Микрокапсулированная анаэробная композиция

(54) (57) МИКР РОБНАЯ КОМПО риловый моно ОКАПСУЛИР ля и соотноше 9,32:90, :50 слотный ИЦИЯ, вклю ер, кислот инои о т м, что, с компоэици и тель и гидр я с 1,91-31,0 0,01-0,09 ия про т ускоритель Гидрохинон ином состо в ка ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Патент ВеликобританииФ 1411475, кл. В 01 3 13/02, 19Патент США Р 3704264,кл. В 01 ) 13/02, 192 АННАЯ АНАЭ- ающая метакный ускории ч а ю елью повыше в отвержстве метакилового мономера, она содержит ,оЭ-метакрил-бис - (этиленгликоль) суль. т или его смесь с диметакрилатомиэтиленгликоля при массовом соотшении 9,32:90,68-50 50 при следуюм соотношении компонентов,мас,ч.: с(,о-Метакрил 8 ис в (этиленгликоль). суль-.фит или егосмесь с диметакрилатомтриэтиленгИзобретение относится х химги итехнологии полимеров, а именно к микрокапсулированным анаэробным композициям, и может быть использсвано в различных отраслях машинострое ния в условиях конвейерного произ-. водства для стопорения и уплот:;ения резьбового крепежа.Применение микрокапсулированных анаэробных композиций позволяет сни зить внутрипроизгодственные расходы и трудоемкость, повысить качество и надежность стопорения за счет исключения субъективных факторов при нанесении клея, улучшить условия1 к труда рабочих.Наиболее предпочтительные разы - ры микрокапсул анаэробных герметиков 25 - 750 мкм и зависят от параметров резьбового соединения. Микро О 1 апсуль размером более 750 мкм трудно наносить и фиксировать на поверхностях изделий, а при получения микрокапсул размером менее 25 мкм знак чительно усложняется технология,Вахным показателем, характеризующим эксплуатационные свойства анаэробных композиций, является контролируемая прочность композиций в отверхденном состоянии, Контролируе- ЗО мая прочность означает превышение величины момента страгивания 1 М )1 над величиной момента отвинчивания (И , Такие композиции обеспечиваютр 6надежное стопорение и уплотнение 35 резьбовых соединений, а также возможность разборки изделия в процессе эксплуатации без поврехдений.Целью изобретения является повышение прочности отвержденной композиции,Получают микрокапсупированную анаэробную композицию с размером капсул 200-700 мкм следующим образом,.В стеклянный аппарат емкостьюз200 см, снабженный рубашкой для поддержания нужного температурного режима, соединенный с жидкостным термостатом, и перемешивающим устройством, заливают 63 мл 5%-ного водного раствора желатина. Включают термостат и при постоянном перемешивании поднимают температуру до 55 С. При этой температуре в аппарат по каплям вводят 25 г анаэробной композиции и 1,25 мл 1,25%-ного раствора олеи" новой кислоты в четыреххлористом углероде. Смесь перемешивают до получения эмульсии нужного размера.По достижении эмульсии нужных размеров в аппарат добавляют 7 мл 5%-ного водного раствора гексаметафосфата натрия и доводят значение рН раствора до 4,05-3,90 14%-ным растворомуксусной кислоты,В течениеч охлаждают реакционную массу до 28 С и затем быстро охлаждают до 10 С. Добавляют дубитель (0,95 мл 50%-ного раствора глутарового альдегида) и включают барботаж воздуха. При перемешивании втечение 3 ч поднимают температурудо 25 С и при этой температуре выдерживают смесь в течение 12-18 чпри постоянном перемешивании и барботаже воздуха,Полученные капсулы промывают дочистых промывнь 1 х вод и проводят мокрую обработку аэросилом в течение1,5 ч. Аэросил берут в количестве2% от веса капсул.Затем капсулы фильтруют и сушатпри комнатной температуре, Готовыйпроцукт представляет собой сферические капсулы размером 200-700 мкм,Получают микрокапсулированнуюанаэробную композицию с размером капсул 40-200 мкм следующим образом.В стеклянный аппарат емкостью200 смз, снабженный рубашкой для поддержания нужного температурного рехкча, соединенный с жидкостным термоста.том, и перемешивающим устройством, заливают 63 мл 5%-ного водногораствора хелатина, Включают термостат и при постоянном перемешиванииподнимают температуру до 55 С. Приэтой температуре в аппарат ;о каплямвводят 25 г анаэробной композициии 1,25 мл 1,25%-ного раствора олеиновой кислоты в четыреххлористом углероде, Смесь перемешивают до получения эмульсии нужного размера.