SU681080A1 - Electrically conducting composition - Google Patents

Description

(54) ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ(54) ELECTRICAL CONDUCTING COMPOSITION

1one

Изобретение касаетс  получени  и переработки полимеров. Оно может использоватьс  дл  изготовлени  электропровод щих покрытий или резистивных нагревателей.The invention relates to the production and processing of polymers. It can be used to make electrically conductive coatings or resistive heaters.

Известны различные полимерные электропровод щие композиции на основе термореактивных и термопластичных материалов, содержание провод щий наполнитель (порошковые металлы , сажи, графитизированные волокна ) U1.Various polymeric electrically conductive compositions based on thermosetting and thermoplastic materials are known, the content of conductive filler (powdered metals, carbon black, graphitized fibers) U1.

Известна  электропровод ща  композици , включающа  полиэфирную смолу , растворитель и графит, предназначена дл  изготовлени  гибких нагревательных оболочек 2.The known electrically conductive composition comprising a polyester resin, a solvent and graphite is intended for the manufacture of flexible heating shells 2.

Она характеризуетс  технологичностью изготовлени  и переработки, равномерностью свойств (равномерног стью нагрёва на поверхности нагревател ) .It is characterized by manufacturability and processing, uniform properties (uniform heating on the heater surface).

Но композици  имеет узкое назначение - нагреватели на её основе мо гут работать при напр жениидо 26 в температуре 60-70°С и невысокой мощности , в св зи с невозможностью получени  высоконаполненного полиэфира при сохранении оптимальных механи гескнх свойств.But the composition has a narrow purpose - the heaters based on it can work at voltage of 26 at a temperature of 60-70 ° C and low power, due to the impossibility of obtaining highly filled polyester while maintaining optimum mechanical properties.

Наиболее близка к предлагаемой полимерна  электропровод ща  композици  3 следующего состава, вес.ч.:Closest to the proposed polymer electrically conductive composition 3 of the following composition, parts by weight:

Насыщенна  полиэфирна  смола100 Диизоцианат ТГ 100 Графит 20-200. В качестве растворител  компози0 ции необходимо добавл ть ацетон. Композици  предназначена дл  изготовлени  нагревателей, работающих при температуре до , напр жении 12-220 В и удельной мощности Saturated polyester resin100 Diisocyanate TG 100 Graphite 20-200. Acetone should be added as a solvent for the composition. The composition is intended for the manufacture of heaters operating at a temperature up to, a voltage of 12-220 V and power density

5 1300 Вт/мГ5 1300 W / mH

Опыт изготовлени  и применени  известной композиции и нагревателей на ее основе вы вил следующие основные недостатки, The experience of making and using the known composition and heaters based on it revealed the following main disadvantages,

0 . При содержании графита менее 120 вес.ч. (удельном сопротивлении композиции менее 200 Ом) композици  неоднородна по составу, нагреватели отличаютс  значительной неравномер5 ностью нагрева поверхности (гр 1ДИент температур составл ет 0,280 , на 1°С нагрева дл  нагревател  размером 200x200 ) . Практически при удельном сопротивлении более 0 When the graphite content is less than 120 weight.h. (the specific resistance of the composition is less than 200 ohms) the composition is heterogeneous in composition, the heaters are characterized by considerable irregularity of surface heating (gr. 1 The temperature agent is 0.280, by 1 ° C of heating for a heater of 200x200). Practically at specific resistivity more

0 200 Ом электронагреватели, изготовленные на основе данной композиции, не пригодны в эксплуатации при температуре обогрева выше . Причиной неоднородности композиции  вл етс  также присутствие ацетона, который , интенсивно испар  сь, приводит к образованию пор и создает неравномерную структуру материала.0 200 Ohm electric heaters made on the basis of this composition are not suitable for operation at a heating temperature higher. The reason for the heterogeneity of the composition is also the presence of acetone, which, by intensive evaporation, leads to the formation of pores and creates an uneven structure of the material.

Композици  нетехнологична и в изготовлении , так как ее переработка требует большого удельного давлени  (более 3 кгс/см), обусловленного высокой упругостью паров ацетона пр переработке композиции.The composition is non-technological and in manufacturing, since its processing requires a large specific pressure (more than 3 kgf / cm), due to the high elasticity of acetone vapors during processing of the composition.

Цель изобретени  - расширение дипазона электропроводности, повышение равномерности свойств и стабильности характеристик.The purpose of the invention is to expand the range of electrical conductivity, improving the uniformity of properties and stability of characteristics.

