DE2318287A1

DE2318287A1 - Melt thermoindicator contg. carboxylic acid deriv. - and poly-vinyl-butyral-modified resol phenolic resin soln.

Info

Publication number: DE2318287A1
Application number: DE19732318287
Authority: DE
Inventors: Geb Vatolina Svetlana Al Ilina; Nikolaj Aledseevic Lodygin; Geb Saumjan Svetlana Soloveva; Klavdija Fedorovna Tolmaceva
Original assignee: VNII LJUMINOFOROW I OSOBO TSCH
Current assignee: VNII LJUMINOFOROW I OSOBO TSCH
Priority date: 1973-04-11
Filing date: 1973-04-11
Publication date: 1974-10-31
Also published as: DE2318287B2

Abstract

The indicator contains carboxylic acid derivs. as working medium and, as binder, solns. of polyvinylbutyral-modified resol phenol-HCHO resin in EtOH, pref. in a resin/butyrol wt. ratio of 1:1-5.7. It is used on a test piece with a surface in a contrasting colour for a wide range of applications in the foundry, mechanical engineering, radio technology, aircraft construction and other inds. It adheres well to the surface and is accurate in a wide temp. range under conditions of high gas flow rates and both at atmos. pressure and in vacuo to 1 x 10-4 torr. It pref. contains 20-25 wt.% carboxylic ester or salt and 80-75 wt.% 1-5% resin soln.

Description

Schmelzthermoindikatoren Die Erfindung betrifft Schmelzthermoindikatoren. Melt Thermal Indicators The invention relates to melt thermal indicators.

Schmelzthermoindikatoren finden eine breite Anwendung in der Hütten-, Maschinenbau-, radiotechnischen und Flugzeugbauindustrie sowie in anderen Industriezweigen. Melting thermal indicators are widely used in metallurgical, Mechanical engineering, radio technology and aircraft manufacturing industries as well as in other branches of industry.

Es sind Schmelzthermoindikatoren bekannt, die ein Arbeitsmittel, einen Füllstoff sowie ein Bindemittel enthalten. Melting thermal indicators are known that are a working medium, contain a filler and a binder.

Die Arbeitsweise der bekannten Thermoindikatoren.beruht auf einer Änderung der Farbe der Zusammensetzung beim Erreichen der kritischen oder Schmelztemperatur des Arbeitsmittels. The mode of operation of the well-known thermal indicators is based on a change in the color of the composition when reaching the critical or Melting temperature of the working medium.

Es sind Schmelzthermoindikatoren bekannt, in denen als Arbeitsmittel organische und anorganische Verbindungen verschiedener Klassen in Form von kristallinen Pulvern mit einer bestimmten Schmelztemperatur, als Bindemittel wasserlösliche organische Klebstoffe und als Füllstoffe verschiedene Farbstoffe verwendet werden (US-PS 2 928 791). Melting thermal indicators are known in which as working equipment organic and inorganic compounds of various classes in the form of crystalline Powders with a certain melting temperature, as a binder, water-soluble organic Adhesives and various dyes can be used as fillers (US-PS 2 928 791).

Es ist auch ein Thermoindikatorüberzug bekannt, der als Arbeitsmittel 2-(p-Aminobenzolsulfamido)-5-äthylthiadiazol-1, 3, 4 in einer Menge von 35 - 45 Gewichtsteilen, als Füllstoff einen Farbstoff (dunkelgrdnes Kobalt) in einer Menge von 3 - 4 Gewichtsteilen und als Bindemittel 2,04 Gewichtsteile eines Koolymeren von Butylmethakrylat mit 2,48 Gewichtsteilen Methacrylsäure sowie als Lösungsmittel Butylazetat in einer Menge von bis zu 100 Gewichtsteilen der Zusammensetzung enthält. There is also a thermal indicator coating known as a working medium 2- (p-aminobenzenesulfamido) -5-ethylthiadiazole-1, 3, 4 in an amount of 35-45 Parts by weight, as a filler, a dye (dark green cobalt) in an amount of 3 - 4 parts by weight and as a binder 2.04 parts by weight of a Koolymer of butyl methacrylate with 2.48 parts by weight of methacrylic acid and as a solvent Butyl acetate in an amount up to 100 parts by weight of the composition.