По достижении эмульсии нужных размеров в аппарат добавляют 7 мл 5%-ного водного раствора гексаметаосфата й а и доводят значение рН раствора до 4,30-4,25 14%-ным растворомуксусной кислоты.В течение 1 ч охлаждают реакционную массу до 28 С, а затем быстро охлаждают до 10 С. Добавляют дубитель0,95 мл 50%-ного раствора глутарового альдегида) и включают барботажвоздуха. При перемешивании в тече 1249ние 3 ч поднимают температуру до 25 Ч:и при этой температуре смесь выдерживают в течение 12-18 ч при постоянном перемешивании и барботаже воздуха, 5Полученную капсулированную массутщательно промывают дистиллированной водой до чистых промывных вод,Затем капсулы заливают водой до первоначального объема, поднимают температуру до 30-34 С, включают перемешивающее устройство. Добавляют в раствор 9,3 мл ЗЗ,ЗЕ-ного раствора мочевины, доводят значение рН до 1,0 прикапыванием 152-ной серной кислоты,Затем приливают 7,7 мл 377-ного формалина и перемешивают в течение 3 ч.Капсулы вновь промывают до чистыхпромывных вод, далее Фильтруют и сушат при комнатной температуре, Готовый продукт представляет собой сферические капсулыразмером 40-200 мкм.Микрокапсулированная анаэробнаякомпозиция наносится на изделия спомощью связующего. Связующее готовят 5путем смешения пентафталевой смолыи хлороформа в объемном соотношении1;1-1:2, Микрокапсулированную анаэробную композицию добавляют в связующее либо заранее, либо непосредст-, 30венно перед использованием в количестве 20-50 мас,ч. на 100 мас,ч.связующего, Испытываемую композициюнаносят на образцы (болты) с помощью шпателя или методом ок.знания.Избыток связующего и микрокапсулудаляют с образца шпателем или губкой. Болты с нанесенной на них микрокапсулированной анаэробной компо зицией сушат при комнатной темпера Отуре в течение 8-12 ч, после чегопроводят испытания,Предлагаемая композиция содержитв качестве метакрилового мономераы,о-метакрил- бис - (этиленгликоль) суль фит или его смесь с диметакрилатомтриэтиленгликоля.д., -Метакрил-бис-(этиленгликоль)сульфит ФормулыСН О СН 50СН С СООСН СН 050 СН СН ООС С СНполучают взаимодействием )5 -оксиэтилового эфира метакриловой кислоты с хлористым тионилом в органическом растворителе в присутствии основания при 0-10 С,П р и м е р 1. Микрокапсулированная анаэробная композиция с разме 051ром капсул 200-700 мкм содержит, мас.ч,: диметакрилат триэтиленгликоля (ТГМ) 90,65; д.,о)-метакрил- (этиленгликоль) сульфит (МЭС) 9,35; гидроперекись кумила (ГПК) 0,41;диметил-ь-толуидин (ДМПТ) 1,50; гидрохинон (ГХ) 0,02; краситель 0,005; серная кислота 2,19.Испытания микрокапсулированной анаэробной композиции проводят на образцах (болтах) из конструкцион-ной стали М 10 х 1,5, Момент страгивания гайки относительно болта (М ) измеряют после 24 ч вьдержки композиции в зазоре резьбовой пары болт- гайка при комнатной температуре с помощью динамометрического ключа с .ценой деления 0,01 Н м, при повороте гайки на 1-2", Величину МопР 1 ределяют как среднее значение, полученное при испытании не менее пяти резьбовых пар.Момент сопротивления отвинчиванию гайки относительно болта(М) измеряют после 24 ч вьдержки композиции в зазоре резьбовой пары болт- гайка при комнатной температуре с помощью динамометрического ключа с ценой деления 0,01 Н м. при повороте гайки на 90, 180, 270 и 360. Величину Ир определяют как среднее значение, полученное при испытании не менее пяти резьбовых пар.П р и м е р 2. Микрокапсулированная анаэробная композиция с размером капсул 200-700 мкм содержит, мас.ч.: ТГМ90,68; МЭС 9,32;ГПК 1,83; ДМПТ 0,73; ГХ 0,02; краситель 0,005; и -толуолсульфокислота( -ТСК) 7,69. Испытания проводят по примеру 1.3П р и м е р 3. В микрокапсулированной анаэробной композиции по примеру 2 с размером капсул 200-700 мкм в качестве аминного ускорителя используют 0,73 мас,ч, диметиланилина (ДМА), а в качестве кислотного ускорителя - 1,91 мас,ч, азотной кислоты. Испытания проводят по примеру 1.