Это достигаетс  тем, что композици , включающа  насыщенную полиэфирную смолу, диизоцианат, растворители и электропровод щий наполнитель, в качестве диизоцианата содержит 2,4-толуилендиизоцианат, в качестве наполнител  графитизированный каолин при соотношении каолина к графиту от 1:9 до 9:1 и дополнительно салицилальимин меди при следующем соотношении компонентов, вес.ч.: Насыщенна  полиэфирна  смола100 2,4-Толуилендииэоцианат 98-102 Растворители 95-105 Салицилальимин меди 0,07-0,09 Графитизированный каолин 120-190. Введение в композицию салицилальимина меди способствует равномерному структурообразованию композиции, стабильности свойств и снижению давлени  переработки композиции до 0,2-0,8 кгс/см. В композиции рекомендуетс  использовать растворители с температурой кипени  80-130 С.This is achieved in that the composition comprising a saturated polyester resin, a diisocyanate, solvents and an electrically conductive filler, contains 2,4-toluene diisocyanate as a diisocyanate, graphitic kaolin as a filler with a ratio of kaolin to graphite from 1: 9 to 9: 1 and additionally Copper salicylaliminim in the following ratio of components, parts by weight: Saturated polyester resin100 2,4-toluylene diocyanat 98-102 Solvents 95-105 Salicylali imine copper 0.07-0.09 Graphitized kaolin 120-190. The introduction of copper salicylalimin in the composition contributes to the uniform structure formation of the composition, the stability of the properties and the reduction in the processing pressure of the composition to 0.2-0.8 kgf / cm. It is recommended to use solvents with a boiling point of 80-130 ° C in the composition.

Приготовление композиции ведут следующим образом.The preparation of the composition are as follows.

В работгиощую мешалку заливаиот раствор полиэфирной смолы, засыпаютIn the working mixer, pour in a solution of polyester resin, fall asleep

Состав композиции, вес.ч.Composition, parts by weight

92 92 95 9592 92 95 95

И)-.AND)-.

салицилальимин меди и термостатируют смесь при 40-45°С в.течение 30 мин, затем ввод т 2,4-толуилендиизоцианат и перемешивают до достижени  в зкости смеси 240-280 с по ВЗ-4. В полученный предполимер засыпают 5 электропровод щий наполнитель и перемешивают в течение 10-15 мин. Электропровод щий наполнитель готов т путем смешени  порошкообразных графита и каолина в течение 6 ч в смесительном барабане и последующего прокаливани  при 380-420 с в течение 4 ч. Размер частиц электропровод щего наполнител  не должен превышать 200 мкм. Изготовленна  электропровод ща  композици  имеет жизнеспособность 1,5-2 ч.copper salicylamine and thermostatic control of the mixture at 40-45 ° C for 30 minutes, then 2,4-toluene diisocyanate is added and stirred until the viscosity of the mixture reaches 240-280 s VZ-4. 5 electrically conductive filler is poured into the obtained prepolymer and mixed for 10-15 minutes. An electrically conductive filler is prepared by mixing powdered graphite and kaolin for 6 hours in a mixing drum and then calcining at 380-420 seconds for 4 hours. The particle size of the electrically conductive filler should not exceed 200 µm. The manufactured electrically conductive composition has a viability of 1.5-2 hours.

Переработку композиции провод т при 120-130с и давлении 0,20 ,8 кгс/см .The processing of the composition is carried out at 120-130s and a pressure of 0.20, 8 kgf / cm.

0 Каждую композицию (см.табл.1) после ее изготовлени  нанос т на ткань и подвергают гор чему прессованию по режиму, указанному выше.0 Each composition (see Table 1) after its manufacture is applied to the fabric and is hot pressed according to the regime indicated above.

Контроль качества композиции осу5 ствл ют следующим образом:The quality control of the os5 composition is as follows:

Claims (3)

