Кремнийорганическая композиция

Изобретение относится к получению кремнийорганических композиций, находящих свое применение в оптике, в частности для соединения, уплотнения и герметизации стеклянных оптических элементов различных оптических приборов. Композиция состоит из 90-96 мас.% основы - смеси полидиметилсилоксановой (40-60 мас.%) и полиметилфенилсилоксановой (60-40 мас.%) жидкостей вязкостью от 3000 до 40000 мм2/с при температуре 20°С и 4-10 мас.% загустителя - диоксида кремния. Композиция имеет показатель преломления 1,4100-1,4300, значение пенетрации 160-280 единиц и работает в интервале температур от (-70°C) до (+300°C). 2 табл., 12 пр.

 

Предлагаемое изобретение относится к кремнийорганическим композициям, находящих свое применение в оптике, в частности для соединения, уплотнения и герметизации стеклянных оптических элементов различных оптических приборов.

Компоненты некоторых узлов оптических систем (объективы, окуляры, оборачивающие системы, ахроматические клинья, сложные призмы, зеркальные отражатели, светофильтры, поляроиды, сетки и т.п.) соединяют вместе в моноблоки. В качестве соединительного вещества используют различные кремнийорганические соединения, которые позволяют улучшить технологичность конструкций и эксплуатационные характеристики оптических систем. Существует много способов соединения, такие как склеивание, спекание, оптический контакт, сваривание и паяние. При этом соединительное вещество должно удовлетворять следующим требованиям: не изменять оптические свойства соединенных деталей, обеспечивать достаточную механическую, химическую, термическую и световую прочность соединения.

В качестве оптического контакта между источником света и фотоумножителем применяют кремнийорганические смазочные композиции, которые обеспечивают максимальное светопропускание в контакте, устойчивы в диапазоне температур минус 70°C плюс 200°C, не токсичны, обладают химической инертностью по отношению к конструкционным материалам, имеют низкую зависимость вязкости от температуры и высокую адгезию к поверхностям контакта. Однако известные кремнийорганические композиции имеют в своем составе функциональные группы, которые приводят к сшивке полимера и образованию твердых соединений.

В оптическом приборостроении известно применение кремнийорганических материалов. Так в изобретении, защищенном А.с. СССР №713892, МПК С08К 5/098, 1.980 для склеивания оптических элементов предложена композиция на основе низкомолекулярного силоксанового каучука (марка СКТН) с диапазоном вязкости от 2000 до 10000 мм2/с.

К недостаткам известной композиции можно отнести ограниченную жизнеспособность, ухудшение оптических свойств, связанные с сшиванием силоксановых цепей.

Описана полидиметилсилоксановая жидкость с вязкостью 20000 мм2/с при 20°C, применяющаяся в качестве приборной и демпфирующей жидкости, основным недостатком которой является ее вытекание при попытке использования в оптическом контакте (Соболевский М.В., Музовская О.А., Попелева Г.С. Свойства и области применения кремнийорганических продуктов. М, Химия, 1975. С.44).

Известна герметизирующая композиция для оптических приборов, имеющая хорошую адгезию (Патент KR 20040035573, МПК C08L 83/00, 2004).

Однако известная композиция не обеспечивает подвижность склеиваемых рабочих поверхностей, что является ее главным недостатком.

В 2011 году запатентована силиконовая смазка (Патент JP 2011084698, МПК C10M 107/50), состоящая из диметилсилоксановой жидкости и загустителей.

Силиконовая смазка не обеспечивает требуемых оптических характеристик.

В научной литературе описана смазка ВНИИНП-299, представляющая собой плотную липкую мазь серого цвета. Готовят такую смазку из полиметилсилоксановой жидкости с высокой вязкостью и силикагеля. Смазка предназначена для использования в механизмах панорамирующих устройств фото- и киноаппаратуры. (Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение: Справочник / И.Г.Анисимов и др. Под ред. В.М. Школьникова. М., Издательский центр «Техинформ». 1999. С 330-332).

