Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

полимерная композиция для герметизации пьезокерамических гидроакустических сенсоров

Классы МПК:C08L75/04 полиуретаны
C09K3/10 для герметизации или уплотнения соединений или крышек 
C08K5/54 кремнийсодержащие соединения
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Открытое акционерное общество "ЭЛПА" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2008-05-29
публикация патента:

Изобретение относится к полимерной композиции для герметизации пьезокерамических гидроакустических сенсоров. Данная композиция включает, мас.ч.: 100 - триглицерид 12-гидрокси-цис-9 октадеценовой кислоты (технический продукт - касторовое масло), 38,0-30,0 - изомеры толуилендиизоцианата, 2,7-30,0 - диэтиленгликольуретан и 0,1-1,0 - продукт согидролиза метилтрихлорсилана с диметилдихлорсиланом. Герметик из заявленной композиции обладает уменьшенным акустическим импедансом, что способствует повышению электрофизических параметров сенсоров, а также обеспечивает устойчивость загерметизированных им гидроакустических сенсоров к воздействию гидростатического давления 10 МПа, что позволяет эксплуатировать сенсоры при глубине погружения в воду до 1000 м. 1 табл.

Изобретение относится к химической технологии герметиков и заливочных компаундов и предназначено для использования в производстве пьезокерамических преобразователей, в частности при изготовлении гидроакустических пьезокерамических сенсорных модулей, работающих в условиях воздействия гидростатических давлений до 10 МПа.

Полимерная композиция для герметизации пьезокерамических сенсорных модулей должна иметь высокую адгезию к посеребренной поверхности пьезоэлементов, повышенную эластичность, низкий акустический импеданс и обеспечить устойчивость к воздействию гидростатических давлений до 10 МПа.

Известна полимерная композиция для герметизации интегральных схем (Аналог. Яп. Заявка 60 - 248769. Опубл.: 9.12.85. МКИ C08L 63/00). Композиция, предназначенная для герметизации интегральных схем, содержит диановые эпоксидные смолы, жидкий акрилонитрилбутадиеновый сополимер, имеющий концевые карбоксильные группы, и обладает пониженным коэффициентом термического расширения и модулем Юнга. Недостатком известной композиции является повышенный акустический импеданс.

Известен состав герметика, включающего диановую эпоксидную смолу, продукт взаимодействия олигодиенуретандиэпоксида с олигоамидом, наполнители и отвердитель (Аналог. А.с. CCCP № 1745709, кл. С09К 3/10. Oпубл. 15.02.84. Бюл. № 8).

Известный герметик обладает повышенной устойчивостью к воздействию кипящей воды и вибровоздействиям и применяется в производстве пьезокерамических фильтров и резонаторов в корпусном исполнении.

Однако для герметизации пьезокерамических гидроакустических сенсоров известный состав не может быть использован из-за недостаточной эластичности.

Известна полимерная композиция для герметизации полупроводниковых устройств методом литья под низким давлением, содержащая эпоксидные и фенолоформальдегидные смолы, аминные отвердители и органосилоксан (Аналог. Япония, з. 58-34825. Опубл. 01.03.83. МКИ C08G 59/62, С08G 59/13).

Известная композиция также недостаточно эластична.

Также известна полимерная композиция, включающая полиэфир, полиизоцианат и глицидол, предназначенная для использования в качестве заливочных и герметизирующих компаундов для тензочувствительных деталей в радиоэлектронной промышленности (Аналог. А.с. SU 1073265, кл. C08L 75/04, C08L 71/00. Опубл. 15.02.84. Бюл. № 8).

Недостатком известной композиции является невысокая адгезия к пьезокерамическим материалам.

Еще известен герметик полиуретановый К-31, представляющий собой продукт сополимеризации 2,4- и 2,6- изомеров толуилендиизоцианата, триглицерида 12-гидрокси-цис-9 октадеценовой кислоты (технический продукт - касторовое масло) и стирола (Кацнельсон М.Ю., Бадаев Г.А. Полимерные материалы. Справочник. - Л.: Химия, 1982. С.215).

Герметик К-31 характеризуется повышенной морозостойкостью, хорошей адгезией к металлам, влагостойкостью, высоким коэффициентом демпфирования, улучшенной пропитывающей способностью. Применяется для заливки и пропитки узлов аппаратуры высоковольтных трансформаторов, а также герметизации схем, содержащих хрупкие и чувствительные элементы.

