ГЕРМЕТИЗИРУЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ
SEALING COMPOUND

Предлагаемое изобретение относится к области получения герметизирующей композиции на основе церезина и сосновой канифоли, используемой в оптическом приборостроении для заполнения зазоров и уплотнения швов между деталями из стекла, стали и сплавов цветных металлов приборов, эксплуатируемых при высоких и низких температурах. Герметизирующая композиция обеспечивает возможность свободной разборки загерметизированных приборов и оборудования для их ремонта и профилактики.
В качестве прототипа выбрана бесцветная герметизирующая композиция (замазка) ЮОМ. содержащая, мас.%: церезин марки 80 30, канифоль сосновую 26, воск пчелиный 32, смазка пушечная 10, масло касторовое 2,0 (ОСТ 3-5605-91).
Недостатками прототипа являются его жесткость и биоповреждение плесневыми грибами при эксплуатации приборов в условиях повышенной влажности. Пенетрация замазки ЮОМ составляет 26 мм, это достаточно жесткая замазка, ее невозможно нанести шпателем при уплотнении швов оптических изделий.
Задачей предлагаемого изобретения является создание более мягкой герметизирующей композиции, не подверженной биоповреждениям.
Поставленная задача решается тем. что герметизирующая композиция, включающая канифоль сосновую, церезин, воск пчелиный, масло касторовое, содержит петролатум и биоцид на основе 2-октил-3(2H)-изоциазолона при следующем соотношении компонентов. масс.%:
церезин 28,5
канифоль сосновая 9,5
воск пчелиный 28,5
петролатум 30,0
масло касторовое 1,5
биоцид на основе 2-октил-3(2H)-изоциазолона 2,0
Заявляемая герметизирующая композиция отличается от известной введением новых компонентов - петролатума и биоцида на основе 2-октил-3(2H)-изоциозолона. Испытания опытных образцов герметизирующей композиции на грибостойкость показали - биоповреждения отсутствуют. Пенетрация разработанной композиции составляет 35-72 мм. что соответствует требованиям.
Биоцид на основе 2-октил-3(2H)-изоциазолона - это жидкий антисептик. разработанный как средство от плесени, водорослей и синей гнили для древесины и лакокрасочных материалов. Испытания показали, что он хорошо смешивается с органическими растворителями - спиртами, кетонами. При смешивании с водой образует белую эмульсию. Производится промышленностью под торговой маркой «РОСИМА™ 243». Сведений об использовании «РОСИМА™243» в качестве зашиты углеводородных замазок от биоповреждений плесневыми грибами нами не обнаружено.
Церезин (ГОСТ 2488) - смесь твердых углеводородов. Используется как компонент пластичных смазок, изоляционных материалов, для пропитки упаковочных материалов.
Канифоль сосновая (ГОСТ 19113) используется в производстве синтетического каучука, в целлюлозно-бумажной. резиновой и лакокрасочной промышленности.
Воск пчелиный (ГОСТ 2П79-2000)применяется для изготовления искусственной вощины, компонентов полировочных паст, мазей.
Петролатум марки ПС-65 (ТУ 38.401166-90) - смесь парафинов и церезинов светло-коричневого цвета, используется для получения церезина, компонент смазок, электроизоляционных композиций, вазелина.
Масло касторовое - жирное растительное масло, получаемое из семян клещевины, в промышленности применяется для производства мыла, олифы; высококачественный смазочный материал.
Заявляемые состав и соотношение компонентов позволили получить мягкую герметизирующую композицию, не подверженную биоповреждениям.
Заявителем не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками предполагаемого изобретения. Герметизирующая композиция с заявляемой совокупностью существенных признаков в известных источниках информации также не обнаружена.
Разрабатываемая герметизирующая композиция должна иметь следующие свойства: температура каплепадения не ниже 70°C, пенетрация при 25°C - 35-75 мм, нагревостойкость не ниже 55°C, в условиях повышенной влажности герметизирующая композиция должна быть грибостойка. Кроме того, герметизирующая композиция не должна давать усадку, трещин, должна обладать хорошей адгезией к стеклу, черным и цветным металлам.
Церезин марки 80, производимый в настоящее время, плохо совмещается с другими компонентами, входящими в состав герметизирующей композиции. Он заменен церезином марки 75.
Для уменьшения твердости герметизирующей композиции было увеличено содержание смазки пушечной. Проведенные эксперименты показали, что это ведет к резкому снижению ее эксплуатационной температуры (ниже 50°C), появлению масляного пятна на поверхности образца, что недопустимо при герметизации изделий. Вследствие этого смазка пушечная была исключена из состава композиции и введен петролатум. Кроме того, было уменьшено количество канифоли, немного уменьшено содержание церезина и воска.
Для экспериментальной проверки были приготовлены три образца разрабатываемой герметизирующей композиции. Составы образцов, масс.%, приведены в таблице 1.
