RU2815887C1 - Органосиликатная композиция на основе лестничного полимера - Google Patents
Органосиликатная композиция на основе лестничного полимера Download PDFInfo
- Publication number
- RU2815887C1 RU2815887C1 RU2023117743A RU2023117743A RU2815887C1 RU 2815887 C1 RU2815887 C1 RU 2815887C1 RU 2023117743 A RU2023117743 A RU 2023117743A RU 2023117743 A RU2023117743 A RU 2023117743A RU 2815887 C1 RU2815887 C1 RU 2815887C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polymer
- organosilicate
- coating
- chromium
- iii
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 14
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N chromium(III) oxide Inorganic materials O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229920001558 organosilicon polymer Polymers 0.000 claims abstract description 8
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052627 muscovite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 23
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 14
- QYFRTHZXAGSYGT-UHFFFAOYSA-L hexaaluminum dipotassium dioxosilane oxygen(2-) difluoride hydrate Chemical compound O.[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[O--].[F-].[F-].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[K+].[K+].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O QYFRTHZXAGSYGT-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 7
- 239000013535 sea water Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 3
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract description 3
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 abstract description 2
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- -1 polysiloxanes Polymers 0.000 description 12
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 2
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001921 poly-methyl-phenyl-siloxane Polymers 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 2
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 2
- CWBIFDGMOSWLRQ-UHFFFAOYSA-N trimagnesium;hydroxy(trioxido)silane;hydrate Chemical compound O.[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].O[Si]([O-])([O-])[O-].O[Si]([O-])([O-])[O-] CWBIFDGMOSWLRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- ZADYMNAVLSWLEQ-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-);silicon(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Mg+2].[Si+4] ZADYMNAVLSWLEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 229920000734 polysilsesquioxane polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 229920005573 silicon-containing polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к органосиликатным полимерным композициям для получения диэлектрических, теплостойких покрытий горячего отверждения на металлах и может быть использовано для защиты конструкционных элементов, подвергающихся воздействию, как высоких температур, так и водной среды. Предложена полимерная органосиликатная композиция на основе кремнийорганического полимера лестничного строения полифенилсилсесквиоксана (ПФССО), которая дополнительно содержит высокодисперсный силикатный наполнитель в виде слюды-мусковита и пигмент - оксид хрома (III) в следующих соотношениях компонентов, масс. %: ПФССО - 35-60; слюда-мусковит - 25-40; оксид хрома (III) - 5-35. Изобретение обеспечивает сохранение диэлектрических характеристик покрытия после высокотемпературного воздействия вплоть до 350°С и стойкость покрытия в пресной и морской воде. 1 табл., 4 пр.
Description
Изобретение относится к органосиликатным полимерным композициям для получения диэлектрических, теплостойких покрытий горячего отверждения на металлах и может быть использовано для защиты конструкционных элементов, подвергающихся воздействию, как высоких температур, так и водной, в т.ч. морской среды. Органосиликатная композиция содержит в качестве связующего полифенилсилсесквиоксан (ПФССО) - полимер лестничного строения, а также высокодисперсные наполнитель и пигмент: слюду мусковит и оксид хрома (III). Изобретение позволяет получить удобную в эксплуатации органосиликатную композицию для получения защитного диэлектрического покрытия, получаемого по простой лакокрасочной технологии изготовления, с теплостойкостью до 350°С истойкостью к морской воде.
Для оценки новизны заявленного решения рассмотрим ряд известных технических средств аналогичного назначения, характеризуемых совокупностью сходных с заявленным покрытием признаков.
Теплостойкие органосиликатные покрытия горячего отверждения традиционно получают на основе полимерных композиций, в которых в качестве связующего используют полисилоксаны, например, полиметилфенилсилоксан и полидиметилфенилсилоксан, а в качестве высокодисперсных наполнителей - гидросиликаты (тальк, слюда) и пигменты - как правило, тугоплавкие оксиды металлов (Шевченко и др., 2019).
Известна композиция по патенту РФ №2520481 для теплостойкого органосиликатного покрытия на основе полиметилфенилсилоксана с наполнителем - тальком и пигментом - оксидом хрома (III), а также двузамещенным алюмофосфатом, придающим покрытию повышенную теплостойкость, вплоть до 600°С и стойкость к изменению температуры от -60°С до +600°С (3 цикла).
