[go: up one dir, main page]

RU2220169C2 - Heat-shielding polymeric material and method for its preparing - Google Patents

Heat-shielding polymeric material and method for its preparing Download PDF

Info

Publication number
RU2220169C2
RU2220169C2 RU2001127202A RU2001127202A RU2220169C2 RU 2220169 C2 RU2220169 C2 RU 2220169C2 RU 2001127202 A RU2001127202 A RU 2001127202A RU 2001127202 A RU2001127202 A RU 2001127202A RU 2220169 C2 RU2220169 C2 RU 2220169C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
sio
inorganic filler
shielding
organosilicon block
Prior art date
Application number
RU2001127202A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001127202A (en
Inventor
В.Т. Минаков
Л.Л. Краснов
Л.В. Чурсова
И.А. Матвеева
З.В. Кирина
Е.Н. Каблов
Original Assignee
Государственное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов filed Critical Государственное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов
Priority to RU2001127202A priority Critical patent/RU2220169C2/en
Publication of RU2001127202A publication Critical patent/RU2001127202A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2220169C2 publication Critical patent/RU2220169C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: polymers. SUBSTANCE: invention describes heat-shielding polymeric material comprising inorganic filling agent and polymeric matrix based on organosilicon block-copolymer and cross-linking agent wherein heat-shielding polymeric material comprises organosilicon block-copolymer as polymeric matrix of the general formula: OH{(C6H5SiO1.5)m[(CH3)2SiO]n}H wherein m = 5-10; n = 15-25 in the following ratio of components, mass p. p.: inorganic filling agent, 17-56; organosilicon block-copolymer, 20- 60; tin diethylcaprylate, 1-4; oligoorganosiloxane, 10-30. Method for making heat-shielding polymeric material involves impregnation of inorganic solvent with polymeric matrix, drying, thermal treatment at temperature 50-80 C. Invention provides reducing density value and hardening temperature of heat-shielding material and possibility for its exploitation below temperature 400 C. EFFECT: improved preparing method, valuable properties of material. 4 cl, 2 tbl, 6 ex

Description

Изобретение относится к полимерным материалам на основе кремнийорганического связующего для тепловой защиты изделий авиастроения, ракетостроения, машиностроения и другой техники, которые могут эксплуатироваться до температуры 400oС.The invention relates to polymeric materials based on an organosilicon binder for thermal protection of aircraft products, rocket engineering, mechanical engineering and other equipment that can be operated up to a temperature of 400 o C.

Известен теплозащитный полимерный материал следующего состава, мас. ч.:
Полидиметилсилоксановый каучук СКТН-А - 100
Этилсиликат ЭТС-40 - 40
Олигомер этилсилоксана ПЭС-5 - 10
Диэтилдикаприлат олова - 1
Порошок диборид титана или нитрид алюминия - 90 на 10 полимерного связующего
(патент РФ 2165945)
Способ изготовления полимерного материала включает пропитку наполнителей, сушку и термообработку материала при температуре 900oС в течение 30 минут.
Known heat-protective polymer material of the following composition, wt. hours:
SKTN-A polydimethylsiloxane rubber - 100
Ethylsilicate ETS-40 - 40
Ethylsiloxane oligomer PES-5 - 10
Tin diethyl dicaprylate - 1
Titanium Diboride or Aluminum Nitride Powder - 90 per 10 polymer binder
(RF patent 2165945)
A method of manufacturing a polymer material includes impregnation of fillers, drying and heat treatment of the material at a temperature of 900 o C for 30 minutes.

