[go: up one dir, main page]

RU2343172C1 - Поддерживающие демпфирующие жидкости для поплавковых приборов на основе синтетических перфторполиэфиров с улучшенными эксплуатационными характеристиками - Google Patents

Поддерживающие демпфирующие жидкости для поплавковых приборов на основе синтетических перфторполиэфиров с улучшенными эксплуатационными характеристиками Download PDF

Info

Publication number
RU2343172C1
RU2343172C1 RU2007140717/04A RU2007140717A RU2343172C1 RU 2343172 C1 RU2343172 C1 RU 2343172C1 RU 2007140717/04 A RU2007140717/04 A RU 2007140717/04A RU 2007140717 A RU2007140717 A RU 2007140717A RU 2343172 C1 RU2343172 C1 RU 2343172C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
perfluorpolyethers
synthetic
boiling
perfluoropolyethers
Prior art date
Application number
RU2007140717/04A
Other languages
English (en)
Inventor
ков Виктор Станиславович Пол (RU)
Виктор Станиславович Поляков
Леонид Иванович Костикин (RU)
Леонид Иванович Костикин
Людмила Васильевна Захарова (RU)
Людмила Васильевна Захарова
В чеслав Сергеевич Платонов (RU)
Вячеслав Сергеевич Платонов
Андрей Сергеевич Сигачев (RU)
Андрей Сергеевич Сигачев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт эластомерных материалов и изделий" (ООО "НИИЭМИ")
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 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт эластомерных материалов и изделий" (ООО "НИИЭМИ") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт эластомерных материалов и изделий" (ООО "НИИЭМИ")
Priority to RU2007140717/04A priority Critical patent/RU2343172C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2343172C1 publication Critical patent/RU2343172C1/ru

Links

Landscapes

  • Lubricants (AREA)

Abstract

Изобретение относится к созданию новых поддерживающих демпфирующих приборных жидкостей, используемых в поплавковых приборах, являющихся частью систем управления и ориентации авиакосмической техники. Описана поддерживающая демпфирующая жидкость для поплавковых приборов, представляющая собой олигомерные фракции перфторполиэфиров, выкипающие при температуре выше 130°С, выделенные разгонкой под вакуумом из смеси синтетических перфторполиэфиров, выкипающих при температуре выше 70°С, или смесь в различной комбинации фракций олигомеров синтетических перфторполиэфиров, выбранных из группы, включающей фракции олигомеров перфторполиэфиров, выкипающие при температуре от 130°С и выше с кинематической вязкостью при 20°С 56-150 мм2/с, фракции олигомеров перфторполиэфиров, выкипающие при температуре 240°С и выше с кинематической вязкостью 500-620 мм2/с при 20°С, фракции олигомеров перфторполиэфиров, выкипающие при температуре 320°С и выше с кинематической вязкостью 700-730 мм2/с. Технический результат - получение новых вязких приборных жидкостей с пониженной упругостью паров, с улучшенными вязкостными и низкотемпературными свойствами, а также высокой химической, термической и радиационной стойкостью.

