RU2372370C1

RU2372370C1 - Sealing lower-density compound

Info

Publication number: RU2372370C1
Application number: RU2008106449/04A
Authority: RU
Inventors: Евгений Николаевич Каблов (RU); Евгений Николаевич Каблов; Александр Александрович Донской (RU); Александр Александрович Донской; Елена Ивановна Зайцева (RU); Елена Ивановна Зайцева; Денис Николаевич Смирнов (RU); Денис Николаевич Смирнов; Наталья Викторовна Самсонова (RU); Наталья Викторовна Самсонова
Priority date: 2008-02-21
Filing date: 2008-02-21
Publication date: 2009-11-10
Also published as: RU2008106449A

Abstract

FIELD: process engineering, aircraft engineering.

SUBSTANCE: invention relates to sealing compounds, particularly to sealing lower-density compound intended for sealing various assembly units and parts of aircraft structures (airframe, fuel tanks, etc.) operated in wide temperature range from -60°C to +130°C. Proposed compound comprises the following elements, weight parts, i.e. fluid thiokol - 100, adhesive additive - 6-14, carbon - 18 to 28, dibutyl phthalate - 3.2 to 6.5, melaniline - 0.9 to 1.05, manganese dioxide - 5.6 to 7.0, microspheres - 8 to 18, stearic acid - 0.028 to 0.38 and colophonium - 1 to 3.

EFFECT: higher tensile strength and heat resistance, longer life.

2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к уплотнительным материалам, в частности к герметизирующим композициям пониженной плотности, предназначенным для уплотнения и герметизации различных агрегатов самолетных конструкций (планера, топливных отсеков и т.д.), эксплуатирующихся в широком интервале температур от -60°С до +130°С.The invention relates to sealing materials, in particular to low-density sealing compositions intended for sealing and sealing various units of aircraft structures (airframe, fuel compartments, etc.) operating in a wide temperature range from -60 ° C to + 130 ° C .

Известен легковесный герметик, включающий жидкий полисульфид, облегченный наполнитель, эпоксидированый полисульфид, адгезионную добавку, растворитель и вулканизующий агент (патент США №5663219).Known lightweight sealant, including liquid polysulfide, lightweight filler, epoxidized polysulfide, an adhesive additive, a solvent and a curing agent (US patent No. 56663219).

Недостатком известного герметика является невысокий уровень адгезионных свойств.A disadvantage of the known sealant is the low level of adhesive properties.

Наиболее близким из аналогов, принятым за прототип, является герметизирующая композиция пониженной плотности следующего состава, мас.ч.:The closest of the analogues adopted for the prototype is a sealing composition of reduced density of the following composition, parts by weight:

Полисульфидный полимер (сочетание линейного и разветвленного полимеров) 50-85Polysulfide polymer (combination of linear and branched polymers) 50-85

Адгезионная добавка 0,1-8Adhesive Additive 0.1-8

Минеральный наполнитель 0-49Mineral filler 0-49

Облегченный наполнитель 0-35Lightweight filler 0-35

Микросферы 0,3-10Microspheres 0.3-10

Композиция содержит вулканизующую систему, в которую входят отвердитель в количестве 10 мас.ч. на 100 мас.ч. композиции и сшивающий агент в количестве 0-5 мас.ч. При необходимости композиция может включать реологические, биоцидные, антикоррозионные и другие добавки (заявка США №2004/097643).The composition contains a vulcanizing system, which includes a hardener in an amount of 10 parts by weight per 100 parts by weight compositions and a crosslinking agent in an amount of 0-5 parts by weight If necessary, the composition may include rheological, biocidal, anti-corrosion and other additives (application US No. 2004/097643).

Недостатками композиции-прототипа являются невысокая прочность при разрыве, невысокая жизнеспособность (не более 6 ч), недостаточно высокая топливостойкость.The disadvantages of the composition of the prototype are low tensile strength, low viability (not more than 6 hours), not enough high fuel resistance.