Недостатками этого материала являются высокая температура отверждения и высокая плотность. The disadvantages of this material are high curing temperature and high density.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является теплозащитный полимерный материал, включающий неорганический наполнитель и полимерную матрицу на основе кремнийорганической смолы и сшивающего агента, отличающийся тем, что он содержит в качестве кремнийорганической смолы кремнийорганический блоксополимер общей формулы
{Qx/26Н5)3-х SiO[Si(СН3)2O]n i(С6Y5)3-хОx/2}(C6H5SiO1,5)m,
где х=2-3;
n=5-40;
m=5-40,
при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:
Кремнийорганический блоксополимер - 3-45
Сшивающий агент - 0,25-2,25
Неорганический наполнитель - 55-97
В качестве неорганического наполнителя может использоваться порошок, выбранный из группы, включающей оксид берилия, нитрид кремния, нитрид бора, нитрид алюминия или их смеси (патент РФ 2129135).
The closest analogue taken as a prototype is a heat-protective polymer material, including an inorganic filler and a polymer matrix based on an organosilicon resin and a crosslinking agent, characterized in that it contains an organosilicon block copolymer of the general formula
{Q x / 2 (C 6 H 5 ) 3 SiO [Si (CH 3 ) 2 O] n i (C 6 Y 5 ) 3 O x / 2 } (C 6 H 5 SiO 1,5 ) m
where x = 2-3;
n is 5-40;
m = 5-40,
in the following ratio of components, wt. hours:
Organosilicon block copolymer - 3-45
Crosslinking agent - 0.25-2.25
Inorganic Filler - 55-97
As an inorganic filler, a powder selected from the group consisting of beryllium oxide, silicon nitride, boron nitride, aluminum nitride or a mixture thereof can be used (RF patent 2129135).

Способ изготовления термостойкого полимерного материала включает пропитку неорганического наполнителя полимерной матрицей с сшивающим агентом, сушку, горячее прессование и термообработку при Т=260-400oС.A method of manufacturing a heat-resistant polymeric material includes impregnation of an inorganic filler with a polymer matrix with a crosslinking agent, drying, hot pressing and heat treatment at T = 260-400 o C.

Недостатками теплозащитного материала- прототипа и способа его изготовления являются высокая температура отверждения и повышенная плотность. The disadvantages of the heat-protective material of the prototype and the method of its manufacture are high curing temperature and high density.

Технической задачей изобретения является снижение плотности и температуры отверждения теплозащитного полимерного материала. An object of the invention is to reduce the density and curing temperature of the heat-protective polymer material.

Поставленная техническая задача достигается тем, что предложен теплозащитный полимерный материал, выполненный из композиции, включающей неорганический наполнитель и полимерную матрицу на основе кремнийорганического блоксополимера и сшивающего агента, отличающийся тем, что материал содержит в качестве полимерной матрицы кремнийорганический блок-сополимер общей формулы
OH{[C6H5SiO1,5]m[(CH3)2SiO]n}H,
где m=5-10;
n=15-25,
и в качестве сшивающего агента - диэтилдикаприлат олова и олигоорганосилоксан при следующем соотношении компонентов, маc. ч.:
Неорганический наполнитель - 17-56
Кремнийорганический блоксополимер - 20-60
Диэтилдикаприлат олова - 1-4
Олигоорганосилоксан (олигометилфенилметоксисилоксан) - 10-30
Теплозащитный полимерный материал в качестве неорганического наполнителя содержит неорганические микросферы (из алюмоборосиликатного, кремнеземного или кварцевого стекла), вспученный перлит и поликристаллические волокна оксида алюминия или их смесь.
The stated technical problem is achieved by the fact that the proposed heat-protective polymer material made of a composition comprising an inorganic filler and a polymer matrix based on an organosilicon block copolymer and a crosslinking agent, characterized in that the material contains an organosilicon block copolymer of the general formula
OH {[C 6 H 5 SiO 1,5 ] m [(CH 3 ) 2 SiO] n } H,
where m = 5-10;
n = 15-25,
and as a crosslinking agent, tin diethyl dicaprylate and oligoorganosiloxane in the following ratio of components, wt. hours:
Inorganic filler - 17-56
Organosilicon block copolymer - 20-60
Tin diethyl dicaprylate - 1-4
Oligoorganosiloxane (oligomethylphenylmethoxysiloxane) - 10-30
The heat-protective polymer material as an inorganic filler contains inorganic microspheres (from aluminoborosilicate, silica or quartz glass), expanded perlite, and polycrystalline alumina fibers or a mixture thereof.

