CS214257B1

CS214257B1 - Elastický reaktivní tmel pro pružné uložení optických prvků do pouzder

Info

Publication number: CS214257B1
Application number: CS622980A
Authority: CS
Inventors: Ivo Wiesner; Jiri Novak; Vaclav Kopal
Original assignee: Ivo Wiesner; Jiri Novak; Vaclav Kopal
Priority date: 1980-09-15
Filing date: 1980-09-15
Publication date: 1982-04-09

Abstract

Vynález řeší elastický tmel pro pružné uložení optických prvků do pouzder, který je tvořen 100 hm. díly epoxidového kapalného elastoméru, 1 až 10 hm. díly polyaminického vulkanizátoru a 2 až 50 hm. díly plniv, pigmentů a látek regulujících tixotropii tmelu. Pružné uložení podle vynálezu snáší střídání teplot v rozsahu - 40 až 120 °C, přičemž vulkanizovaný tmel má vynikající adhezi ke sklu i kovům a pevnost v tahu nejméně 1 MPa.

Description

Předmětem vynálezu je elastický reaktivní tmel pro pružné uložení optických prvků do pouzder, zejména kovových , pomocí elastického tmelu.

Optické aparáty, např. dalekohledy obsahují optické prvky uložené v pouzdrech, nej častěji kovových. Současné požadavky na uložení optických prvků jsou velmi přísné, protože při působení kolísavých teplot, nárazů, chvění, vlhkosti, prachu a dalších faktorů, nesmí docházet ke znehodnocení optického aparátu nebo k podstatnému poklesu optické účinnosti. Z uvedených příčin se ukládání optických prvků do pouzder uskutečňuje v současné době pomocí elastických tmelů na bázi thiokolových kaučuků nebo polyuretánových elastomerů. Polyuretanové tmely vznikají vulkanizací polyolových složek polyizokyanáty a ve stadiu aplikace i vulkanizace jsou vysoce citlivé na vzdušnou vlhkost i vlhkost adsorbovanou na povrchu součástí. Přítomná vlhkost způsobuje tvorbu bublin a podstatný pokles pevnosti tmelu. Mimo to polyuretanové tmely, podobně jako tmely na bázi thikolů, mají nedostatečnou adhezi ke kovům, sklu a některým dalším materiálům. Nedostatečná adheze se projevuje zejména během kolísání teplot, kdy dochází místy k roztmelování spojů, případně i k jejich částečnému uvolnění, čímž je obvykle optický přistroj znehodnocen. Bylo zjištěno, že při použití známých tmelů je částečné roztmelení příčinou až 40 % zmetkovitosti. Současný stav techniky nezná zatím žádný tmel, vhodný pro uložení optických prvků, který by v plné míře vyhovoval kladeným požadavkům.

Bylo zjištěno, že uvedené nedostatky lze odstranit elastickým reaktivním tmelem pro uložení optických prvků do pouzder podle vynálezu, který je tvořen 100 hmot. díly kapalného epoxidového elastoméru o střední molekulové hmotnosti 600 až 1 500 a obsahu epoxidových skupin 0,130 až 0,330 mol/ΙΟΟ g, 1 až 10 hmot. díly polyaminického vulkanizátoru o střední molekulové hmotnosti 60 až 900, aminovém čísle 150 až 1 870 mg KOH/g, obsahujícího v molekule nejméně 2 aminové skupiny a 2 až 50 hmot. díly plniv, pigmentů a látek regulujících tixotropii tmelu.

Mezi styčné plochy optických prvků a pouzdra se vpraví reaktivní tmel, načež se sestava ponechá v klidu při teplotě 15 až 60 °C do ukončení vulkanizace. Pružné uložení podle vynálezu snáší střídání teplot v rozsahu - 40 až 120 °C, přičemž vulkanizovaný tmel má vynikající adhezi ke sklu i kovům a pevnost v tahu nejméně 1 MPa. V nevulkanizovaném stavu není tmel citlivý k vlhkosti a ani neobtěžuje okolí pronikavým pachem jak je tomu u tmelů na bázi thiokolů. Při souběžném hodnocení kvality uložení optických prvků s použitím tmelů na bázi thiokolů a tmelu dle vynálezu, došlo po aplikačních zkouškách k dílčímu roztmelení 40 % optických prvků tmelených thiokolovým tmelem, ale ani k jedinému případu roztmelení při použití elastického reaktivního tmelu dle vynálezu.

Podle vynálezu se používá kapalný epoxidový elastomér, který sestává z 10 až 30 hm. % alifatické epoxidové pryskyřice na bázi diolů (etylénglykol, butandiol, dietylénglykol aj.), až 50 hmot. % nízkomolekulárni epoxidové pryskyřice na bázi dianu, mající střední molekulovou hmotnost 340 až 400 a obsah epoxidových skupin 0,500 až 0,5875 mol/100 g, a z 50 až 85 hmot. % telechelického předpolyméru získaného reákcí polymérních mastných kyselin s nízkomolekulární epoxidovou pryskyřicí. Střední molekulová hmotnost epoxidového telechelického předpolyméru je 1 100 až 1 500 a obsah epoxidových skupin 0,130 až 0,200 mol/100 g.

