ЭПОКСИДНЫЙ КОМПАУНД ДЛЯ ЗАЛИВКИ ПЬЕЗОКОМПОЗИТНЫХ ГИДРОАКУСТИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
EPOXY COMPOUND FOR FILLING PIEZOCOMPOSITE HYDROACOUSTIC TRANSDUCERS

Изобретение относится к химической технологии эпоксидных герметиков и заливочных компаундов и предназначено для использования в производстве пьезокерамических устройств, в частности при изготовлении пьезокомпозитных гидроакустических преобразователей.
Эпоксидный компаунд для заливки пьезокомпозитных гидроакустических преобразователей (далее преобразователей) должен иметь минимальный акустический импеданс для обеспечения необходимой чувствительности преобразователей в режиме приема.
Известна полимерная композиция АС №1733440 для заливки пьезокерамических датчиков, предназначенных для сборки электронных медицинских приборов, включающая эпоксидную диановую смолу, алифатический аминный отвердитель, в качестве модифицирующих добавок - эпоксидную алифатическую смолу, продукт согидролиза метилтрихлорсилана с диметилдихлорсиланом и наполнитель [1].
Известная композиция имеет повышенный акустический импеданс и адгезию к пьезокерамическим материалам и при заливке композитных преобразователей приводит к снижению их чувствительности в режиме приема.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является полимерная композиция, включающая эпоксидную диановую смолу, эпоксидную алифатическую смолу, аминный отвердитель, полидиэнуретандиэпоксид, дифенилметандиизоцианат и глицидол (RU №2409603) [2].
Полимерная композиция по прототипу характеризуется улучшенными физико-механическими показателями и технологичностью и предназначена для заливки пьезокомпозитных изделий связности 1-3, работающих в условиях воздействия ударных нагрузок.
Недостатком известной композиции является снижение чувствительности пьезокомпозитных гидроакустических преобразователей при заливке.
Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является достижение технического результата, заключающегося в повышении чувствительности залитых эпоксидным компаундом пьезокомпозитных гидроакустических преобразователей.
Поставленная задача решается в эпоксидном компаунде для заливки пьезокомпозитных преобразователей, включающий эпоксидную диановую смолу, эпоксидную алифатическую смолу, алифатический аминный отвердитель, полидэнуретандиэпоксид, дифенилметандиизоцианат, глицидол, ксилол и полые стеклянные микросферы при следующем соотношении компонентов (масс.ч.):
Эпоксидная диановая смола ЭД-20
100
Эпоксидная алифатическая смола ДЭГ-1
5-15
Полидиенуретандиэпоксид
0,5-5,0
Дифенилметандиизоцианат
3,8-19,0
Глицидол
1,2-6,0
Алифатический аминный отвердитель
12,0-18,0
Ксилол
5-15
Полые стеклянные микросферы
7,5-30
Таким образом, отличительными признаками изобретения является то, что полимерная композиция в своем составе дополнительно содержит ксилол и полые стеклянные микросферы.
Указанная совокупность отличительных признаков позволяет достичь технический результат, заключающийся в уменьшении акустического импеданса эпоксидного компаунда и повышении чувствительности залитых пьезокомпозитных гидроакустических преобразователей.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Стандарты, в соответствии с которыми выпускаются использованные вещества, приведены ниже.
Эпоксидная диановая смола ЭД-20 ГОСТ
10587-84
Эпоксидные алифатические смолы ДЭГ-1 и ТЭГ-1
ТУ 2225-527-00203521-98
Алифатические амины
ТУ 2413.35700203447-99
Полидиендуретандиэпоксид ПДИ-3АК
ТУ 38.103410-85
Дифенилметандиизоцианат
ТУ 113-03-609-86
Глицидол
ТУ 38.402-62-162-88
Ксилол
ГОСТ 9410-78
Микросферы стеклянные полые
ТУ 6-48-108-94
Пример 1.
