Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПРОПИТКИ ПОРИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПРОПИТКИ ПОРИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ

КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПРОПИТКИ ПОРИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Описывается новая композиция для пропитки пористых изделий, включающая диметакрилат триэтиленгликоля марки ТГМ-3, мономер, перекись дикумила и ингибитор полимеризации, отличающаяся тем, что в качестве мономера она содержит бутилметакрилат или монометакрилат этиленгликоля, а в качестве ингибитора полимеризации-4-гидроксидифениламин при следующем соотношении компонентов, маc. ч. : диметакрилат триэтиленгликоля марки ТГМ-3 - 50-95; мономер - 5-50; перекись дикумила -0,5-1,0; 4-гидроксидифениламин - 0,05-0,1. Технический результат - разработка композиции для пропитки пористых изделий, имеющей пониженную вязкость и сочетающую высокую жизнеспособность с коротким временем отверждения. 2 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2139304
Класс(ы) патента: C08L67/07, C08K13/00, C09K3/10, C08K13/00, C08K5:06, C08K5:14, C08K5:18
Номер заявки: 98105140/04
Дата подачи заявки: 23.03.1998
Дата публикации: 10.10.1999
Заявитель(и): Общество с ограниченной ответственностью "Час" (UA)
Автор(ы): Бондаренко Павел Александрович (UA); Бокало Григорий Андреевич (UA); Гордиенко Николай Григорьевич (UA)
Патентообладатель(и): Общество с ограниченной ответственностью "Час" (UA)
Описание изобретения: Изобретение относится к области создания композиций на основе ненасыщенных полиэфиров и сложных эфиров метакриловой кислоты, предназначенных для герметизации пористых изделий, прежде всего - металлических отливок.
Известна пропиточная композиция на основе смеси виниловых мономеров с эпоксиэфиракрилатами, которая имеет вязкость до 580 сП (заявка 63-41519 Япония, МКИ C 08 F 299/00, B 22 D 29/00, опубл. 22.02.88). Композиция обеспечивает достаточную термостойкость и адгезию герметизирующего полимера. Однако, высокая вязкость композиции обусловливает длительное время пропитки и не позволяет герметизировать мелкие (менее 0,1 мм) поры в изделиях. Время отверждения композиции составляет не менее 30 минут.
Известен анаэробный пропиточный состав на основе диметакрилата триэтиленгликоля и лаурилметакрилата, содержащий также октоат меди и сульфимид бензойной кислоты (патент N 3969552 США, МКИ B 08 D 87/00, C 23 D 17/00, опубл. 13.07.76). Преимуществом состава является проведение процесса отверждения при 20oC без дополнительных расходов энергии. Пропиточный состав, находящийся в емкостях для хранения и в пропиточной ванне, требует барботажа воздуха или кислорода для предотвращения самопроизвольной полимеризации. Пропитанные составом металлические отливки погружают в ванны с активатором и отверждают в течение 6 часов. Раствор в ваннах для активации надлежит постоянно контролировать и корректировать. Следовательно, применение этого состава связано с длительным циклом отверждения и значительными трудностями вследствие низкой жизнеспособности без барботажа воздуха.
Ближайшим аналогом предлагаемого изобретения является состав для пропитки, включающий олигоэфиркарбонатметакрилат или его смесь с октилметакрилатом, диметакрилат триэтиленгликоля, гидрохинон и инициатор перекисного типа - перекись дикумила (А.с. 732332 СССР, МКИ C 09 L 67/06, C 09 K 3/10. Состав для пропитки пористого литья и сварных швов / Попова ГЛ., Мусинова B.C., Соковых С.Ф., Александров А.Л. - Опубл. 05.05.90, Бюл. N17). Состав в отвержденном состоянии обладает хорошей водостойкостью. Его вязкость составляет (25-45) сП при 20oC, что затрудняет, а в некоторых случаях делает невозможной герметизацию мелких (менее 0,1 мм) пор. Отверждение композиции ведут при температуре (120-140)oC в течение 1-2 часов, что значительно удлиняет цикл пропитки литья. При этом композиция имеет жизнеспособность, особенно при контакте с металлами, не удовлетворяющую современным требованиям производства.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка композиции для пропитки пористых изделий, имеющей пониженную вязкость и сочетающую высокую жизнеспособность (в том числе и при контакте с металлами) с коротким временем отверждения.