Недостатком герметика К-31 является невысокая устойчивость загерметизированных им гидроакустических пьезокерамических сенсоров к воздействию гидростатического давления до 10 МПа и невысокая адгезия к пьезоэлементам.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является герметик полиуретановый на основе триглицерида 12-гидрокси-цис-9 октадеценовой кислоты, толуилендиизоцианата, диэтиленгликольуретана, кремнийорганического соединения, диоксида титана (1У) и неорганических пигментов (Прототип. Полиуретановый герметик. Заявка № 95122042 А (10.01.1998)) (D1).

Недостатком прототипа является невысокая устойчивость загерметизированных им гидроакустических пьезокерамических сенсоров к воздействию гидростатического давления до 10 МПа и повышенный акустический импеданс.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является достижение технического результата, заключающегося в обеспечении устойчивости к воздействию гидростатического давления загерметизированных пьезокерамических сенсоров при давлении 10 МПа и уменьшении акустического импеданса.

Поставленная задача решается в полимерной композиции для герметизации пьезокерамических гидроакустических сенсоров, включающей триглицерид 12-гидрокси-цис-9 октадеценовой кислоты (технический продукт - касторовое масло) и изомеры толуилендиизоцианата, диэтиленгликольуретан, кремнийорганическое соединение, представляющее собой продукт согидролиза метилтрихлорсилана с диметилдихлорсиланом при следующем соотношении компонентов (мас.ч.):

Касторовое масло 100
Изомеры толуилендиизоцианата 38,0-30,0
Диэтиленгликольуретан 2,7-30,0
Продукт согидролиза метилтрихлорсилана полимерная композиция для герметизации пьезокерамических гидроакустических   сенсоров, патент № 2385888
с диметилдихлорсиланом 0,1-1,0

Отличительными признаками изобретения является то, что из состава полимерной композиции исключены диоксид титана (1У) и неорганические пигменты.

Указанная совокупность отличительных признаков позволяет достичь технического результата, заключающегося в обеспечении устойчивости к воздействию гидростатического давления и в уменьшении акустического импеданса.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Стандарты, в соответствии с которыми выпускаются использованные вещества, приведены ниже.

Касторовое масло ГОСТ 6757-73

Диэтиленгликольуретан ТУ 6-03-388-75

Толуилендиизоцианат 102-Т ТУ 6-03-331-72

Толуилендиизоцианат Т-65/35 ТУ 6-03-340-73

Продукт согидролиза метилтрихлорсилана с

диметилдихлорсиланом ТУ 6-02-909-79

Пример 1

Касторовое масло сушат при температуре 120-130°С и давлении не более 10 мм рт.ст. в течение 12 часов. В 100 мас.ч. касторового масла добавляют 0,01 мас.ч. продукта согидролиза метилтрихлорсилана с диметилдихлорсиланом. Смесь перемешивают не менее 5 минут, добавляют 37,0 мас.ч. толуилендиизоцианата (технический продукт - 102-Т) и 2,5 мас.ч. диэтиленгликольуретана, перемешивают 2-3 минуты и вакуумируют при комнатной температуре и давлении не более 10 мм рт.ст. Отверждение производят при комнатной температуре не менее 48 часов.

В примере 1 взяты запредельные соотношения компонентов.

Пример 2

Осуществляют аналогично примеру 1, но при следующем качественном и количественном соотношении компонентов (мас.ч.):

Касторовое масло 100
Толуилендиизоцианат Т-6538,0
Диэтиленгликольуретан 4,5
Продукт согидролиза метилтрихлорсилана с полимерная композиция для герметизации пьезокерамических гидроакустических   сенсоров, патент № 2385888
диметилдихлорсиланом 0,1

Пример 3

Осуществляют аналогично примеру 1, но при следующем качественном и количественном соотношении компонентов (мас.ч.):

Касторовое масло 100
Толуилендиизоцианат Т-6535,0
Диэтиленгликольуретан 11,8
Продукт согидролиза метилтрихлорсилана с полимерная композиция для герметизации пьезокерамических гидроакустических   сенсоров, патент № 2385888
диметилдихлорсиланом 0,2

Пример 4

Осуществляют аналогично примеру 1, но при следующем качественном и количественном соотношении компонентов (мас.ч.):

Касторовое масло 100
Толуилендиизоцианат Т-10232,0
Диэтиленгликольуретан 20,9
Продукт согидролиза метилтрихлорсилана с полимерная композиция для герметизации пьезокерамических гидроакустических   сенсоров, патент № 2385888
диметилдихлорсиланом 0,6

Пример 5

Осуществляют аналогично примеру 1, но при следующем качественном и количественном соотношении компонентов (мас.ч.):

