Склад для герметизації елементів конструкцій

Изобретение относится к химии полимеров, а именно составам для герметизации соединений различных конструкций. Общеизвестно, что герметизирующие составы - композиции на основе полимеров и олигомеров, предназначенные для нанесения на различные механические и другие соединения с целью обеспечения их непроницаемости, для чего герметизирующие составы должны обладать высокой адгезией к материалу конструкции, В некоторых случаях, поэтому, на герметизируемые поверхности предварительно наносят специальные подслои, способствующие повышению их адгезии. Известен герметизирующий состав на основе жидких сополимеров трифторпропилсилоксана с диметилсилоксаном (Энциклопедия полимеров. М.: Сов. энциклопедия, 1972. - С.603 - 606). Недостатком известного герметика является то, что он имеет сравнительно высокую, коррозионную активность и низкую адгезию по отношению к металлам, в частности алюминиевым сплавам и сталям. Также известен герметизирующий состав на основе жидких кремнийорганических каучуков линейного строения, содержащие боковые алкильные или арильные и концевые гидроксильные группы (см. там же). В состав известного герметика входят, мас.ч.: Каучук 100 Двуокись кремния 30 Метилтриацегоксисилан 6 Известный герметик обладает удовлетворительными физико-механическими свойствами, малой коррозионной активностью по отношению к металлам, но для его крепления к металлической и другой поверхностям применяют специальные подслои. Наиболее близким известным герметизирующим составом по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является герметизирующий состав, включающий жидкий низкомолекулярный диметилсилоксановый каучук, наполнитель, отвердитель и катализатор (Смыслова Р.А. и др. Справочное пособие по герметизирующим материалам на основе каучуков. - М.: Химия, 1975. - С.35). В известном герметизирующем составе в качестве каучука используют каучук жидкий низкомолекулярный полидиметилсилоксановый (далее каучук СКТН) общей формулы: где n = 600 - 900, а в качестве наполнителя - окись цинка, в качестве отвердителя - этилсиликат, а в качестве катализатора - диэтилдикаприлат олова при следующем содержании компонентов, мас.ч.: Низкомолекулярный полидиметилсилоксановый каучук 100,0 Окись цинка 40,0 Этилсиликат 1,5 - 3,0 Диэтилдикаприлат олова 1,5 - 3,0 Названный выше герметизирующий состав обладает сравнительно высокими физикомеханическими и эксплуатационными свойствами. Однако, имеет относительно невысокую адгезию к таким металлам, как алюминий или сталь. Для повышения адгезии герметика к металлам используют подслой из растворов полибутилтитана, алкилкарбоксисиланов, алкиламинкарбоксисиланов и т.п., что ограничивает его использование в радиоэлектронике, авиа-, судои машиностроении. В основу настоящего изобретения поставлена задача усовершенствования герметизирующего состава путем химической модификации каучука и изменения количественного содержания компонентов состава обеспечить повышение адгезии герметика к металлам без предварительного нанесения специальных подслоев, за счет чего расширяется область применения герметизирующего состава, сокращается технологический цикл, достигается улучшение культуры производства за счет исключения летучих органических подслоев. Поставленная задача решена тем, что состав для герметизации элементов конструкций, включающий жидкий низкомолекулярный каучук, наполнитель, в качестве которого, предпочтительно, используют окись цинка, отвердитель и катализатор, согласно изобретению, он дополнительно содержит a,wдиизоцианаторганоуретанполидиметилсилоксан формулы: где n = 600 - 900, R = алкил, арил при следующем содержании компонентов, мас.