композиции, но и обеспечить качество изготовляемых из них РТД.

Эксперименты проводились с учетом того, что большинство компонентов заявленной эластомерной композиции многофункциональны. Поэтому для получения вулканизатов из синтетического бутадиенметилстирольного каучука с высокой радиационной стойкостью при повышенных температурах в качестве вулканизующей системы была выбрана сера с тиурамом и оксидом цинка в качестве ускорителя и активатора вулканизации, соответственно. Увеличение общей серы в резинах на основе синтетического бутадиенметилстирольного каучука приводит к снижению скорости радиационного сшивания и деструкции, тем самым резко повышая радиационную стойкость резин в свободном и сжатом состоянии.

Антиоксиданты, применяемые в эластомерной композиции, эффективно защищают не только от теплового старения, но и повышают радиационную стойкость эластомерной композиции.

Применение в качестве наполнителя в эластомерной композиции технического углерода позволяет замедлить ухудшение физико-механических характеристик эластомерной композиции в процессе терморадиационного старения.

Введение в эластомерную композицию парафина и кремнеорганической жидкости в качестве пластификаторов практически не влияют на скорость структурирования эластомерной композиции, но значительно улучшает ее технологические свойства.

Использование антирадиационного наполнителя взамен применяющихся высокотоксичных оксидов свинца позволяет обеспечить высокую радиационную стойкость.

Возможность достижения положительного эффекта при осуществлении изобретения иллюстрируют примеры 1-2 в таблице 1.

Пример 1. Для изготовления резиновой смеси используют стандартную вулканизационную систему, состоящую из серы, оксида цинка и тетраметилтиурамдисульфида. В качестве наполнителя используется техуглерод по ГОСТ 7885-76 и антирадиационный наполнитель в количестве 5,0 м.ч., в качестве противостарителя - аминсодержащий антиоксидант. Резиновая смесь изготавливалась на вальцах Пд 630 315/315 по стандартной технологии и вулканизовалась при температуре 151°С в течение 15 минут.'

В примере 2 в рецептуре резиновой смеси увеличили содержания антирада-антиокислителя до 3,0 м.ч. и антирадиционного наполнителя до 8,0 м.ч. Резиновая смесь изготавливалась на вальцах Пд 630 315/315 по стандартной технологии и вулканизовалалсь при температуре 151°С в течение 30 минут.'

Коэффициенты старения по показателям «условная прочность при растяжении» и «относительное удлинение после разрыва» резин по примерам 1, 2 после одновременного воздействия повышенной температуры 60°С и радиационного излучения 100 Мрад составляют 1,00-1,09 и 0,61, соответственно. При этом коэффициенты старения резины-прототипа, испытанной в тех же условиях, значительно меньше и составляют только 0,26 и 0,15.

Кроме того, введение антирадов-антиоксидантов значительно улучшает теплостойкость резин из заявленной эластомерной композиции. Значения показателя «относительная остаточная деформация после сжатия» резин по примерам 1, 2 после одновременного воздействия повышенной температуры 60°С и радиационного излучения 100 Мрад составляют 68-82%, в то время как значение показателя ООД резины-прототипа составляет 82-87%.

Как видно из приведенных данных, резины из заявленной эластомерной композиции отличаются значительно более высоким уровнем теплорадиационностойкости и физико-механических характеристик, по сравнению с резиной-прототипом.

Из представленных данных следует, что положительный эффект - сохранение физико-механических показателей резин после одновременного воздействия повышенной температуры и радиационного излучения - достигается за счет совместного использования антирадиационных антиоксидантов и наполнителей.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-3 из 3.
19.10.2018
№218.016.9418

Виброизолирующая подвеска трубопровода

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим виброизоляцию корпуса судна и судовых помещений от внутренних источников вибрации, передаваемых на корпусные конструкции. Виброизолирующая подвеска трубопровода содержит два полухомута, соединенных между собой элементами крепления. С одним из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669981
Дата охранного документа: 17.10.2018
14.06.2019
№219.017.8329

Эластомерная композиция

Изобретение относится к производству эластомерных материалов, используемых в нефтегазовой отрасли для изготовления резинотехнических деталей, подвергающихся воздействию высоких температур, агрессивных сред, многократным деформациям растяжения, абразивному износу, и может быть использовано в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691333
Дата охранного документа: 11.06.2019
21.03.2020
№220.018.0e54