Касторовое масло 100
Толуилендиизоцианат Т-6530,0
Диэтиленгликольуретан 4,5
Продукт согидролиза метилтрихлорсилана с полимерная композиция для герметизации пьезокерамических гидроакустических   сенсоров, патент № 2385888
диметилдихлорсиланом 1

Пример 6

Осуществляют аналогично примеру 1, но при следующем качественном и количественном соотношении компонентов (мас.ч.):

Касторовое масло 100
Толуилендиизоцианат Т-6529,0
Диэтиленгликольуретан 30,0
Продукт согидролиза метилтрихлорсилана с полимерная композиция для герметизации пьезокерамических гидроакустических   сенсоров, патент № 2385888
диметилдихлорсиланом 1,2

В примере 6 взяты запредельные соотношения компонентов, содержание толуилендиизоцианата ниже нижнего заявляемого предела, а продукта согидролиза метилтрихлорсилана с диметилдихлорсиланом - выше верхнего заявляемого предела.

Свойства заявляемого герметика в сравнении с прототипом приведены в таблице.

Как видно из данных таблицы, заявляемая полимерная композиция обеспечивает устойчивость загерметизированных им гидроакустических пьезокерамических сенсоров к воздействию гидростатического давления до 10 МПа, что позволяет эксплуатировать сенсоры при глубине погружения в воду до 1000 м. При этом акустический импеданс у герметика по изобретению меньше на 25-30%, что способствует повышению электрофизических параметров сенсоров.

Таблица
Показатели Величина показателей по примерам
12 34 56 Прототип. Пример 3
Прочность при растяжении, МПа 4,05,0 5,45,2 4,84,2 5,4
Удлинение при растяжении, МПа 100140 125160 190140 125
Акустический импеданс, ×103 г/см2с 1.551.52 1.541.55 1.561.58 1,98
Адгезионная прочность «герметик - пьезокерамика», МПа 0.83.6 3.81.2 4.042 3,8
Устойчивость загерметизированных сенсоров к воздействию давления 10 МПа - ++ ++ --
+ - устойчив;
- - не устойчив.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Полимерная композиция для герметизации пьезокерамических гидроакустических сенсоров, включающая триглицерид 12-гидрокси-цис-9 октадеценовой кислоты (технический продукт - касторовое масло), изомеры толуилендиизоцианата, диэтиленгликольуретан и продукт согидролиза метилтрихлорсилана с диметилдихлорсиланом при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Касторовое масло 100
Изомеры толуилендиизоцианата 38,0-30,0
Диэтиленгликольуретан 2,7-30,0
Продукт согидролиза метилтрихлорсилана с полимерная композиция для герметизации пьезокерамических гидроакустических   сенсоров, патент № 2385888
диметилдихлорсиланом 0,1-1,0


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2385888

patent-2385888.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C08L75/04 полиуретаны

Патенты РФ в классе C08L75/04:
полимерная композиция для герметизации пьезокерамических приемоизлучающих гидроакустических устройств -  патент 2529542 (27.09.2014)
битумно-уретановое вяжущее и способ его получения -  патент 2527470 (27.08.2014)
полиуретановая пена с низким содержанием мономеров -  патент 2524938 (10.08.2014)
способ получения термопластических композиций на основе пластифицированного крахмала и полученные им композиции -  патент 2524382 (27.07.2014)
жидкий гидроксиламинный отвердитель изоцианатных форполимеров для получения напыляемых полимочевинуретановых покрытий -  патент 2522427 (10.07.2014)
технологическая добавка для термопластичных полиуретанов -  патент 2520441 (27.06.2014)
полигидрокси-полиуретановая смола, модифицированная полисилоксаном, способ ее получения, содержащий эту смолу термочувствительный материал для записи, искусственная кожа, кожеподобный материал из термопластичной полиолефиновой смолы, материал для уплотнителя и уплотнитель -  патент 2518465 (10.06.2014)
полиуретановый состав и его применение для получения голографических сред -  патент 2518125 (10.06.2014)
полигидрокси-полиуретановая смола, модифицированная полисилоксаном, способ ее получения, содержащий эту смолу термочувствительный материал для записи, искусственная кожа, кожеподобный материал из термопластичной полиолефиновой смолы, материал для уплотнителя и уплотнитель -  патент 2518095 (10.06.2014)
композиция для получения жесткого напыляемого пенополиуретана -  патент 2517756 (27.05.2014)

Класс C09K3/10 для герметизации или уплотнения соединений или крышек 

Класс C08K5/54 кремнийсодержащие соединения


Наверх