К 100 масс.ч. эпоксидной диановой смолы ЭД-20 добавляют 4 масс.ч. эпоксидной алифатической смолы ДЭГ-1, нагревают состав до 80 С, затем вводят 1,0 масс.ч. глицидола и 0,4 масс.ч. полидиенуретандиэпоксида, перемешивают в течение 5 мин., по частям добавляют 3,4 масс.ч. дифенилметандиизоцианата и при температуре 80°C перемешивают в течение 30 мин. Затем реакционную массу охлаждают до комнатной температуры и вводят 4,5 масс.ч. ксилола и 7,0 масс.ч. микросфер и перемешивают до образования однородной массы. Непосредственно перед заливкой добавляют 11 масс.ч. алифатического аминного отвердителя, в качестве которого берут диэтилентриамин. Смесь перемешивают в течение 2-3 минут.
В примере 1 взяты запредельные соотношения компонентов - ниже нижнего предела.
Пример 2.
Осуществляют аналогично примеру 1, но при следующем качественном и количественном соотношении компонентов (масс.ч.):
Эпоксидная диановая смола ЭД-20
100
Эпоксидная алифатическая смола ДЭГ-1
6,0
Полидиенуретандиэпоксид
0,5
Дифенилметандиизоцианат
16,0
Глицидол
5,0
Полиэтиленполиамины
12,0
Ксилол
6,0
Полые стеклянные микросферы
7,5
Пример 3.
Осуществляют аналогично примеру 1, но при следующем качественном и количественном соотношении компонентов (масс.ч.):
Эпоксидная диановая смола ЭД-20
100
Эпоксидная алифатическая смола ДЭГ-1
15,0
Полидиенуретандиэпоксид
2,0
Дифенилметандиизоцианат
19,0
Глицидол
6,0
Триэтилендиамин
15,0
Ксилол
10
Полые стеклянные микросферы
15
Пример 4.
Осуществляют аналогично примеру 1, но при следующем качественном и количественном соотношении компонентов (масс.ч.):
Эпоксидная диановая смола ЭД-20
100
Эпоксидная алифатическая смола ДЭГ-1
10,0
Полидиенуретандиэпоксид
2,0
Дифенилметандиизоцианат
14,0
Глицидол
4,0
Триэтилендиамин
14,0
Ксилол
12,5
Полые стеклянные микросферы
25
Пример 5.
Осуществляют аналогично примеру 1, но при следующем качественном и количественном соотношении компонентов (масс.ч.):
Эпоксидная диановая смола ЭД-20
100
Эпоксидная алифатическая смола ДЭГ-1
8,0
Полидиенуретандиэпоксид
2,0
Дифенилметандиизоцианат
14,5
Глицидол
5,0
Полиэтиленполиамины
15,0
Ксилол
15,0
Полые стеклянные микросферы
30,0
Пример 6.
Осуществляют аналогично примеру 1, но при следующем качественном и количественном соотношении компонентов (масс.ч.):
Эпоксидная диановая смола ЭД-20
100
Эпоксидная алифатическая смола ДЭГ-1
18,0
Полидиенуретандиэпоксид
6,0
Дифенилметандиизоцианат
20,0
Глицидол
1,0
Триэтилендиамин
16,0
Ксилол
16,0
Полые стеклянные микросферы
32,0
В примере 6 взяты запредельные соотношения компонентов, содержание глицидола - ниже нижнего заявляемого предела, а остальных компонентов - выше верхнего заявляемого предела.
Свойства заявляемой полимерной композиции в сравнении с прототипом приведены в таблице 1.
Как видно из данных таблицы, при соотношениях компонентов вне заявляемых пределах (пример 1 и 6) цели изобретения не достигаются. Заявляемый эпоксидный компаунд по жизнеспособности существенно превосходит прототип, а акустическое сопротивление ниже в 2-3 раза. Чувствительность в режиме приема пьезокомпозитных гидроакустических преобразователей, залитых заявляемым компаундом, существенно выше.
Список литературы:
1. Авторское свидетельство SU №1733440.
2. Патент RU №2409603.