Die Schmelztemperatur des Thermoindikators beträgt 182 + 2 OC (UdSSR-Urheberschein Nr. 289 310). Die bekannten Thermoindikatoren arbeiten zufriedenstellend bei Normaldruck in Abwesenheit von starken Gasströmen; sie sind jedoch für die Bestimmung der Temperatur an der Oberfläche von Körpern, die sich im Vakuum befinden, nicht geeignet, weil infolge einer Sublimation und anderer Nebenerscheinungen, die das in den bekannten Thermoindikatoren enthaltene Arbeitsmittel beeinflussen, diese Thermoindikatoren keine genauen Angaben über die Temperatur der zu prüfenden Körper liefern, welche unter verschiedenen Vakuumbedingungen erprobt werden. Außerdem weisen sie eine schwache Adhäsion an der Oberfläche der zu prüfenden Körper auf, die sich in starken Gasströmen befinden; infolgedessen wird die Thermoindikatorschicht von der Oberfläche der Körper entfernt.The melting temperature of the thermal indicator is 182 + 2 OC (USSR copyright No. 289 310). The known thermal indicators work satisfactorily at normal pressure in the absence of strong gas flows; however, they are used for determining temperature on the surface of bodies that are in a vacuum, not suitable because as a result of sublimation and other side effects that occur in the known Thermal indicators contained in the work equipment affect these thermal indicators do not provide precise information about the temperature of the bodies to be tested, which under different vacuum conditions to be tried out. aside from that they show weak adhesion to the surface of the body to be tested, which are in strong gas flows; as a result, the thermal indicator layer removed from the surface of the body.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Arbeitsmittel und ein Bindemittel für einen solchen Schmelzthermoindikator derart zu wählen, daß dieser Thermoindikator beim Einsatz unter den Bedingungen von hohen Geschwindigkeiten der Gasströme und sowohl bei atmosphäri--4 schem Druck als auch im Vakuum bis zu 1.10 Torr eine hohe Meßgenauigkeit in einem breiten Temperaturbereich bei einer guten Adhäsion an der Oberfläche der unter diesen Bedingungen zu prüfenden Körper gewährleistet. The invention is based on the object, a work equipment and a To choose a binder for such a hot melt indicator that this Thermal indicator when used in the conditions of high speeds of the Gas flows and up to 1.10 both at atmospheric 4 pressure and in a vacuum Torr a high measurement accuracy in a wide temperature range with a good Adhesion to the surface of the body to be tested under these conditions guaranteed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man als Arbeitsmittel Karbonsäurederivate und als Bindemittel Lösungen von durch Polyvinylbutyral modifiziertem Resolphenolformaldehydharz in Äthylalkohol, welche vorzugsweise in einem Harz s Butyrol-Gewichtsverhältnis von 1 : 1 oder 1 : 5,7 eingesetzt werden, verwendet. According to the invention, this object is achieved in that the working medium Carboxylic acid derivatives and, as binders, solutions of polyvinyl butyral modified Resolphenolformaldehyde resin in ethyl alcohol, which is preferably in a resin s Butyrene weight ratio of 1: 1 or 1: 5.7 are used.