Таблица 1
Компоненты
№1
№2
№3
Прототип (замазка 100 М)
Церезин 75
28,0
29,0
30,0
-
Церезин 80
-
-
-
30,0
Канифоль сосновая
4,0
10,0
16,0
26,0
Воск пчелиный
25,0
29,0
33,0
32,0
Смазка пушечная
-
-
-
10,0
Петролатум
25,0
30,0
35,0
-
Масло касторовое
2,0
2,0
2,0
2,0
Технология приготовления герметизирующей композиции следующая. В алюминиевую или эмалированную посуду загружают компоненты в заданных соотношениях: церезин, канифоль сосновую (сорт первый), воск пчелиный, петролатум марки ПС-65, масло касторовое, смазку пушечную и нагревают при постоянном тщательном перемешивании и температуре не более 140°C в течение одного часа. Горячую смесь фильтруют через латунную сетку №0125, остужают до температуры 70°C и разливают по формам. Затем приготовленные образцы проверяют на соответствие требованиям стандарта. Свойство герметизирующих композиций, выявленные опытным путем, приведены в таблице 2. Из таблицы 2 видно, что образцы №1 и №3 не выдерживают испытаний по нагревостойкости - при температуре 55°C но поверхности образцов выделяется маслянистая жидкость, и по холодостойкости - при температуре минус 40°C происходит отслоение от стенок лабиринта. Образец №2 соответствует требованиям: устойчив в интервале температур от 55°C до минус 40°C, не дает усадки, трещин, обладает хорошей адгезией к стеклу, металлам, стабилен по показателям.
Таблица 2
Наименование показателей
№1
№2
№3
Прототип (за мазка 100 М)
Метод испытаний
Внешний вид, цвет
желтый мягкая
желтый мягкая
желтый мягкая
бесцветный твердая
визуально
Температура каплепадения, °C, не ниже
73
70
71
72
по ГОСТ 6793
Пенетрация при 25°C, мм, не менее
46
45
44
26
по ГОСТ 11501
Нагревостойкость, °C, не ниже
+55 на поверхности масляное пятно
+55
+55 на поверхности масляное пятно
+55
по ОСТ 3-5605
Холодостойкость, °C, не выше
-40 отслоение
-40
-40 отслоение
-40
по ГОСТ 3-5605
Наличие водорастворимых кислот и щелочей, %
нет
нет
нет
нет
по ГОСТ 6307
Коррозионное воздействие на металлы
нет
нет
нет
нет
по ГОСТ 9.080
Затем герметизирующая композиция, соответствующая образцу №2, была проверена на грибостойкость. Для экспериментальной проверки были приготовлены четыре образца. Составы образцов, мас.%, приведены в таблице 3.
Таблица 3
Компоненты
№4
№5
№6
№7
Церезин марки75
28,5
28,5
28,0
29,0
Канифоль сосновая
10,0
9,5
9,5
10,0
Воск пчелиный
28,5
28,5
28,0
29,0
Петролатум
30,0
30,0
30,0
30,0
Масло касторовое
2,0
1,5
1,0
2,0
Биоцид на основе 2-октил-3(2H)-изоциазолона
1,0
2,0
3,0
Технология приготовления герметизирующей композиции следующая. В алюминиевую или эмалированную посуду загружают компоненты в заданных соотношениях: церезин марки 75, канифоль сосновую (сорт первый), воск пчелиный, петролатум марки ПС-65, масло касторовое и нагревают при постоянном тщательном перемешивании при температуре не более 140°C в течение одного часа. Горячую смесь фильтруют через латунную сетку №125, остужают до температуры 80°C и вводят в нее биоцид при тщательном перемешивании до полного его распределения в массе герметизирующей композиции. Готовую герметизирующую композицию остужают до температуры 70°C и разливают по формам.
Таблица 4
Наименования показателей
№4
№5
№6
№7
Метод испытаний
1. Внешний вид, цвет
мягкая желтый
мягкая желтый
мягкая желтый
мягкая желтый
визуально
2. Температура каплепадения, °C, не ниже
70
70
70
70
по ГОСТ 6793
3. Глубина проникновения иглы (пенетрация) при 25°C и нагрузке 100 г.мм. не менее
35-75
35-75
35-75
35-75
по ГОСТ 11501
4. Ногревостойкость, °C не ниже
55
55
50
55
по ОСТ 3-5605
5. Холодостойкость, °C, не выше
-40
-40
-40
-40
по ОСТ 3-5605
6. Наличие водорастворимых кислот и щелочей, %
отсутствуют
отсутствуют
отсутствуют
отсутствуют
по ГОСТ 6307
7. Коррозионное воздействие на металлы (сталь, латунь)при температуре 25°C. в течение 24 ч
нет
нет
нет
нет
по ГОСТ 9.080
8. Грибостойкость, баллы
не выдерживает (1 балл)
выдерживает (0 баллов)
выдерживает (0 баллов)
не выдерживает (1 балл)
по ГОСТ 9.052 ГОСТ 9.048
Свойства герметизирующих композиций, выявленные опытным путем, приведены в таблице 4.
Образцы №5 и №6 не подвержены биоповреждениям. Образец №4 не выдерживает испытаний на нагревостойкость.
Разработанная герметизирующая композиция - образец №5, отвечает требованиям стандарта и может быть использована для герметизации изделий, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности. Она не подвержена биоповреждениям, не дает усадки и трещин, обладает хорошей адгезией к стеклу и металлом, стабильна по показателям.