Недостатком такой смазки является низкий показатель преломления менее 1,4100 и работоспособность в узком интервале температур.

Наиболее близкой к предлагаемой композиции и принятой нами в качестве прототипа является уплотнительная паста для предупреждения и устранения утечек по трубопроводной арматуре (Патент РФ №2218384, МПК С10М 169/06, 10.12.2003 г.), содержащая в качестве пластичной основы олигоорганосилоксаны (полиметилсилоксаны или полиметилфенилсилоксаны) с вязкостью от 10000 до 300000 сП, а в составе загустителей и наполнителей смесь бентонита, химически осажденного мела, белой сажи, фторопласта, аэросила, слюды, высокомолекулярного и низкомолекулярного каучуков.

Существенным недостатком известной пасты является то, что она непрозрачна, темно-коричневого цвета и устойчива в диапазоне температур от минус 60°C до плюс 80°C.

Задача предлагаемого изобретения - разработать кремнийорганическую композицию для соединения и герметизации оптических элементов, с максимальным светопропусканием, без изменения оптических свойств соединенных деталей, с показателем преломления от 1,4100 до 1,4300, работоспособную в широком интервале температур минус 70°C плюс 300°C, нетоксичную, химически инертную к конструкционным материалам, а также с низкой зависимостью вязкости от температуры и высокой адгезией к поверхностям контакта.

В результате анализа патентной документации, научной литературы и проведения научных исследований в качестве кремнийорганической композиции для соединения и герметизации оптических элементов на основе пластичной основы и загустителя предложена композиция, состоящая из основы - смеси полидиметилсилоксановой и полиметилфенилсилоксановой жидкости с вязкостью от 3000 до 40000 мм2/с при температуре 20°C и загустителя диоксида кремния, при этом композиция имеет показатель преломления 1,4100-1,4300 и значение пенетрации 160-280 единиц, причем она работает в интервале температур минус 70°C плюс 300°C, следующего состава, мас.%:

Основа (смесь полидиметилсилоксановой
и полиметилфенилсилоксановой жидкости) 90-96
Загуститель - диоксид кремния 10-4

Основа кремнийорганической композиции представляет собой смесь полиметилсилоксановой жидкости (ПМС), общей формулы: (CH3)3SiO[(CH3)2SiO]nSi(CH3)3, с вязкостью от 1000 до 50000 мм2/с и полиметилфенилсилоксановой жидкости (ПФМС), общей формулы:

(CH3)3SiO[(CH3)2SiO]k[CH3(C6H5)SiO]mSi(CH3)3,

где k/m=10/1, с вязкостью от 10000 до 20000 мм2/с г в соотношении ПМС-60-40%, ПФМС - 40-60%.

Примеры поясняют настоящее изобретение.

Пример 1

В емкость, снабженную обогревателем, перемешивающим устройством и термометром, загружают 270 г полидиметилсилоксановой жидкости (ПМС) с вязкостью 1000 мм2/с и 180 г полиметилфенилсилоксановой жидкости (ПФМС) с вязкостью 10000 мм2/с, содержимое емкости перемешивают и получают 450 г смеси с вязкостью 3000 мм2/с, являющуюся основой композиции (таблица 1), затем добавляют 50 г порошка диоксида кремния, массу нагревают до температуры 40-60°C и перемешивают в течение 3-4 часов. После чего полученную массу охлаждают до комнатной температуры, выгружают и анализируют по показателям качества (Таблица 2).

1. Внешний вид - бесцветная прозрачная мазеобразная пластичная масса

2. Пенетрация при 20°C - 160 единиц

3. Показатель преломления ( ) при 20°C - 1,4100

4. Морозостойкость (температура застывания), °C - минус 70

5. Термическая стабильность, % потери веса при 300°C в течение 2

часов - 0,5

Аналогично примеру 1 готовят кремнийорганические композиции в примерах 2-9, состав которых приведен в таблице 2.