Известна композиция по патенту РФ №2748705 для теплостойкого покрытия, включающая кремнийорганическое связующее в виде немодифицированного полидиметилфенилсилоксана, силикатный наполнитель в виде смеси хризотилового асбеста (гидросиликата магния) и слюды мусковита и пигменты. Покрытие выполнено при следующем соотношении компонентов по сухому остатку (в масс. %): немодифицированный полидиметилфенилсилоксан - 64-67, хризотиловый асбест - 14-16, слюда мусковит - 14-16, пигменты - 3-5. При этом массовое соотношение полимера к силикатам не превышает 2,24:1. Суммарное количество силикатных компонентов - хризотилового асбеста и слюды мусковит составляет 30-31 масс. %.
Данное техническое решение, как наиболее близкое к заявленному по техническому существу и достигаемому результату, принято в качестве его прототипа.
Данная композиция обеспечивает сохранение теплостойкости покрытия до 300°С. Полисилоксаны обладают высокой теплостойкостью и хорошей теплопроводностью. Благодаря хорошим диэлектрическим свойствам они широко используются в энергетике, а также применяются для производства герметиков, клеев и красок (Краев и др., 2017).
Недостатками известного технического решения является то, что органосиликатные композиции на основе полисилоксанов разветвленного строения - полидиметилфенилсилоксана, не позволяют получать покрытия, обладающие высокой твердостью и стойкостью к постоянному контакту с водной средой (в т.ч. морской).
Альтернативой этим кремнийорганическим полимерам могут быть лестничные кремнийорганические полимеры полиорганосилсесквиоксаны, обладающие повышенной термостойкостью и более плотной структурной сеткой. Так, лестничный полифенилсилсесквиоксан (ПФССО), способный растворяться в бензоле, толуоле и других растворителях, обладает очень высокой термостойкостью: потери массы наблюдаются лишь при температуре 525°С. Прогрев полимера даже при 900°С не приводит к деструкции полисилсесквиоксановой цепи макромолекул, а наблюдаемые потери массы соответствуют потере органической части полимера (Paten JP No. 58-17416).
Недостатком лака на основе ПФССО является невысокая твердость покрытия, а также недостаточно высокие прочностные свойства лаковой пленки (Неелова и др., 2016). Нам не известны примеры применения ПФССО в качестве связующего для органосиликатных покрытий горячего отверждения.
Задачей заявляемого изобретения является улучшение физико-механических свойств и водостойкости покрытия на основе ПФССО, сохраняющего теплостойкость вплоть до 350°С и стойкость к контакту с водой, т.ч. морской,
Сущность заявленного технического решения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для решения указанной заявителем технической проблемы и получения обеспечиваемого изобретением технического результата.
Согласно изобретению полимерная органосиликатная композиция для получения диэлектрического защитного покрытия горячего отверждения, изготовленная на основе кремнийорганического полимера лестничного строения полифенилсилсесквиоксана, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит высокодисперсный силикатный наполнитель в виде слюды-мусковита и пигмент - оксид хрома (III) в следующих соотношениях компонентов, масс. %:
ПФССО-35-60;
слюда-мусковит - 25-40;
оксид хрома (III) - 5-35.
Заявленная совокупность существенных признаков обеспечивает достижение технического результата, который заключается в том, что за счет введение в полимерную композицию высокодисперсных наполнителей и использования высокотемпературного отверждения, т.е. формирования не лакового, а органосиликатного покрытия. В заявленной нами композиции полимер разветвленного строения полидиметилфенилсилоксан был заменен на лестничный полимер ПФССО, обеспечивающий более высокую термостойкость и водостойкость. Для улучшения физико-механических свойств в раствор ПФССО в толуоле были добавлены высокодисперсные силикатный наполнитель в виде слюды - мусковит и пигмент - оксид хрома (III).
Пример изготовления органосиликатной композиции на основе ПФССО.
Для изготовления композиции берут навеску ПФССО, смешивают ее с толуолом, затем добавляют наполнитель - слюду мусковит или смесь слюды мусковита и пигмента оксид хрома (III). Смесь загружают в барабан шаровой мельницы и выдерживают при перемешивании в течение 48 ч. Композиции на металлы и сплавы (судовая сталь, нержавеющая сталь, титан и его сплавы) и другие материалы наносят одним из лакокрасочных методов - кистью или распылением. Составы органосиликатных композиций приведены в таблице 1.