Технической задачей заявляемого изобретения является повышение прочности при разрыве и топливостойкости герметизирующей композиции, увеличение жизнеспособности, что позволит использовать ее при герметизации длинномерных конструкций, при сохранении плотности и адгезионных характеристик на уровне прототипа.The technical task of the invention is to increase the tensile strength and fuel resistance of the sealing composition, increase viability, which will allow it to be used when sealing long structures, while maintaining density and adhesion characteristics at the level of the prototype.

Для решения поставленной задачи предложена герметизирующая композиция пониженной плотности, включающая жидкий тиокол, адгезионную добавку - смесь фенолоформальдегидной смолы и эпоксидной диановой смолы, наполнитель - технический углерод, микросферы, дибутилфталат, дифенилгуанидин, диоксид марганца, стеариновую кислоту и канифоль при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:To solve this problem, a low-density sealing composition was proposed, including liquid thiokol, an adhesive additive - a mixture of phenol-formaldehyde resin and epoxy diane resin, filler - carbon black, microspheres, dibutyl phthalate, diphenylguanidine, manganese dioxide, stearic acid and rosin in the following ratio of components, wt. hours:

жидкий тиоколliquid thiocol 100,0100.0 указанная адгезионная добавкаspecified adhesive additive 6,0-14,06.0-14.0 технический углеродcarbon black 18,0-28,018.0-28.0 дибутилфталатdibutyl phthalate 3,2-6,53.2-6.5 дифенилгуанидинdiphenylguanidine 0,9-1,050.9-1.05 диоксид марганцаmanganese dioxide 5,6-7,05.6-7.0 микросферыmicrospheres 8,0-18,08.0-18.0 стеариновая кислотаstearic acid 0,028-0,380.028-0.38 канифольrosin 1,0-3,01.0-3.0

Введение технического углерода и заявляемое качественное и количественное соотношение всех компонентов позволяют повысить прочность герметизирующей композиции при разрыве и топливостойкость, а за счет дополнительного введения стеариновой кислоты в сочетании с канифолью - увеличить жизнеспособность композиции до 10 ч, что дает возможность использовать ее при герметизации длинномерных конструкций. Сохранение высоких адгезионных характеристик композиции осуществляется за счет того, что компоненты адгезионной добавки частично химически связываются с подвижным атомами водорода в SH-группе полисульфидного полимера, а частично остаются в несвязанной форме и выполняют функции пластификатора, а за счет наличия в канифоли 60-67% абиетиновой кислоты с системой сопряженных двойных связей композиция хорошо вулканизуется и имеет высокую адгезию.The introduction of carbon black and the claimed qualitative and quantitative ratio of all components can increase the strength of the sealing composition at break and fuel resistance, and due to the additional introduction of stearic acid in combination with rosin, increase the viability of the composition up to 10 hours, which makes it possible to use it when sealing long structures. Maintaining high adhesive characteristics of the composition is due to the fact that the components of the adhesive additive partially chemically bind to the mobile hydrogen atoms in the SH group of the polysulfide polymer, and partially remain in unbound form and act as a plasticizer, and due to the presence of 60-67% abietin in rosin acid with a system of conjugated double bonds, the composition is well vulcanized and has high adhesion.

В заявляемом изобретении наиболее предпочтительно использовать жидкие тиоколы марок 1 и II по ТУ38-50309-93 с массовой долей SH-групп 1,7-3,3% и вязкостью при 25°С 15-50 Па·с.In the claimed invention, it is most preferable to use liquid thiocol grades 1 and II according to TU38-50309-93 with a mass fraction of SH-groups of 1.7-3.3% and a viscosity at 25 ° C of 15-50 Pa · s.

В заявляемом изобретении также использовали эпоксидные диановые смолы марок ЭД-20 по ГОСТ 10587, Э-40 по ТУ 2225-154-05011907-97, фенолоформальдегидные смолы марок СФ010А, СФ030А по ГОСТ 18694, канифоль по ГОСТ 19113, технический углерод марок П-803, Т-900 по ГОСТ 7885, дибутилфталат (ГОСТ 8728).The claimed invention also used epoxy dianic resins of grades ED-20 in accordance with GOST 10587, E-40 in accordance with TU 2225-154-05011907-97, phenol-formaldehyde resins of grades SF010A, SF030A in accordance with GOST 18694, rosin in accordance with GOST 19113, carbon black of grades P-803 , T-900 according to GOST 7885, dibutyl phthalate (GOST 8728).