Предложен также способ изготовления теплозащитного полимерного материала, заключающийся в пропитке неорганического наполнителя полимерной матрицей на основе кремнийорганического блоксополимера общей формулы
OH{[C6H5SiO1,5]m[(CH3)2SiO]n}Н,
где m=5-10;
n=15-25,
с последующим введением сшивающего агента, состоящего из диэтилдикаприлата олова и олигоорганосилоксана при следующем соотношении компонентов, маc. ч.:
Неорганический наполнитель - 17-56
Кремнийорганический блоксополимер - 20-60
Диэтилдикаприлат олова - 1-4
Олигоорганосилоксан - 10-30,
и термообработкой полученного материала при 50-80oС.
Also proposed is a method of manufacturing a heat-protective polymer material, which consists in impregnating an inorganic filler with a polymer matrix based on an organosilicon block copolymer of the general formula
OH {[C 6 H 5 SiO 1,5 ] m [(CH 3 ) 2 SiO] n } N,
where m = 5-10;
n = 15-25,
followed by the introduction of a crosslinking agent consisting of tin diethyl dicaprylate and oligoorganosiloxane in the following ratio of components, wt. hours:
Inorganic filler - 17-56
Organosilicon block copolymer - 20-60
Tin diethyl dicaprylate - 1-4
Oligoorganosiloxane - 10-30,
and heat treatment of the obtained material at 50-80 o C.

При изготовлении теплозащитного полимерного материала в качестве неорганического наполнителя используют неорганические микросферы, вспученный перлит и поликристаллические волокна оксида алюминия или их смесь. In the manufacture of a heat-protective polymer material, inorganic microspheres, expanded perlite and polycrystalline alumina fibers or a mixture thereof are used as an inorganic filler.

Авторами установлено, что предложенные состав полимерной матрицы при заявленном соотношении ингредиентов и способ изготовления теплозащитного материала позволяют снизить температуру отверждения теплозащитного полимерного материала, а использование в качестве наполнителя неорганических микросфер, вспученного перлита и поликристаллического волокна оксида алюминия или их смеси позволяет снизить плотность материала. The authors found that the proposed composition of the polymer matrix with the stated ratio of ingredients and the method of manufacturing the heat-shielding material can reduce the curing temperature of the heat-shielding polymeric material, and the use of inorganic microspheres, expanded perlite and polycrystalline alumina or a mixture thereof can reduce the density of the material.

Пример осуществления
Пример 1. Для изготовления теплозащитного полимерного материала сначала изготавливали полуфабрикат путем пропитки неорганического наполнителя полимерной матрицей без сшивающего агента.
Implementation example
Example 1. For the manufacture of heat-protective polymer material, a semi-finished product was first made by impregnating an inorganic filler with a polymer matrix without a crosslinking agent.

В полученную смесь добавляли сшивающий агент. На подготовленную подложку из фторопластовой пленки наносили теплозащитный полимерный материал с последующей термообработкой при 50-80oС.A crosslinking agent was added to the resulting mixture. A heat-shielding polymer material was applied to the prepared substrate from a fluoroplastic film, followed by heat treatment at 50-80 o C.

Технология изготовления теплозащитного материала по примерам 2-6 аналогична примеру 1. Составы предлагаемого материала и материала-прототипа приведены в таблице 1. В таблице 2 приведены данные по результатам сравнительных испытаний комплекса характеристик, полученных на предлагаемом составе теплозащитного полимерного материала и материала-прототипа. The manufacturing technology of the heat-shielding material according to examples 2-6 is similar to example 1. The compositions of the proposed material and the prototype material are shown in table 1. Table 2 shows the data on the results of comparative tests of the set of characteristics obtained on the proposed composition of the heat-shielding polymer material and the prototype material.

Из таблицы 2 видно, что плотность предлагаемого материала в 2-4 раза ниже, чем у материала-прототипа, а температура отверждения снижена до 50-80oС.From table 2 it is seen that the density of the proposed material is 2-4 times lower than that of the prototype material, and the curing temperature is reduced to 50-80 o C.

Использование предлагаемого теплозащитного полимерного материала за счет снижения плотности и температуры отверждения позволит снизить массу изделий, наносить его на изделия любой конфигурации и уменьшить энергозатраты в процессе изготовления материала. Using the proposed heat-protective polymer material by reducing the density and curing temperature will reduce the mass of products, apply it to products of any configuration and reduce energy consumption in the manufacturing process of the material.