1.Равномерность свойств определ ют путем разрезки ткани с нанесенной композицией на полосы равных размеров и определени  средне-арифметической величины отклонений электро0 сопротивлений полос от номинального значени  ДК,% (методика ГПКТВМ) ;1. The uniformity of the properties is determined by cutting the fabric with the applied composition into strips of equal dimensions and determining the average arithmetic value of the deviations of the electrical resistances of the bands from the nominal value of the DC,% (GCPTM method); 2.Стабильность свойств определ ют путем контрол  относительного изменени  электросопротивлений ком5 позиции, нанесенной на ткань, при ее термообработке при 120с в течение2. The stability of the properties is determined by controlling the relative change in the electrical resistances of the com position deposited on the fabric during its heat treatment at 120 s for 8 ч, .ARt,% (методика ГПКТБ).8 h. .ARt,% (method GKTTB). Кроме того, дл  каждой композиции определ ют;In addition, for each composition is determined; 00 величину удельного электросопротивлени  р (Ом) по ГОСТ 6433.1-4-71;the electrical resistivity p (Ohms) according to GOST 6433.1-4-71; прочность отслаивани  композиции (адгезива) от подложки, эрг/см (методика ГПКТВМ).peel strength of the composition (adhesive) from the substrate, erg / cm (method GPKTVM). в табл.1 и 2 приведены соответст5 венно состав и свойства предлагаемой композиции.Tables 1 and 2 respectively show the composition and properties of the proposed composition. Таблица 1Table 1 0,05 0,05 0,07 0,07 |.,090.05 0.05 0.07 0.07 |., 09 Состав композиции, вес,ч.The composition, weight, h. Примечание. Композици  хорошо наноситс  на подложку, плохо растекаетс ; пленкообраэование на подложке затруднено.Note. The composition is well applied to the substrate, spreads poorly; film formation on the substrate is difficult. Как видно из таблиц оптимальным  вл етс  содержание электропровод щего наполнител  120-190 вес.ч. с соотношением каолин-графит от 1:9 до 9:1. При этом удельное электросопротивление может быть изменено в широких пределах - от 0,5 до 5-10 Ом.As can be seen from the tables, the content of an electrically conductive filler is 120-190 parts by weight. with a ratio of kaolin-graphite from 1: 9 to 9: 1. In this case, the specific resistance can be changed within wide limits - from 0.5 to 5-10 Ohms. Предлагаема  полимерна  электропровод ща  композици  обладает равномерными свойствами даже при высоких удельных сопротивлени х, стабильными характеристиками и может быть получена в широком диапазоне удельных электросопротивлений. Режим переработки предлагаемой композиции (6-8 ч при при избыточном давлении 0,3 кгс/см или без давлени ) выгодно отличает ее от известной 3 .The proposed polymer electrically conductive composition has uniform properties even at high specific resistances, stable characteristics and can be obtained in a wide range of specific electrical resistances. The processing mode of the proposed composition (6-8 hours at an overpressure of 0.3 kgf / cm or without pressure) distinguishes it from the known 3. Форглула изобретени  I, Электропровод ша  композици , вь n)4iaiouia:-i H.-i.-tbii ieHnyf) попиэфирнуюForglula of the invention I, Electroconductor Sha Composition, n) 4iaiouia: -i H.-i.-tbii ieHnyf) Продолжение табл. 1Continued table. one 45 смолу, диизоцианат, растворители и электропровод щий наполнитель, отличающа с  тем, что, с целью расширени  диапазона электропроводности , повьлшени  равномер Q ности свойств и стабильности характеристик , она содержит в качестве диизоцианата 2,4-толуилендиизоцианат , в качестве наполнител  графитизированный каолин при соотношении 55 каолина к графиту от 1:9 до 9:1 и дополнительно салицилальимин меди при следующем соотношении компонентов , вес.ч.:45 resin, diisocyanate, solvents and electrically conductive filler, characterized in that, in order to expand the range of electrical conductivity, to increase the uniformity of properties and stability of characteristics, it contains 2,4-toluene diisocyanate as a diisocyanate, as filler graphitized kaolin with a ratio 55 kaolin to graphite from 1: 9 to 9: 1 and additionally salicylalimin copper in the following ratio of components, parts by weight: Насыщенна  полиэфирна Saturated polyester смола100resin100 6060 2,4-Толуилендиизоцианат98-1022,4-Toluene diisocyanate98-102 Растворители95-105Solvents95-105 Салицилальимин меди 0,07-0,09Copper salicylalimine 0.07-0.09 ГрафитизированныйGraphitized 6565 каолин120-190,kaolin 120-190, 7681080876810808 2. Композици  по п.1, о т л и-1. Гуль В.Е. Электропровод иинз2. The composition according to claim 1, about tl and -1. Gul V.E. Wire cable чающа с  тем, что в каче-полимерные материалы. - Н. , Хими ,Particularly in quality polymer materials. - N., Himi стве растворителей она содержит1968, с. 11-16.It contains 1968, p. 11-16. растворители с температурой кипеии 2. Патеит США 3287684, кл. 33880-130С .211, 1966.boiling point solvents 2. Pateite USA 3287684, cl. 33880-130C. 211, 1966. Источники информации, прин тые во5 180270, кл.Н 05 В 3/34, опублик.Sources of information, adopted by Bo5 180270, kl.N 05 V 3/34, published. внимание при экспертизе1966 (прототип).attention during examination 1966 (prototype). 3. Авторское свидетельство СССР3. USSR author's certificate