П р и м. е р 4. Микрокапсулированная анаэробная композиция с размером капсул 200-700 мкм содержит, мас,ч,: ТГМ50,0; МЭС 50,0; ГХ 0,02; краситель 0,003; уксусная кислота (УК) 10,6, Испытания проводят по приме 1П р и м е р 5. Микрокапсулированная анаэробная композиция с размером49051 6капсул 40-200 мкм содержит, мас.ч:ТГМ87,31; МЭС 12,69; перекись бензоила ( ПБ) 11,55 в виде раствора в28,28 мас,ч. дибутилфталата ( ДБФ);ГХ 0,01; краситель 0,007; метакриловая кислота ( МАК) 5,17. Испытанияпроводят по примеру 1,П р и м е р 10. В микрокапсулированной анаэробной композиции по при 10 меру 3 с размером капсул 200-700 мкмв качестве кислотного ускорителяиспользуются 8,21 мас,ч. масляной кислоты (МК) . Испытания проводят по примеру 1,15 П р и м е р 11. В микрокапсулированной анаэробной композиции ло примеру 2 с размером капсул 200-700 мкмв качестве кислотного ускорителя используют 2,02 мас,ч. хлорной кисло 20 ты, Испытания проводят по примеру 1.П р и м е р 12. В микрокапсулированной анаэробной композиции по примеру 2 с размером капсул 40-200 мкмв качестве кислотного ускорителя используют 5,46 мас,ч, бензолсульфимида (БСИ). Испытания проводят попримеру 1.Данные по составам композиций ирезультатам испытаний приведены в30 таблице./М Мя ) Н.м Мр, Н.м Пример тов в композиции,мас,ч,3 . ) 4 ТГМ90,65 9,35 0,41 ГПК 1,50 0,02 Краситель 0,005 Н БО 2 ТГМ90,68 15,0 9,25 1,62 5 12капсул 40-200 мкм содержит, мас.ч:ТГМ90,08; МЭС 9,92; ГПК 9,01;ГХ 0,09; краситель 0002;-толуолсульфохлорид ( -ТСХ) 5,67, Испытанияпроводят по примеру 1,П р и м е р 6. Микрокапсулированная анаэробная композиция с размеромкапсул 200-700 мкм содержит,мас,ч,:МЭС 100; ГХ 0,02; трихлоруксуспаякислота ( ТХУК) 9,2, Испытания проводят по примеру 1.П р и м е р 7, В микрокапсулированной анаэробной композиции попримеру 2 с размером капсул 200 -700 мкм в качестве аминного ускорителя используют 0,73 мас.ч. диметил-анизидина ( ДМПА), а в качестве кислотного ускорителя - 5,95 мас.ч, цианурхлорида. Испытания проводят попримеру 1П р и м е р 8. Микрокапсулированная анаэробная композиция по примеру 6 с размером капсул 200-700 мкмдополнительно содержит 0,005 мас.ч,красителя, а в качестве кислотногоускорителя используется 31,0 мас.ч.акриловой кислоты (АК). Испытанияпроводят по примеру 1,П р и м е р 9. Микрокапсулированная анаэробная композиция с размером 16,0 11,0 1,45,73 гх 8 21 тгм 4 ЭС 9,32ГПК 1,8 З рас.и- .ель 0,005 Цианурхлорид5,95 рас ель БФ . 28,28 расиель Продолжение танли ы2490 Продолжение таблицы 0,41 ГПК ДМПТ 1,50 ГХ 0,02 Краситель 0,005 МАК 0,3 Известный 93,3 16 ТГМ 0,66 ГПК АК БСИ 0,4 0,3 0,01 ГХ Краситель 0005 Контрольный17 91,93 6,95 0,82 8,07 МЭС 1,83 ГПК 0,73 0,02 Из приведенных примеров видно,что известные микрокапсулированныеанаэробные композиции являются среднепрочными герметиками с неконтролируемой прочностью,Как видно из таблицы, применениен качестве мономераЫ ;д-метакрил 6 ис -(этиленгликоль) сульита или егосмеси и с диметакрилатом триэтиленгликоля, а в качестве ускорителя органических или неорганических кис лот и других кислых агентов позволяет получить микрокапсулированные композиции с повышенным моментом страгивания (превышение мр над М вР1,23-2,34 раза) .5 Кроме того, в отсутствие с ,-метакрилис -(этиленгликоль) сульфита (пример 13, сравнительный) или кис16 1249051 Составитель В,ЧуповТехред В.Кадар Корректор О.Луговая Редактор Н.Гунько Заказ 4199/26 Тираж 644 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москвар Ж 35 у Раушская наб., д.4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 лотного ускорителя (пример 4,сравнительный) поставленной цели не достигается. Применение ускорителя (кислоты) в предлагаемой композиции в большем количестве нецелесообразно, так как приводит к ухудшению санитарно-гигиенических условий труда и коррозии оборудования,Применение кислотного ускорителя(пример 15, сравнительный) ио(;)- метакрил- Бис- (этиленгликоль) сульфита (пример 17) в меньших количествах 5 приводит к ухудшению соотношениявеличин М. и МУ 1Таким образом, изобретение позволяет создать анаэробную микрокапсулированную композицию с контролируе)ф мой прочностью.