Vulkanizátorem jsou polyaminické sloučeniny mající nejméně dvě aminové skupiny, jejichž aminové číslo je 150 až 1 870 mg KOH/g a střední molekulová hmotnost 60 až 800. Nej častěji to jsou etylendiamin, dietylentriamin, propylendiamin, dipropylentriamin, hexametylendiamin, trimetylhexametylendiamin, izoforondiamin, mentandiamin, diaminocyklohexan, diaminodicyklohexylmetan, xylylendiamin nebo polyaminoamidové pryskyřice připravené z těchto polyaminů a polymerních mastných kyselin. Volbou množství polyaminického vulkanizátoru v rozsahu 100 až 180 % teorie, vztaženo na obsah epoxidových skupin, lze do jisté míry měnit i některé parametry vulkanihovaného tmelu, zejména tvrdost, tažnost, pevnost v tahu a bod zeskelněni.

Pro plnění a pigmentaci tmelu se používají známá plniva a pigmenty, užívané při aplikacích epoxidových pryskyřic. Dává se přednost mletému tavenému křemení, kaolinu, kovovým prachům, titanové bělobě, sazím¹ a podobně. Stupeň stékavosti a tikoštopie se ovlivňuje přídavkem siloxidu, bentonitů a podobně.

Vulkanizace se obvykle nechá probíhat při teplotách 15 až 60 °C, při teplotách pod 15 °C je vhodné užití urychlovačů vulkanizace (fenolické sloučeniny, trifenylfosfit aj.). Doba vulkanizace je 5 až 50 hodin.

Příklad 1

Smísením 80 g epoxidového telechelického předpolyméru, připraveného reakcí 1 rnolc. nízkcmolekujární epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 385 a 1 molu dimerních mast.ných kyselin o střední molekulové hmotnosti 595, s 20 g alifatické epoxidové pryskyřice r.a bázi butandiolu (obsah ep. skupin 0,710 mol/100 g) se připraví kapalný epoxidový elastornér· o . v střední molekulové hmotnosti 909 a obsahu epoxidových skupin 0,222 mol/100 g.

100 g tohoto elastoméru se mísí se 7,3 g (160 % teorie) dietylentriaminu a v homogenní směsi se rozmíchá 19 g titanové běloby AV-01 a 1 g sazí Nigros G. Dobře promísený tmel se nanese na styčné plochy optických prvků a pouzdra a provede se usazení. Vulkanizace je ukončena při pokojové teplotě za 4 dny, ale již po 24 hodinách má tmel 70 až 80 % své pevnosti.

Plně vulkanizovaný tmel má pevnost v tahu 2,5 MPa, tvrdost 92 °Sh A a tažnost 70 %. Po provedeni předepsaných zkoušek nedošlo ani v jedinem případě z deseti roztmelení.

Příklad 2

Reakcí 2 molů epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 345 s jedním molem polymerních mastných kyselin o střední molekulové hmotnosti 750 se připraví telechelický epoxidový předpolymer.

g tohoto předpolymeru se mísí s 15 g alifatické epoxidové pryskyřice na bázi trietylengly.kolu. Získaný kapalný epoxidový elastornér má střední mol; hmotnost 1 450 a obsahuje 0,165 mol/100 g epoxidových skupin. 100 g elastoméru se mísí s 95 g polyaminoamidové pryskyřice z dimerních mastných kyselin a trimetylhexametylendiaminu o aminovém čísle 150 mg KOH/g a střední molekulové hmotnosti 880. K homogenní směsí se přidá 10 g hliníkového prachu Albo - 4,15 g titanové běloby AV - 01 a 1 g sazí Nigros. Dobře promísený tmel se nanese na styčné plochy optických prvků a pouzdra a sestava se usadí. Vulkanizace je při 50 °C ukončena po 8 hodinách. Vulkanizovaný tmel má pevnost v tahu 1,2 MPa, tažnost 155 % a tvrdost 45 % Sh.A. Po provedení předepsaných zkoušek nedošlo ani k jedinému případu z deseti roztmelení.

Claims

PŘEDMĚT VYNALEZU

Elastický reaktivní tmel pro pružné uloženi optických prvku do tvořen 100 hm. dílů epoxidového kapalného elastoméru o střední 1 500 s obsahem 0,130 až 0,330 mol/100 g epoxidových skupin, 1 vulkanizátoru o střední molekulové hmotnosti 60 až 900, aminoví obsahujícího v molekule nejméně 2 aminové skupiny a 2 až 50 hm regulujících tixotropii tmelu.