Description

Настоящее изобретение относится к созданию новых поддерживающих демпфирующих приборных жидкостей, используемых в поплавковых приборах, являющихся частью систем управления и ориентации авиакосмической техники.
Эти приборные жидкости должны обеспечивать гидростатическую разгрузку опор поплавкового гироузла (создание нулевой плавучести), защиту приборов от ударов и вибрации, а также эффективное демпфирование гироузла при рабочей температуре приборов.
Для обеспечения этих свойств поддерживающие жидкости должны иметь стабильные в процессе эксплуатации характеристики плотности и вязкости, определяемые типом прибора и его рабочей температурой эксплуатации.
Из SU 1080089, 15.03.1984, известна конструкция поплавковых маятниковых компенсационных акселерометров, содержащая герметичный корпус, заполненный поддерживающей демпфирующей рабочей жидкостью, в которой взвешена поплавковая подвижная система, при этом ферромагнетик используют с использованием жидкости-носителя, в качестве которой используют бромбензол, хлорорганическую жидкость, а основной рабочей жидкостью является фторорганическая жидкость с плотностью при 60°С 2 г/см3. Однако используемая ферромагнитная жидкость достаточно токсична и не обеспечивает в процессе эксплуатации стабильных характеристик вязкости и плотности.
Разрабатываемые поддерживающие приборные жидкости должны иметь
- высокую стабильность физико-химических свойств и химическую инертность по отношению к конструкционным материалам приборов при длительных сроках эксплуатации жидкости в приборах при рабочих температурах;
- малую зависимость вязкости от температуры;
- низкую упругость пара, обеспечивающую неизменность состава жидкости в процессе ее обезгаживания при заполнении приборов;
- низкую температуру стеклования, обеспечивающую сохранность чувствительных элементов приборов при транспортировке и хранении изделий в условиях эксплуатации;
- высокие диэлектрические свойства;
- другие необходимые эксплуатационные свойства, обеспечивающие их работоспособность.
Для гиростатической разгрузки опор поплавкового гироузла (создания нулевой плавучести), защиты прибора от ударов и вибрации, создания демпфирующего момента применяют фторуглеродную жидкость (Никитин Е.А., Балашов А.А. «Проектирование дифференцирующих и интегрирующих гироскопов и акселерометров». М., Машиностроение, 1969, с.105).
Известно также применение перфторуглеродных жидкостей с условным названием Б-1, М-1 в специальных приборах, в том числе и как поддерживающие для гироскопов (Б.И.Максимов и др. Справочник «Промышленные фторорганические продукты». Л., Химия, 1990, 1. 420).
Вышеуказанные жидкости имеют следующие показатели: плотность при 20°С в пределах 1,91-1,98 г/см3 и вязкость при 20°С от 5 до 260 мПа·с в зависимости от их молекулярной массы и температуры кипения.
Эти показатели не отвечают современным требованиям гироскопических приборов, так как в настоящее время для изготовления приборов применяются композитные материалы на основе алюминия. Указанное обстоятельство потребовало создания новой поддерживающей жидкости для гироскопов, удовлетворяющей следующим требованиям: плотность при повышенной температуре, например при 60°С, в пределах от 1,91 до 1,93 г/см3 и вязкость при 60°С в интервале 200-250 мПа·с. Известна, в частности, приборная жидкость М-2-П (перфторуглеродная жидкость М-2-П, ТУ 6-01-935-74). Общая формула перфторуглерода, являющегося основой ―(CF2)n―, где n=15-18, со средней молекулярной массой 820, интервал кипения составляет 115-140°С при остаточном давлении 3 мм рт.ст, плотность при 20°С - не менее 2,0 г/см3, при 60°С 1,90-1,94, вязкость при 20°С в пределах 200-260 мПа·с, при 60°С 17-20 мПа·с.
Однако и эта жидкость не обеспечивает эффективного демпфирования гироскопа при повышенной рабочей температуре вследствие недостаточной вязкости жидкости М-2-П. Значение вязкости жидкости М-2-П при 60°С находится в пределах 17-20 мПа·с.
Из RU 98119916, 20.08.2000, известна композиция поддерживающей жидкости для поплавковых гироскопов, содержащая перфторполиэфирную жидкость формулы CF3-(CF2O)m―(С3F6О)-CF3, со средней молекулярной массой 3000, а также сополимер перфторпропилвинилового эфира с тетрафторэтиленом, а компоненты композиции взяты в следующем количестве, мас.%:
- перфторполиэфирная жидкость - 85-92;
- сополимер перфторпропилвинилового эфира с тетрафторэтиленом - остальное.
Из RU 2157388, 10.10.2000, известна также композиция поддерживающей жидкости для поплавковых гироскопов на основе перфторуглерода, и в качестве перфторуглерода она содержит перфторуглерод формулы ―(CF2)n―, где n=15-18, со средней молекулярной массой 820 и сополимер перфторпропилвинилового эфира с тетрафторэтиленом общей формулы
Figure 00000001
где x=24-28 мол.%, y=72-76 мол.%, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.%:
- перфторуглерод - 72-75;
- сополимер перфторпропилвинилового эфира с тетрафторэтиленом - остальное.
Технический результат - обеспечение нулевой плавучести и высоких демпфирующих свойств поплавкового узла гироскопа.
Названные приборные жидкости, основой которых являются перфторуглероды, имеют не совсем удовлетворительные на сегодняшний день вязкостно-температурные характеристики и имеют относительно высокую упругость паров (10 мм рт.ст. при 20°С).
Химическая неоднородность компонентов этих приборных жидкостей исключает возможность удовлетворить в полном объеме современный комплекс свойств, предъявляемых к приборным жидкостям. Так использование эластомеров в композиции поддерживающей жидкости ухудшает ее эксплуатационные свойства вследствие недостаточной радиационной и термической стабильности эластомеров.
Технической задачей заявленного изобретения является разработка новых вязких приборных жидкостей с пониженной упругостью паров, с улучшенными вязкостными и низкотемпературными свойствами, а также высокой химической, термической и радиационной стойкостью, что, таким образом, позволяет избежать недостатков, свойственных фторуглеродным жидкостям и композициям на их основе.
Поставленная техническая задача достигается заявленной в качестве изобретения поддерживающей демпфирующей жидкостью для поплавковых приборов, представляющей собой (содержащей) олигомерные фрации перфторполиэфиров, выкипающие при температуре выше 130°С, выделенные разгонкой под вакуумом из смеси синтетических перфторполиэфиров, выкипающих при температуре выше 70°С или смесь в различной комбинации фракций олигомеров синтетических перфторполиэфиров, выбранных из группы, включающей фракции олигомеров перфторполиэфиров, выкипающие при температуре от 130°С и выше с кинематической вязкостью при 20°С 56-150 мм2/с, фракции олигомеров перфторполиэфиров, выкипающие при температуре 240°С и выше с кинематической вязкостью 500-620 мм2/с при 20°С, фракции олигомеров перфторполиэфиров, выкипающие при температуре 320°С и выше с кинематической вязкостью 700-730 мм2/с при 20°С.