Предлагаемая кремнийорганическая композиция, полученная в примерах 1-9 не токсична, обладает химической инертностью по отношению к конструкционным материалам, имеет низкую зависимость вязкости от температуры и высокую адгезию к поверхностям контакта.

Высокая вязкость основы композиции (3000-40000 мм2/с) и малое изменение ее значения с температурой обеспечивает нормальную работу оптических приборов, плавный ход и четкое фиксирование подвижных деталей зимой и летом. Значение пенетрации при 20°C (характеристика смазочной композиции) в интервале от 160 до 280 единиц. Кремнийорганическая композиция характеризуется высокой стабильностью в диапазоне температур минус 70 плюс 300°C, потеря веса при температуре 300°C в течение 2 часов не более 1% с сохранением пластичных свойств смазки. При использовании в качестве оптического контакта в приборах со временем не теряет свои оптические свойства (прозрачность), стабильность значений показателя преломления от 1,4100 до 1,4300 и эластичность.

Кремнийорганическая композиция для соединения и герметизации оптических элементов на основе пластичной основы и загустителя, отличающаяся тем, что в качестве пластичной основы композиция содержит смесь полидиметилсилоксановой (ПМС) и полиметилфенилсилоксановой (ПФМС) жидкости вязкостью от 3000 до 40000 мм2/с при температуре 20°С в соотношении ПМС - 60-40%, ПФМС - 40-60%, в качестве загустителя - диоксид кремния, при этом композиция имеет показатель преломления 1,4100-1,4300, значение пенетрации 160-280 единиц, причем она работает в интервале температур минус 70°С плюс 300°С, при следующем содержании компонентов, мас.%:

Основа - смесь полидиметилсилоксановой и
полиметилфенилсилоксановой жидкости 90-96
Диоксид кремния 10-4



 

Похожие патенты:

Дифрагирующая излучение пленка имеет поверхность наблюдения и включает упорядоченный периодический массив частиц, включенных в материал матрицы. Массив частиц обладает кристаллической структурой, которая имеет (i) множество первых плоскостей кристалла из упомянутых частиц, которые дифрагируют инфракрасное излучение, где упомянутые первые плоскости кристалла параллельны упомянутой плоскости наблюдения; и (ii) множество вторых плоскостей кристалла из упомянутых частиц, которые дифрагируют видимое излучение.

Оптическая пленка содержит рельефную структуру типа «глаз мотылька», содержащую многочисленные выступы, которые включают многочисленные наклонные выступы, наклоненные относительно основной поверхности пленки, по существу, в одном и том же направлении на виде в плане основной поверхности пленки.

Изобретение относится к области офтальмологии и направлено на изготовление силиконовых гидрогелевых контактных линз, край которых определяется не соприкосновением формующих поверхностей, а пространственным ограничением излучения, что позволяет использовать форму многократно для изготовления высококачественных контактных линз с хорошей воспроизводимостью, что обеспечивается за счет того, что способ согласно изобретению включает стадии: предоставление формы для изготовления мягкой контактной линзы, где форма включает первую половину формы, образующую первую формующую поверхность, формирующую переднюю поверхность контактной линзы, и вторую половину формы, образующую вторую формующую поверхность, формирующую заднюю поверхность контактной линзы, где указанные первая и вторая половины формы устроены так, что соединяются друг с другом, так что между указанными первой и второй формующими поверхностями образуется полость, введение в полость смеси мономеров образующих линзу материалов, где смесь мономеров включает по меньшей мере один гидрофильный виниловый мономер амидного типа, по меньшей мере один включающий силоксан (мет)акриламидный мономер, по меньшей мере один полисилоксановый виниловый мономер или макромер и от примерно 0,05 до примерно 1,5 мас.% фотоинициатора, где образующий линзу материал характеризуется способностью отверждаться УФ-излучением, обладающим интенсивностью УФ-излучения, равной примерно 4,1 мВт/см2, примерно за 100 с; и облучение с помощью пространственно ограниченного актиничного излучения образующего линзу материала в форме в течение примерно 120 с или менее, чтобы сшить образующий линзу материал с образованием силиконовой гидрогелевой контактной линзы, где изготовленная контактная линза включает переднюю поверхность, сформированную первой формующей поверхностью, противолежащую заднюю поверхность, сформированную второй формующей поверхностью, и край линзы, сформированный в соответствии с пространственным ограничением актиничного излучения.