Claims (4)

1. Теплозащитный полимерный материал, выполненный из композиции, включающей неорганический наполнитель и полимерную матрицу на основе кремнийорганического блок-сополимера и сшивающего агента, отличающийся тем, что материал содержит в качестве полимерной матрицы кремнийорганический блок-сополимер общей формулы1. Thermal protective polymer material made from a composition comprising an inorganic filler and a polymer matrix based on an organosilicon block copolymer and a crosslinking agent, characterized in that the material contains an organosilicon block copolymer of the general formula ОН{[С6Н5SiO1,5]m[(CH3)2SiO]n}H,OH {[C 6 H 5 SiO 1,5 ] m [(CH 3 ) 2 SiO] n } H, где m=5-10;where m = 5-10; n=15-25,n = 15-25, и в качестве сшивающего агента - диэтилдикаприлат олова и олигоорганосилоксан при следующем соотношении компонентов, мас.ч:and as a crosslinking agent, tin diethyl dicaprylate and oligoorganosiloxane in the following ratio of components, parts by weight: Неорганический наполнитель 17-56Inorganic Filler 17-56 Кремнийорганический блоксополимер 20-60Organosilicon block copolymer 20-60 Диэтилдикаприлат олова 1-4Tin diethyl dicaprylate 1-4 Олигоорганосилоксан 10-30Oligoorganosiloxane 10-30 2. Материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве неорганического наполнителя используют неорганические микросферы, вспученный перлит и поликристаллические волокна оксида алюминия или их смесь.2. The material according to claim 1, characterized in that inorganic microspheres, expanded perlite and polycrystalline alumina fibers or a mixture thereof are used as an inorganic filler. 3. Способ изготовления теплозащитного полимерного материала по пп.1 и 2, заключающийся в пропитке неорганического наполнителя полимерной матрицей на основе кремнийорганического блоксополимера общей формулы3. A method of manufacturing a heat-protective polymer material according to claims 1 and 2, which consists in impregnating an inorganic filler with a polymer matrix based on an organosilicon block copolymer of the general formula ОН{[С6Н5SiO1,5]m[(CH3)2SiO]n}H,OH {[C 6 H 5 SiO 1,5 ] m [(CH 3 ) 2 SiO] n } H, где m=5-10;where m = 5-10; n=15-25,n = 15-25, с последующим введением сшивающего агента, состоящего из диэтилдикаприлата олова и олигоорганосилоксана, при следующем соотношении компонентов, мас.ч:followed by the introduction of a crosslinking agent consisting of tin diethyl dicaprylate and oligoorganosiloxane, in the following ratio, wt.h: Неорганический наполнитель 17-56Inorganic Filler 17-56 Кремнийорганический блоксополимер 20-60Organosilicon block copolymer 20-60 Диэтилдикаприлат олова 1-4Tin diethyl dicaprylate 1-4 Олигоорганосилоксан 10-30Oligoorganosiloxane 10-30 и термообработкой полученного материала при 50-80°С.and heat treatment of the obtained material at 50-80 ° C. 4. Способ изготовления теплозащитного полимерного материала по п.3, отличающийся тем, что в качестве неорганического наполнителя используют неорганические микросферы, вспученный перлит и поликристаллические волокна оксида алюминия или их смесь.4. A method of manufacturing a heat-protective polymer material according to claim 3, characterized in that inorganic microspheres, expanded perlite and polycrystalline alumina fibers or a mixture thereof are used as an inorganic filler.
RU2001127202A 2001-10-08 2001-10-08 Heat-shielding polymeric material and method for its preparing RU2220169C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001127202A RU2220169C2 (en) 2001-10-08 2001-10-08 Heat-shielding polymeric material and method for its preparing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001127202A RU2220169C2 (en) 2001-10-08 2001-10-08 Heat-shielding polymeric material and method for its preparing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001127202A RU2001127202A (en) 2003-07-10
RU2220169C2 true RU2220169C2 (en) 2003-12-27

Family

ID=32065562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001127202A RU2220169C2 (en) 2001-10-08 2001-10-08 Heat-shielding polymeric material and method for its preparing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2220169C2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2404209C2 (en) * 2008-08-25 2010-11-20 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Heat-shielding material
RU2558103C2 (en) * 2012-04-02 2015-07-27 Алексей Юрьевич Исаев Heat insulation polymer material and method for production thereof
RU2614334C1 (en) * 2015-11-10 2017-03-24 Акционерное общество "Авиаавтоматика" имени В.В. Тарасова" Thermally conductive polymer composite material
RU2631302C2 (en) * 2015-02-18 2017-09-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" Thermal coating
RU2633900C1 (en) * 2016-11-28 2017-10-19 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Thermal-resistant polymer heat-reflecting composition with low emissivity
RU2690814C2 (en) * 2017-05-03 2019-06-05 Акционерное общество "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" Composition for producing heat protective coating
RU2760670C1 (en) * 2020-07-31 2021-11-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Thermal insulation coating and method for its manufacture
RU2760670C9 (en) * 2020-07-31 2023-01-12 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Thermal insulation coating and method for its manufacture