Поддерживающая демпфирующая жидкость может быть использована для различных типов поплавковых приборов и состоит по существу из различных олигомерных фракций синтетических перфторполиэфиров, однородных по химическому составу, имеющих общую формулу CF3-(С3F6О)n-CF3, где n=4-20, различающихся молекулярными массами, вязкостью и плотностью.
Синтетические перфторполиэфиры обладают комплексом свойств, значительно улучшающих эксплуатационные свойства поддерживающих демпфирующих жидкостей по сравнению с приборными жидкостями на основе фторированных углеводородов переработки нефти.
Схематически реакция фотосинтеза перфторполиэфира из гексафторпропилена и кислорода может быть изображена следующим образом:
Figure 00000002
В результате полученная смесь перфторполиэфиров является синтетическим инертным продуктом, обладающим высокой химической и термической стойкостью. Полученные таким способом перфторполиэфиры имеет довольно широкий спектр молекулярно-весового распределения. Средняя молекулярная масса его составляет 2500-3000, температура начала кипения 70°С и выше при остаточном давлении 133,3 Па (1 мм рт.ст.).
Для получения поддерживающих демпфирующих жидкостей полученную смесь перфторполиэфиров подвергают вакуумной разгонке при остаточном давлении 133,3 Па (1 мм рт.ст.) с выделением нужных для смешения фракций:
1) фракция, выкипающая в интервале температур 130-240°С при остаточном давлении 1 мм рт.ст., с начальной температурой кипения 130°С и конечной температурой кипения 240°С при остаточном давлении 1 мм рт.ст.;
2) фракция, выкипающая при температуре 130°С и выше при остаточном давлении 1 мм рт.ст., с начальной температурой кипения 130°С при остаточном давлении 1 мм рт.ст.;
3) фракция, выкипающая при температуре 240°С и выше при остаточном давлении 1 мм рт.ст., с начальной температурой кипения 240°С при остаточном давлении 1 мм рт.ст.;
4) фракция, выкипающая при температуре 320°С и выше при остаточном давлении 1 мм рт.ст., с начальной температурой кипения 320°С при остаточном давлении 1 мм рт.ст.
Выделенные таким способом фракции перфторполиэфиров смешивают друг с другом в определенном соотношении с целью получения приборных жидкостей, обеспечивающих работу поплавковых приборов.
Нижеследующие примеры иллюстрируют заявленное изобретение, но не ограничивают его, при этом примеры 1-3 иллюстрируют приборную поддерживающую жидкость по изобретению для приборов, работающих при температуре 35°С, а примеры 4-6 иллюстрируют поддерживающую демпфирующую жидкость по изобретению для поплавковых приборов, работающих при температуре 50°С.
I. Приборная поддерживающая жидкость для приборов, работающих при температуре 35°С.
Пример 1.
В аппарате, снабженном мешалкой, смешиваются фракции олигомеров синтетических перфторполиэфиров, выкипающие при остаточном давлении 1 мл рт.ст. в пределах:
1) фракция 130-240°С, имеющая кинематическую вязкость при 20°С 56 мм2/c (сСт), среднюю молекулярную массу 2000, в количестве 73% (массовых),
2) фракция выше 320°С, имеющая кинематическую вязкость при 20°С 720 мм2/c (сСт), среднюю молекулярную массу 7000, в количестве 27% (массовых).
В результате получают приборную жидкость, имеющую следующие параметры:
Figure 00000003
Пример 2.
В тех же условиях, что в примере 1, смешиваются фракции синтетических перфторполиэфиров, выкипающие при остаточном давлении 1 мм рт.ст. в пределах: 1) фракция 130-240°С, имеющая свойства, как в примере 1, в количестве 68% (массовых), 2) фракция выше 240°С, имеющая кинематическую вязкость при 20°С 503 мм2/с (сСт), среднюю молекулярную массу 3800, в количестве 32% (массовых).
В результате получают приборную жидкость, имеющую следующие параметры:
Figure 00000004
Пример 3.
Из смеси синтетических перфторполиэфиров, выкипающих выше 70°С при остаточном давлении 1 мм рт.ст., разгонкой под вакуумом выделяют фракцию, выкипающую выше 130°С при остаточном давлении 1 мм рт.ст.
В результате получают приборную жидкость, имеющую следующие параметры:
Figure 00000005
II. Получение поддерживающей демпфирующей жидкости для поплавковых приборов, работающих при температуре 50°С.
Пример 4.
В тех же условиях, что и в примере 1, смешивают олигомерные фракции синтетических перфторполиэфиров, выкипающие при остаточном давлении 1 мм рт.ст. в пределах: 1) фракция выше 240°С, имеющая кинематическую вязкость при 20°С 620 мм2/c (сСт), среднюю молекулярную массу 4500, в количестве 80% (массовых), 2) фракция выше 130°С, имеющая кинематическую вязкость при 20°С 150 мм2/с (сСт), среднюю молекулярную массу 4000, в количестве 20% (массовых).
В результате получают приборную жидкость, имеющую следующие параметры:
Динамическая вязкость при 50°С 155 мПа·с (сП),
Плотность при 50°С 1,8560 г/см3,
Температура стеклования минус 81°С.
Пример 5.
В тех же условиях, что и в примере 1, смешивают олигомерные фракции синтетических перфторполиэфиров, выкипающие при остаточном давлении 1 мм рт.ст. в пределах: 1) фракция выше 240°С, имеющая свойства, как в примере 2, в количестве 82% (массовых), 2) фракция выше 320°С, имеющая свойства, как в примере 1, в количестве 18% (массовых).
В результате получают приборную жидкость, имеющую следующие параметры:
Динамическая вязкость при 50°С 171 мПа·с (сП),
Плотность при 50°С 1,8580 г/см3,
Температура стеклования минус 80°С.
Пример 6.
В тех же условиях, что и в примере 1, смешивают олигомерные фракции синтетических перфторполиэфиров, выкипающие при остаточном давлении 1 мм рт.ст. в пределах: 1) фракция выше 240°С, имеющая свойства, как в примере 2, в количестве 56% (массовых), 2) фракция выше 240°С, имеющая кинематическую вязкость при 20°С 578 мм2/c (сСт), среднюю молекулярную массу 3830, в количестве 44% (массовых).
В результате получают приборную жидкость, имеющую следующие свойства:
Динамическая вязкость при 50°С 168 мПа·с (сП),
Плотность при 50°С 1,8563 г/см3,
Температура стеклования минус 81°С.
Таким образом, поддерживающие демпфирующие жидкости по изобретению, полученные путем смешения различных олигомерных фракций синтетических перфторполиэфиров, значительно превосходят приборные жидкости на основе известных перфторуглеродных жидкостей по основным эксплуатационным свойствам.
Они обладают значительно лучшими вязкостно-температурными характеристиками, низкотемпературными свойствами (температура стеклования ниже минус 80°С).
Упругость паров приборных жидкостей на основе синтетических перфторполиэфиров при 20°С ниже 10-4 мм рт.ст., термостабильность не менее 250°С, неизменность свойств при радиационном воздействии до 107 рад, работоспособность в условиях эксплуатации не менее 20 лет.