Как видно из данных таблицы 1, органосиликатные покрытия на основе ПФССО превосходят органосиликатные покрытия на основе традиционно применяемого кремнийорганического лака КО-815 (на основе полифенилсилоксановой смолы-кремнийорганического полимера разветвленного строения) по целому ряду показателей. Особенно важно, что использование ПФССО в качестве связующего обеспечивает как улучшение физико-механических свойств, так и водостойкость, в том числе устойчивость в агрессивной среде - морской воде, что не характерно для органосиликатных покрытий на основе традиционно применяемых кремнийорганических лаков.
Таким образом, изобретение обеспечивает достижение высокого уровня необходимых покрытию свойств, сохранение диэлектрических характеристик после высокотемпературного воздействия - вплоть до 350°С, стойкости в пресной и морской воде, за счет использования вместо прямоцепочечного кремнийорганического полимера - кремнийорганического полимера лестничного строения в совокупности с гидросиликатом и пигментом.
Заявленная нами совокупность существенных признаков фрезы обеспечивает достижение вышеописанного технического результата, недостижимого при использовании любого известного аналога и неочевидного для специалиста в этой области техники.
Возможность промышленного применения заявленного технического решения подтверждается известными и описанными в заявке средствами и методами, с помощью которых возможно осуществление изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения.
Цитируемые источники:
1. Патент РФ №.2520481. Органосиликатная композиция /Буслаев Г.С., Кочина Т.А./ Заявл. 30.11.2012. Опубл. 25.04.2014. - Бюл. №18.
2. Патент РФ №2748705. Теплостойкое защитное органосиликатное покрытие для АЭС /Буслаев Г.С., Кочина Т.А., Красильникова Л.Н., Милютина П.А., Шилова О.А./ заявка №2019129205. Заявл. 16.09.2019. Опубл. 16.03.2021. - Бюл. №8.
3. В.Я. Шевченко, О.А. Шилова, Т.А. Кочина, Л.Д. Баринова, О.В. Белый Экологически безопасные защитные покрытия для транспорта // ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК, 2019, том 89, №6, с 593-602. https://doi.org/10.31857/S0869-5873896593-602.
4. - И.Д. Краев, О.В. Попков, Е.М. Шульдешов, А.Е. Сорокин, Г.Ю. Юрков Перспективы использования кремнийорганических полимеров при создании современных материалов и покрытий различных назначений // Научно-технический журнал "ТРУДЫ ВИАМ" 2017 №12. dx.doi.org/10.18577/2307-6046-2017-0-12-5-5.
5. Patent no. 58-17416 (Yaponiya). Termostoykiepolimeryi. Zayavl. 2.04.82, no. 57-53815. Opubl. 08.10.83. MKI S08G 77/42; RZhH, 1984, 17 S465P.
6. Неелова O.B., Газзаева P.A., Коблова Л.Б. Защитные покрытия на основе кремнийорганических лестничных блок-сополимеров, применяемые в микроэлектронике // Фундаментальные исследования. - 2016. - №2-1. - С. 76-80; URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=39883 (дата обращения: 26.11.2022.