Изобретение может быть использовано для выравнивания поверхностей пластин интерферометров путем локального нанесения на поверхность тонких, компенсирующих неравномерности слоев.

Способ состоит в том, что излучение лазера, сфокусированное на поверхности фоточувствительного слоя, модифицируют по глубине пропорционально плотности мощности излучения, распространяющегося в фоточувствительном слое.

Изобретение относится к области офтальмологии и направлено на создание силикон-гидрогелевых контактных линз с пониженной адсорбцией белков, комфортных и безопасных при использовании, и при этом не требующих больших затрат при производстве, что обеспечивается за счет того, что способ согласно изобретению включает добавление в реакционную смесь эффективного количества соединения, снижающего абсорбцию белков, отверждение указанной смеси в форме для формирования контактной линзы и извлечение линзы из формы с по меньшей мере одним водным раствором.
Монокристаллы предназначены для ИК-техники и для изготовления из них методом экструзии одно- и многомодовых ИК-световодов для спектрального диапазона от 2 до 50 мкм, при этом формируется нанокристаллическая структура ИК-световодов с размером зерна от 30 до 100 нм, определяющая их функциональные свойства.

Изобретение может быть использовано в фотометрических устройствах для обеспечения диффузного отражения регистрируемого излучения, внутреннего покрытия интегральных фотометров и т.п.

Противоотражательная пленка содержит на своей поверхности структуру глаз мотылька, которая включает множество выпуклых частей, при этом ширина между вершинами смежных выпуклых частей не превышает длину волны видимого света.

Изобретение относится к технологии выращивания монокристаллов германия в форме диска из расплава и может быть использовано для изготовления объективов в устройствах регистрации инфракрасного излучения.
Настоящее изобретение относится к пластичной смазке, содержащей синтетическое масло или смесь синтетических масел с кинематической вязкостью при 40°C от 5 до 700 мм2/с, загущенных неорганическим загустителем, и дополнительно содержащей наполнитель для повышения термостойкости, полярный реагент и полимер при следующем соотношении компонентов, вес.%: неорганический загуститель 5,0-30,0 наполнитель для повышения термостойкости 0,5-12,0 полимер 0,5-10,0 полярный реагент 0,5-5,0 синтетическое масло или смесь синтетических масел остальное. Техническим результатом настоящего изобретения является повышение температуры каплепадения смазки до 310°С, а также коллоидной стабильности, повышение водостойкости и, как следствие, адгезионных свойств.

Изобретение относится к пластичным смазочным материалам, которые используются для смазывания тяжелонагруженных узлов трения различных механизмов, работающих в широком диапазоне температур, в контакте с водой, на открытом воздухе.

Изобретение относится к смазочным составам , в частности к пластичной смазке, применяемой в узлах трения машин и механизмов . .

Изобретение относится к смазочным составам , в частности к пластичной смазке, обладающей повышенной термоокислительной стабильностью. .

Изобретение относится к составам магнитореологических суспензий, которые могут быть использованы как рабочая среда в элементах гидроавтоматики, управляемых магнитным полем, а также могут найти широкое применение для построения управляемых магнитным полем элементов и систем гидроавтоматики.

Изобретение относится к упорному подшипнику скольжения из синтетической смолы, более точно к упорному подшипнику скольжения из синтетической смолы, применимому в качестве упорного подшипника скольжения в подвеске стоечного типа (подвеске Макферсона) четырехколесного транспортного средства.
Наверх