Claims (1)

  1. Поддерживающая демпфирующая жидкость для поплавковых приборов, представляющая собой олигомерные фракции перфторполиэфиров, выкипающие при температуре выше 130°С, выделенные разгонкой под вакуумом из смеси синтетических перфторполиэфиров, выкипающих при температуре выше 70°С, или смесь в различной комбинации фракций олигомеров синтетических перфторполиэфиров, выбранных из группы, включающей фракции олигомеров перфторполиэфиров, выкипающие при температуре от 130°С и выше с кинематической вязкостью при 20°С 56-150 мм2/с, фракции олигомеров перфторполиэфиров, выкипающие при температуре 240°С и выше с кинематической вязкостью 500-620 мм2/с при 20°С, фракций олигомеров перфторполиэфиров, выкипающие при температуре 320°С и выше, с кинематической вязкостью 700-730 мм2/с.
RU2007140717/04A 2007-11-06 2007-11-06 Поддерживающие демпфирующие жидкости для поплавковых приборов на основе синтетических перфторполиэфиров с улучшенными эксплуатационными характеристиками RU2343172C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007140717/04A RU2343172C1 (ru) 2007-11-06 2007-11-06 Поддерживающие демпфирующие жидкости для поплавковых приборов на основе синтетических перфторполиэфиров с улучшенными эксплуатационными характеристиками