Поставленная задача достигается тем, что композиция для пропитки пористых изделий, включающая ненасыщенный полиэфир, мономер, инициатор и ингибитор полимеризации, согласно предлагаемому изобретению содержит в качестве ненасыщенного полиэфира - полиэфиракрилат ТГМ-3, в качестве мономера - бутилметакрилат или монометакрилат этиленгликоля, в качестве ингибитора - 4-гидроксидифениламин при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:
Полиэфиракрилат ТГМ-З - 50-95
Мономер - 50-5
Перекись дикумила - 0,5-1,0
4-гидроксидифениламин - 0,05-0,1
Ненасыщенный полиэфир - диметакрилат триэтиленгликоля (полиэфиракрилат ТГМ-3 по ТУ 16-16-2010-82) представляет собой продукт этерификации метакриловой кислоты триэтиленгликолем в среде растворителя - толуола.
В качестве мономера используют бутилметакрилат (ГОСТ 16756-71) или монометакрила тэтиленгликоля (ТУ 6-01-426-75).
В качестве инициатора полимеризации применяют бис(α,α- диметилбензил)пероксид (перекись дикумила).
В качестве ингибитора используют 4-гидроксидифениламин (ТУ 6- 14-524-77).
Образцы предлагаемой композиции в соответствии с рецептурой (табл. 1) готовят следующим образом: к полиэфиракрилату ТГМ-3 добавляют мономер, ингибитор, инициатор и перемешивают при температуре (20±2)oC до полного растворения перекиси дикумила и 4-гидроксидифениламина, но не менее 1,5 часов. Полученные образцы композиции представляют собой прозрачные однородные жидкости от светло-желтого до коричневого цвета. Вязкость композиций определяют по ГОСТ.
Отверждение образцов приводят, помещая (3,0±0,5) см3 приготовленной композиции в стеклянные пробирки типа П1 или П2 по ГОСТ 25336-82 диаметром от 15 до 20 мм. Пробирки термостатируют в водяном термостате при температуре (135+1)oС. Время отверждения определяется экспериментально по достижению максимального выхода трехмерного полимера.
Выход трехмерного полимера определяют методом исчерпывающей экстракции в ацетоне при кипячении образцов в аппарате Сокслетта.
Жизнеспособность композиций определяют по ускоренной методике, термостатируя пробирки с образцами при температуре (82±1)oC до момента потери текучести. Жизнеспособность композиций в контакте с металлами определяют, внося в пробирки по 0,5 г металлической стружки (стальной, алюминиевой, медной).
Свойства образцов композиции приведены в табл.2.
Изобретение иллюстрируется примерами 1-15.
Пример 1. Иллюстрирует рецептуру и свойства образца композиции по ближайшему аналогу.
Примеры 2-8. Иллюстрируют рецептуры и свойства образцов заявляемой композиции.
Примеры 9-15 (контрольные). Иллюстрируют состав и свойства образцов по рецептурам, выходящим за рамки заявляемой композиции.
Сущность заявляемого технического решения заключается в совместном использовании полиэфиракрилата ТГМ-3, мономера (бутилметакрилата или монометакрилата этиленгликоля), перекиси дикумила и 4-гидроксидифениламина. Сочетание этих признаков дает следующий эффект: композиция имеет вязкость в 2-3 раза меньше, может быть отверждена в течение (10-15) минут, что в 8-10 раз быстрее, чем по ближайшему аналогу. При этом жизнеспособность композиции, в том числе и при контакте с металлами, в 2-3 раза больше.