Claims (2)
- Полимерная органосиликатная композиция для получения диэлектрического защитного покрытия горячего отверждения, изготовленная на основе кремнийорганического полимера лестничного строения полифенилсилсесквиоксана (ПФССО), отличающаяся тем, что она дополнительно содержит высокодисперсный силикатный наполнитель в виде слюды-мусковита и пигмент - оксид хрома (III) в следующих соотношениях компонентов, масс. %:
-
ПФССО 35-60 слюда-мусковит 25-40 оксид хрома (III) 5-35
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2815887C1 true RU2815887C1 (ru) | 2024-03-25 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2149168C1 (ru) * | 1998-12-15 | 2000-05-20 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Электроизоляционный термостойкий композиционный состав |
| FR3059002A1 (fr) * | 2016-11-23 | 2018-05-25 | Lvmh Rech | Composition filmogene a base de pullulan, et ses utilisations dans des compositions cosmetiques pour le maquillage et/ou le soin des matieres keratiniques, de la peau et des levres |
| RU2687443C1 (ru) * | 2018-10-15 | 2019-05-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук (ИХС РАН) | Органосиликатная композиция для защитных электроизоляционных покрытий |
| RU2727373C1 (ru) * | 2020-01-30 | 2020-07-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ВЛАДСИЛАН" (ООО "ВЛАДСИЛАН") | Композиция на основе линейно-лестничного силоксанового блок-сополимера для получения защитных покрытий |
| RU2748705C2 (ru) * | 2019-09-16 | 2021-05-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук (ИХС РАН) | Теплостойкое защитное органосиликатное покрытие для АЭС |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2149168C1 (ru) * | 1998-12-15 | 2000-05-20 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Электроизоляционный термостойкий композиционный состав |
| FR3059002A1 (fr) * | 2016-11-23 | 2018-05-25 | Lvmh Rech | Composition filmogene a base de pullulan, et ses utilisations dans des compositions cosmetiques pour le maquillage et/ou le soin des matieres keratiniques, de la peau et des levres |
| RU2687443C1 (ru) * | 2018-10-15 | 2019-05-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук (ИХС РАН) | Органосиликатная композиция для защитных электроизоляционных покрытий |
| RU2748705C2 (ru) * | 2019-09-16 | 2021-05-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук (ИХС РАН) | Теплостойкое защитное органосиликатное покрытие для АЭС |
| RU2727373C1 (ru) * | 2020-01-30 | 2020-07-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ВЛАДСИЛАН" (ООО "ВЛАДСИЛАН") | Композиция на основе линейно-лестничного силоксанового блок-сополимера для получения защитных покрытий |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5457702B2 (ja) | 酸化ビスマス及び酸化ビスマスから生成される粒子からなるシリコーンゴム組成物 | |
| Huang et al. | Cardanol-based polybenzoxazine superhydrophobic coating with improved corrosion resistance on mild steel | |
| KR102595888B1 (ko) | 방오도료 조성물, 방오도막, 및 방오도막 부착 기재 및 그의 제조방법 | |
| RU2815887C1 (ru) | Органосиликатная композиция на основе лестничного полимера | |
| CN109111845A (zh) | 耐热涂料组合物、耐热涂膜、附耐热涂膜基材及制造方法 | |
| CN103333590A (zh) | 一种固化速度快的耐热绝缘涂料 | |
| CN106700917A (zh) | 一种高辐射率耐高温防腐蚀涂料及其制备方法 | |
| CN106747654A (zh) | 一种混凝土防护剂、混凝土防护膜及其制备方法 | |
| Katritzky et al. | Effect of filler loading on the mechanical properties of crosslinked 1, 2, 3‐triazole polymers | |
| CN110041769A (zh) | 漆酚/氟碳树脂/锌粉复合海洋耐盐雾漆及其制备方法 | |
| CN105670446B (zh) | 一种有机硅海洋防污涂料的制备方法 | |
| RU2636703C1 (ru) | Способ и устройство для получения высокомодульного жидкого стекла как связующего для цинксиликатных составов | |
| RU2687443C1 (ru) | Органосиликатная композиция для защитных электроизоляционных покрытий | |
| RU2602553C1 (ru) | Необрастающая эмаль прогидроф | |
| WO2010018645A1 (ja) | 防汚塗料 | |
| RU2382059C1 (ru) | Композиция для получения биологически стойкого покрытия | |
| Johari et al. | Effect of nanoparticles on wettability of nanocoating on carbon steel | |
| JPH01104670A (ja) | 耐熱塗料 | |
| RU2748705C2 (ru) | Теплостойкое защитное органосиликатное покрытие для АЭС | |
| KR102628924B1 (ko) | 단열 도료 조성물 | |
| RU2106378C1 (ru) | Состав для антикоррозионного и термостойкого покрытия | |
| RU2028347C1 (ru) | Теплостойкая антиобрастающая полимерная композиция для покрытий | |
| Dongre et al. | Studies in Silicone-Polyether Ketone Blend Based High Performance Coating | |
| JPS63207869A (ja) | 耐熱・耐久性に優れた防食・電気絶縁膜を作るコ−テイング用組成物 | |
| US1349648A (en) | Composition of matter for filling cracks in metal |