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007140717/04A RU2343172C1 (ru) 2007-11-06 2007-11-06 Поддерживающие демпфирующие жидкости для поплавковых приборов на основе синтетических перфторполиэфиров с улучшенными эксплуатационными характеристиками

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2343172C1 true RU2343172C1 (ru) 2009-01-10

Family

ID=40374166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007140717/04A RU2343172C1 (ru) 2007-11-06 2007-11-06 Поддерживающие демпфирующие жидкости для поплавковых приборов на основе синтетических перфторполиэфиров с улучшенными эксплуатационными характеристиками

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2343172C1 (ru)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2130471C1 (ru) * 1997-08-07 1999-05-20 Государственный научный центр Российской Федерации Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений Композиция для получения амортизирующего материала на основе полиорганосилоксанов
RU2157388C2 (ru) * 1998-11-02 2000-10-10 Государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроения им. Н.А. Пилюгина" Композиция поддерживающей жидкости для поплавковых гироскопов на основе перфторуглерода

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2130471C1 (ru) * 1997-08-07 1999-05-20 Государственный научный центр Российской Федерации Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений Композиция для получения амортизирующего материала на основе полиорганосилоксанов
RU2157388C2 (ru) * 1998-11-02 2000-10-10 Государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроения им. Н.А. Пилюгина" Композиция поддерживающей жидкости для поплавковых гироскопов на основе перфторуглерода

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Warrag et al. Oil desulfurization using deep eutectic solvents as sustainable and economical extractants via liquid-liquid extraction: Experimental and PC-SAFT predictions
Iglesias-Otero et al. Density and refractive index for binary systems of the ionic liquid [Bmim][BF4] with methanol, 1, 3-dichloropropane, and dimethyl carbonate
Dickinson et al. Excess volumes of mixing of nearly spherical molecules 2. Mixtures containing cyclic dimethylsiloxanes
US20230073487A1 (en) Preparation of foamed silicone elastomers
CN104212185B (zh) 一种稳定不渗油型电子元器件用透明硅凝胶
US4549003A (en) Method for preparing novel fluorinated organosiloxane copolymers
CN107429184A (zh) 作为阻尼流体的(全)氟聚醚聚合物
US9176262B2 (en) Liquid combination for dielectric liquid lens
RU2343172C1 (ru) Поддерживающие демпфирующие жидкости для поплавковых приборов на основе синтетических перфторполиэфиров с улучшенными эксплуатационными характеристиками
US4574149A (en) Fluorinated organosiloxane copolymers
CN105820833A (zh) 一种组合型原油破乳剂及其制备方法
US20030158295A1 (en) Thixotropic fluorinated curable compositions and articles sealed therewith
JP4947310B2 (ja) 付加硬化型シリコーンゴム組成物及びその硬化物
JP5298501B2 (ja) 透明材料用含フッ素硬化性組成物
Franjo et al. Viscosities and densities of octane+ butan-1-ol, hexan-1-ol, and octan-1-ol at 298.15 K
RU2157388C2 (ru) Композиция поддерживающей жидкости для поплавковых гироскопов на основе перфторуглерода
Park et al. Solubility of gases in liquids. 14. Bunsen coefficients for several fluorine-containing gases (Freons) dissolved in water at 298.15 K
US20020061958A1 (en) Vibration damping silicone composition
JP2004043590A (ja) 硬化性組成物及び電気・電子部品
Lainez et al. Excess volumes and excess heat capacities of some mixtures with trans, trans, cis-1, 5, 9-cyclododecatriene at 298.15 K
JP2004331896A (ja) 硬化性フルオロポリエーテルゴム組成物及びゴム製品
Campbell et al. Partially miscible liquid systems: The density, change of volume on mixing, vapor pressure, surface tension, and viscosity in the system: aniline–hexane
Tsuji et al. SO2 solubility in low molecular weight polyethylene glycol dimethyl ether and correlation using cubic equation of state
Lee et al. Silica/epoxy hybrid encapsulation with high heat-resistance and low coefficient of thermal expansion
CN114901651B (zh) 全氟二氧戊环化合物的稳定化方法、含有全氟二氧戊环化合物的组合物及全氟二氧戊环化合物聚合物的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121107

BF4A Cancelling a publication of earlier date [patents]

Free format text: PUBLICATION IN JOURNAL SHOULD BE CANCELLED

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191107