Полиэфиракрилат ТГМ-3, благодаря наличию в молекулах двух метакрилатных связей при полимеризации образует трехмерную структуру. При превышении содержания ТГМ-3 выше оптимальных пределов существенно увеличивается вязкость, снижается жизнеспособность композиции, особенно при контакте с металлами (табл. 2, пример 10). Полимерные блоки становятся жесткими, растрескиваются. Уменьшение содержания ТГМ-3 ниже оптимальных пределов приводит к получению недостаточно прочных, чрезмерно эластичных блоков, снижению жизнеспособности композиции (табл.2, пример 9).
Введение в композицию низковязкого мономера-растворителя позволяет регулировать вязкость, изменять реакционную способность исходной системы и степень сшивки образующихся трехмерных блоков. При уменьшении содержания мономера-растворителя ниже оптимальных пределов увеличивается вязкость, снижается жизнеспособность, особенно при контакте с металлами (табл.2, пример 10). Полимерные блоки становятся жесткими, растрескиваются. При увеличении содержания мономера-растворителя выше оптимальных пределов снижается жизнеспособность, особенно при контакте с металлами, снижается выход трехмерного полимера (табл.2, пример 11).
Перекись дикумила при нагревании продуцирует свободные радикалы. При возрастании содержания перекиси дикумила выше оптимальных пределов существенно уменьшается жизнеспособность композиции, особенно при контакте с металлами (табл. 2, пример 13). Содержание перекиси дикумила ниже оптимальных пределов приводит к увеличению времени отверждения, получению блочных образцов, имеющих низкое содержание трехмерного полимера, время их отверждения возрастает до 60 минут (табл.2, пример 12).
4-Гидроксидифениламин играет роль ингибитора полимеризации, который эффективно замедляет и предотвращает образование свободных радикалов до температуры 95oC. При увеличении содержания в композиции 4-гидроксидифениламина свыше оптимальных пределов время ее отверждения возрастает до 150 минут (табл. 2, пример 15). При уменьшении содержания в композиции 4-гидроксидифениламина ниже оптимальных пределов время ее отверждения сокращается до 5 минут, блоки растрескиваются, резко сокращается жизнеспособность композиции, особенно при контакте с металлами (табл.2, пример 14).
Анализ приведенных в таблице 2 данных показывает, что положительное влияние каждого из компонентов композиции для пропитки пористых изделий проявляется только при их сочетании в заявляемых соотношениях.
Композиция для пропитки пористых изделий при указанных заявляемых соотношениях компонентов имеет низкую вязкость, повышенную жизнеспособность, особенно при контакте с металлами. Одновременно сокращается время отверждения композиции.
Получен положительный эффект, состоящий в снижении исходной вязкости композиции в 2-3 раза, значительном (в 2-3 раза) увеличении по сравнению с ближайшим аналогом жизнеспособности композиции, в том числе и в присутствии ионов металлов, при одновременном сокращении времени отверждения (в 8-10 раз). Эффект достигается за счет совместного использования полиэфиракрилата ТГМ-3, мономера- растворителя и 4-гидроксидифениламина согласно заявляемому оптимальному соотношению компонентов. Данные показатели особенно важны для практического применения, поскольку заявляемые композиции вследствие низкой вязкости проникают в мелкие (с размерами менее 0,1 мм) поры изделий и герметизируют их. Повышение жизнеспособности композиции при одновременном снижении времени их полимеризации исключает трудности в их практическом использовании в установках пропитки (необходимость футеровки или барботажа воздуха), удлиняет время хранения композиции и срок службы пропиточной ванны без замены пропиточной композиции.
Технические характеристики заявляемой композиции для пропитки пористых изделий позволяют использовать ее для ликвидации негерметичности пористого литья из разных сплавов.
Формула изобретения: Композиция для пропитки пористых изделий, включающая диметакрилат триэтиленгликоля марки ТГМ-3, мономер, перекись дикумила и ингибитор полимеризации, отличающаяся тем, что в качестве мономера она сордержит бутилметакрилат или монометакрилат этиленгликоля, а в качестве ингибитора полимеризации - 4-гидроксидифениламин при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Диметакрилат триэтиленгликоля марки ТГМ-3 - 50 - 95
Мономер - 5 - 50
Перекись дикумила - 0,5 - 1,0
4-Гидроксидифениламин - 0,05 - 0,1