Способ изготовления обрезиненных резистивных электрообогревателей для морской техники

Изобретение относится к области электротермии, а именно к изготовлению плоских электронагревателей, поддерживающих в работоспособном состоянии различные морские, в том числе подводные устройства. Способ изготовления резистивных электрообогревателей включает изготовление двух изоляционных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002717102
Дата охранного документа: 18.03.2020
Показаны записи 1-10 из 13.
10.01.2013
№216.012.18bd

Эластомерная композиция

Изобретение относится к химическому производству, а также к железнодорожному и автотранспорту, а именно к материалу, используемому для амортизаторов сцепного устройства вагонов, компенсирующих динамические продольные нагрузки, действующие на сцепки грузовых железнодорожных вагонов и локомотива...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471825
Дата охранного документа: 10.01.2013
27.05.2013
№216.012.451c

Воздушная система турбонасосной установки гидравлического торпедного аппарата

Изобретение относится к пусковым гидравлическим торпедным аппаратам, в частности к воздушной системе турбонасосной установки. Воздушная система турбонасосной установки гидравлического торпедного аппарата содержит воздушную турбину, баллон сжатого воздуха, отсечной клапан и регулятор расхода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483269
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.01.2014
№216.012.9548

Подводная лодка с гидравлическими торпедными аппаратами

Изобретение относится к области кораблестроения. Подводная лодка с гидравлическими торпедными аппаратами содержит прочный корпус и легкий корпус с волнорезными щитами. Торпедные аппараты оснащены передней и задней крышками, источником энергии, регулятором, мотором и насосом. Прочный корпус...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503910
Дата охранного документа: 10.01.2014
27.11.2014
№216.013.0bf3

Система стрельбы с гидравлическими торпедными аппаратами

Изобретение относится к военной технике, а именно к торпедным аппаратам. Система стрельбы с гидравлическими торпедными аппаратами содержит шаровые краны с пневмопроводами и управлением от электроклапанов, боевой баллон с возможностью подачи воздуха от корабельной системы воздуха высокого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534467
Дата охранного документа: 27.11.2014
10.12.2015
№216.013.9604

Эластомерная композиция

Изобретение относится к области промышленного производства резин и резиноподобных материалов, а именно к различным тонкостенным резино-техническим изделиям, подвергающимся воздействию агрессивных сред и многократным деформациям растяжения, в том числе для крупногабаритных мембран различного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570024
Дата охранного документа: 10.12.2015
19.10.2018
№218.016.9418

Виброизолирующая подвеска трубопровода

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим виброизоляцию корпуса судна и судовых помещений от внутренних источников вибрации, передаваемых на корпусные конструкции. Виброизолирующая подвеска трубопровода содержит два полухомута, соединенных между собой элементами крепления. С одним из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669981
Дата охранного документа: 17.10.2018
21.10.2018
№218.016.9478

Способ пассивного автоматического гидроакустического обнаружения морских объектов

Изобретение относится к области гидроакустики и предназначено для обнаружения морских объектов в условиях высокого уровня помех. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение помехоустойчивости и скрытности обнаружения морских объектов. Достижение указанного технического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002670188
Дата охранного документа: 18.10.2018
14.06.2019
№219.017.8329

Эластомерная композиция

Изобретение относится к производству эластомерных материалов, используемых в нефтегазовой отрасли для изготовления резинотехнических деталей, подвергающихся воздействию высоких температур, агрессивных сред, многократным деформациям растяжения, абразивному износу, и может быть использовано в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691333
Дата охранного документа: 11.06.2019
03.07.2019
№219.017.a472

Комбинированная многоканальная головка самонаведения

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к оптоэлектронным головкам самонаведения (ГСН), используемым в малогабаритных авиационных средствах поражения, запускаемых с беспилотных летательных аппаратов или боевых вертолетов. Комбинированная многоканальная головка самонаведения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002693028
Дата охранного документа: 01.07.2019
31.12.2020
№219.017.f48f

Привод запорной трубопроводной арматуры

Изобретение относится к приводам запорной трубопроводной арматуры нефтяной и газовой промышленности, системам транспортирования жидкостей и газа и может быть применено в системах управления движением флюида в фонтанной арматуре, в том числе и при глубоководной добыче в открытом море, для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002710635
Дата охранного документа: 30.12.2019
+ добавить свой РИД