ч.: a,w-Диизоцианаторганоуретанполидиметилсилоксан Каучук СКТН Окись цинка Этилсиликат Диэтилдикаприлат олова Повышение адгезии герметика к металлам без предварительно нанесенных специальных подслоев обеспечивается оптимальными условиями для образования пространственной сетки за счет сбалансирования соотношения функциональных групп -OH, -CO-NH-R-NCO в полимерной основе и взаимодействия всех компонентов системы, что подтверждается наличием соответствующих пиков на кривых зависимости свойств композиций от их состава, за счет чего расширяется область применения герметизирующего состава, снижаются трудозатраты путем исключения стадии нанесения достаточно токсичного подслоя. Каучук жидкий низкомолекулярный полидиметилсилоксановый (далее каучук СКТН) общей формулы: где n = 600 - 900 a,wдиизоцианаторганоуретанполидиметилсилоксан получают путем размещения низкомолекулярного каучука марки СКТН по ГОСТ 13835 - 73 в количестве 500Г (молекулярная масса 50 70тыс.ед.) в емкость в виде круглодонной колбы, предварительно продутой сухим азотом, последующего введения капельным способом посредством капельной воронки эквивалентного количества толуилендиизоцианата при перемешивании с помощью мешалки в течение 3 4 часов и затем осуществляют выдержку в течение 68 - 72 часов при температуре 18 - 25°C. При этом содержание изоцианатных групп в реакционной смеси достигает 97 - 98% от теоретически рассчитанного. Получают слабо опалесцирующую вязкую жидкость, a,wдиизоцинаторганоуретанполидиметилсилоксана с молекулярной массой 25 - 70тыс.ед., содержащий 0,11 - 0,33% NCO групп. В качестве наполнителей герметизирующего состава используют титановые белила и/или цинковые белила, аэросил, кварц, окись цинка. В качестве отвердителя используют этилсиликат, а в качестве катализатора диэтилдикаприлат олова. Возможно также их использование в виде смеси в равных соотношениях. Компоненты смеси (табл.1), согласно изобретению, характеризуются следующими свойствами: Окись цинка по ГОСТ 202 - 84 - порошок белого цвета Катализатор К-18 (смесь этилсиликата и диэтилдикаприлата олова) по ТУ 6 - 02 - 805 - 78 прозрачная жидкость светло-желтого цвета. Герметизирующий состав, согласно изобретению, представляет собой композицию из смеси каучуков модифицированного a,wдиизоцианатполидиметилсилоксана и каучука СКТН и катализатора или смеси указанных каучуков с наполнителем и катализатора. Смесь каучуков и наполнителя получают смешением в течение 3 - 4 часов в смесителе a,wдиизоцианаторганоуретанполидиметилсилоксана, каучука СКТН и высушенного наполнителя в количествах, согласно табл.1, до получения однородной массы в виде пасты. Жизнеспособность пасты определяется седиментационными процессами. Приготовленную пасту упаковывают в герметически закрываемую тару. Катализатор поставляют в отдельной таре из расчета 5мас.ч. на 100мас.ч. пасты и его вводят в пасту или каучук непосредственно перед нанесением, причем перед нанесением композицию перемешивают, в основном, 5 - 10 минут. Затем композицию наносят на обезжиренную поверхность, подвергаемую герметизации. Жизнеспособность полученной герметизирующей композиции составляет 0,5 - 6 часов и зависит от количества введенного катализатора. Полное отверждение достигается через 72 часа. Результаты испытаний полученной композиции, проведенные по ГОСТ 270 - 75, 14760 - 69, 6768 - 75, 9.030 - 74, сведены в табл.2. Из табл.2 следует, что адгезия к подложке заявляемого состава 4 для герметизации и физико-механические показатели отвержденного герметика достигают максимальных значений при соотношении каучука СКТН и a,wдиизоцианаторганоуретанполидиметилсилоксана в смеси 34 : 66; при этом также отмечается степень набухания минимальна. Как следует из табл.2 использование в составе композиции для герметизации в качестве пленкообразователя a,wдиизоцианаторганоуретанполидиметилсилоксана и каучук СКТН позволяет повысить адгезинные характеристики, условную прочность при разрыве и маслостойкость. Состав для герметизации элементов конструкций, преимущественно внутришовной герметизации радиоэлементов от вибрации, теплового влияния искусственных источников, а также атмосферного влияния повышает надежность электро- и радиоприборов за счет улучшения адгезионных и физико-механических характеристик, позволяет улучшить культуру труда.