В качестве вулканизующей системы использовали сочетание диоксида марганца (ГОСТ 4470) и дифенилгуанидина (ТУ 6-09-3680-76) в стандартных соотношениях.A combination of manganese dioxide (GOST 4470) and diphenylguanidine (TU 6-09-3680-76) in standard ratios was used as a vulcanizing system.

В качестве микросфер могут быть использованы стеклянные полые микросферы марок МС-А9 по ТУ 6-48-108-94, МС-ВП-А9 по ТУ 6-48-91-92, полимерные микросферы марки БВ-01 по ТУ 6-05-221-258-87, зольные микросферы по ТУ 6-15-02-306-92. Размер микросфер составляет 15-200 мкм.As microspheres, glass hollow microspheres of the MS-A9 brands according to TU 6-48-108-94, MS-VP-A9 according to TU 6-48-91-92, polymer microspheres of the BV-01 brand according to TU 6-05- can be used 221-258-87, ash microspheres according to TU 6-15-02-306-92. The size of the microspheres is 15-200 microns.

Примеры осуществления изобретенияExamples of carrying out the invention

Пример 1.Example 1

К жидкому тиоколу при постоянном перемешивании добавляли при комнатной температуре технический углерод, эпоксидную смолу, фенолоформальдегидную смолу, канифоль, микросферы. Затем добавляли дибутилфталат, дифенилгуанидин, диоксид марганца, стеариновую кислоту и снова перемешивали до однородного состояния.Carbon black, epoxy resin, phenol-formaldehyde resin, rosin, microspheres were added to the liquid thiocol with constant stirring at room temperature. Then dibutyl phthalate, diphenylguanidine, manganese dioxide, stearic acid were added and again mixed until homogeneous.

Технология изготовления композиций по примерам 2,3 аналогична примеру 1.The manufacturing technology of the compositions of examples 2,3 is similar to example 1.

Составы композиций приведены в таблице 1, свойства - в таблице 2.The compositions are shown in table 1, the properties in table 2.

Как видно из данных таблицы 2, заявляемая герметизирующая композиция по сравнению с прототипом при сохранении низкой плотности имеет повышенную на 20-25% прочность при разрыве, повышенную топливостойкость - сохранение высокого уровня адгезионной прочности после выдержки 600 (3×200) ч в топливе при 100°С, увеличенную жизнеспособность - до 10 ч, что позволит в одном цикле производить герметизацию длинномерных конструкций.As can be seen from the data of table 2, the claimed sealing composition compared with the prototype while maintaining low density has an increased tensile strength by 20-25%, increased fuel resistance - maintaining a high level of adhesive strength after holding 600 (3 × 200) h in fuel at 100 ° C, increased viability - up to 10 hours, which will allow the sealing of long structures in one cycle.

Применение заявляемой герметизирующей композиции пониженной плотности позволит увеличить надежность и ресурс работы элементов конструкций и снизить вес летательных аппаратов.The use of the inventive sealing composition of low density will increase the reliability and service life of structural elements and reduce the weight of aircraft.

Claims

A low-density sealing composition, including liquid thiocol, an adhesive additive - a mixture of phenol-formaldehyde resin and epoxy diane resin, filler - carbon black, microspheres, dibutyl phthalate, diphenylguanidine, manganese dioxide, stearic acid and rosin in the following ratio, wt.h .:
liquid thiocol one hundred specified adhesive additive 6-14 carbon black 18-28 dibutyl phthalate 3.2-6.5 diphenylguanidine 0.9-1.05 manganese dioxide 5.6-7.0 microspheres 8-18 stearic acid 0.028-0.38 rosin 1-3