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5605955A (en) * 1994-09-30 1997-02-25 Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd. Silicone rubber composition
RU2129135C1 (en) * 1998-06-04 1999-04-20 Савич Александр Николаевич Heat-resistant polymeric material and method of manufacturing thereof (variants)

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5605955A (en) * 1994-09-30 1997-02-25 Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd. Silicone rubber composition
RU2129135C1 (en) * 1998-06-04 1999-04-20 Савич Александр Николаевич Heat-resistant polymeric material and method of manufacturing thereof (variants)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2404209C2 (en) * 2008-08-25 2010-11-20 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Heat-shielding material
RU2558103C2 (en) * 2012-04-02 2015-07-27 Алексей Юрьевич Исаев Heat insulation polymer material and method for production thereof
RU2631302C2 (en) * 2015-02-18 2017-09-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" Thermal coating
RU2614334C1 (en) * 2015-11-10 2017-03-24 Акционерное общество "Авиаавтоматика" имени В.В. Тарасова" Thermally conductive polymer composite material
RU2633900C1 (en) * 2016-11-28 2017-10-19 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Thermal-resistant polymer heat-reflecting composition with low emissivity
RU2690814C2 (en) * 2017-05-03 2019-06-05 Акционерное общество "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" Composition for producing heat protective coating
RU2760670C1 (en) * 2020-07-31 2021-11-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Thermal insulation coating and method for its manufacture
RU2760670C9 (en) * 2020-07-31 2023-01-12 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Thermal insulation coating and method for its manufacture

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100961638B1 (en) Hydrosilylation Cured Silicone Resin with High Fracture Toughness
EP0125772B1 (en) Fiber reinforced glass matrix composites
JP5591907B2 (en) Hybrid polymer comprising cyanate and silazane, method for producing the same, and method for using the same
CA1298926C (en) Heat curable resin composition
WO2019026035A1 (en) Pre-impregnated fibre-reinforced composite material and fibre-reinforced composite ceramic material, obtained by forming and subsequent pyrolysis of said pre-impregnated material
JP2001506283A (en) Silicone composite with high temperature resistance
JPH0377138B2 (en)
KR102540533B1 (en) light-weight polymer composition with excellent thermal conductivity and manufacturing method of the same and product using the same
KR100991968B1 (en) Hydrosilylation Reaction Hardener of Silicone Resin Containing Colloidal Silica and Manufacturing Method Thereof
CN101663344A (en) Curable epoxy resin composition
US5837364A (en) Ceramic matrix composites using modified hydrogen silsesquioxane resin
EP3661999A1 (en) Pre-impregnated fibre-reinforced composite material and manufactured article obtained by forming and complete curing of said pre-impregnated fibre- reinforced composite material
CN103923598B (en) A kind of organic silicon adhesive and the special active filler based on polysilazane thereof and their preparation method
RU2220169C2 (en) Heat-shielding polymeric material and method for its preparing
JPS61183326A (en) Organopolysiloxane composition convertible to heat-resistant foam
CA1042129A (en) Low temperature solventless blend of vinyl methylsiloxane copolymer with methyl-hydrogen siloxane copolymer
JPS61136551A (en) Curable organopolysiloxane composition
US3485904A (en) Method utilizing an organopolysiloxane binder to make ceramic article
US2894930A (en) Siloxane casting resins
JP2020529382A (en) Preforms for creating components of the braking system
JPH01301751A (en) Thermosetting polyimide resin composition
CN112574575B (en) Vinyl polysilazane benzoxazine hybrid ceramic-based hot-melt resin, resin material and preparation method thereof
KR102481522B1 (en) Carbosilane Photocurable Composition and Manufacturing method of the Same
Chu et al. A model SiC-based fiber with a low oxygen content prepared from a vinyl-containing polycarbosilane precursor
JPH09111121A (en) Production of high-strength silicone resin/fluid alloy