Als Arbeitsmittel des Schmelzthermoindikators verwendet man vorteilhaft Karbonsäureester oder Karbonsäuresalze. Es werden beispielsweise folgende Arbeitsmittel für die Herstellung der Schmelzthermoindikatoren vorgeschlagen: Lfd. Bezeichnung des Arbeits- Chemische Schmelz-Nr. mittels Formel temperatur des Thermoindikators, OC 1 Stearinsäurebutylester C17H35COOC4H9 25 + 1 2 Stearinsäureäthylester C17H35COOC2H#5 30 # 1 3 Stearinsäurebenzylester C17H35COOH2C6H5 40 # 1 4 Stearinsäurephenylester C17H35COOC6H5 50 + 1 5 Tristearinsäureglyzerid (C17H35COO)3C3H5 65 + 1 6 Tripalmitinsäureglyzerid (C15H31COO)3C3H5 60 + 1 7 Bleicaprylat (C8H1502)2Pb 75 + 1 8 Bleimyristinat (C14H2702)2Pb 90 t 1 9 Zinkcaprinat (C10H1902)2Zn 114 + 1 10 Zinklaurat C12H23O2 )2Zn 120 + 1 11 Kalziumstearat (C18H35O2)2Ca 180 + 1 12 Lithiumstearat (C18H3502)Li 210 # 1 13 Lithiumlaurat (c12H23 02 )Li 220 + 1 Die genannten Karbonsäurederivate, die als Arbeitsmittel des Thermoindikators vorgeschlagen werden, sind im Vakuum in einem Bereich von 760 bis zu 1.10-4 Torr praktisch nicht sublimierbar und lassen sich gut mit dem Bindemittel vereinigen. Zur Herstellung eines Schmelzthermoindikators, der die Oberfläche des zu prüfenden Körpers gutbedeckt, wird es empfohlen, das Arbeitsmittel in Form eines feindispersen Pulvers in einer Menge von 20 - 25 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, zu verwenden. It is advantageous to use the melt thermo-indicator as the working medium Carboxylic acid esters or carboxylic acid salts. For example, the following work equipment is used Suggested for the manufacture of the hot melt indicators: Serial Designation of the working chemical melting no. using the temperature formula of the thermal indicator, OC 1 butyl stearate C17H35COOC4H9 25 + 1 2 ethyl stearate C17H35COOC2H # 5 30 # 1 3 Benzyl stearate C17H35COOH2C6H5 40 # 1 4 Phenyl stearate C17H35COOC6H5 50 + 1 5 tristearic acid glyceride (C17H35COO) 3C3H5 65 + 1 6 tripalmitic acid glyceride (C15H31COO) 3C3H5 60 + 1 7 lead caprylate (C8H1502) 2Pb 75 + 1 8 lead myristinate (C14H2702) 2Pb 90 t 1 9 zinc caprinate (C10H1902) 2Zn 114 + 1 10 zinc laurate C12H23O2) 2Zn 120 + 1 11 Calcium stearate (C18H35O2) 2Ca 180 + 1 12 Lithium stearate (C18H3502) Li 210 # 1 13 Lithium laurate (c12H23 02) Li 220 + 1 The carboxylic acid derivatives mentioned, which are available as Working means of the thermal indicator are proposed are in a vacuum in one Range from 760 up to 1.10-4 Torr practically not sublimable and can be combine well with the binder. For the production of a melt thermo-indicator, which well covers the surface of the body to be tested, it is recommended that the work equipment in the form of a finely dispersed Powder in an amount of 20-25 Weight percent based on the total weight of the composition to be used.

Zur Herstellung einer guten Adhäsion des Thermoindikators an der Oberfläche des zu prüfenden Körpers wird weiter empfohlen, als Bindemittel die Lösungen von dem durch Polyvinylbutyral modifizierten Resolphenolformaldehydharz in Äthylalkohol mit einer Konzentration der Trockensubstanz von 1 - 5 Gew.- zu verwenden. To produce good adhesion of the thermal indicator to the The surface of the body to be tested is recommended as a binding agent for the solutions of the resolphenol-formaldehyde resin modified by polyvinyl butyral in ethyl alcohol to be used with a dry matter concentration of 1 - 5% by weight.

Die erfindungsgemäßen Thermoindikatoren stellen eine Suspension eines feindispersen Arbeitsmittels mit Bindemittel dar. Die Färbung der Suspension ist weiß bis hellbeige. Die erfindungsgemäßen Thermoindikatoren gestatten es im Vergleich zu den bekannten, die Temperatur an der Oberfläche der Körper mit einer höheren Genauigkeit unter den Bedingungen des Vakuums und in starken Gasströmen zu messen; sie machen die Verwendung von Füllstoffen als Bestandteil der Thermoindikatoren überflüssig, weil das Arbeitsmittel auch ohne den Füllstoff die Oberfläche des zu prüfenden Körpers gut bedeckt. The thermal indicators according to the invention represent a suspension of a finely dispersed working medium with binding agent. The color of the suspension is white to light beige. The thermal indicators according to the invention allow a comparison to the well-known, the temperature on the surface of the body with a higher To measure accuracy in the conditions of vacuum and in strong gas flows; they make the use of fillers as part of the thermal indicators superfluous, because the working fluid, even without the filler, is the surface of the too body to be tested well covered.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Thermoindikatoren ermöglicht es, den Bereich der Bedingungen wesentlich zu erweitern, unter welchen die aerodynamischen Wärmeversuche durchgeführt werden. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Thermoindikatoren im Vergleich zu der verbreiteten Methode zur Bestimmung von Wärmeverhältniseen mittels der Thermoelementgeber bestehen in der Möglichkeit, eine kontinuierliche Verteilung der Wärmeströmung huber die Oberfläche des zu prüfenden Körpers zu beobachten, was die Ermittlung von hinsichtlich der Wärmeverhältnisse besonders gefährlichen Abschnitten ermöglicht und die Möglichkeit für eingehende Temperaturmessungen an kleinen Abschnitten des zu prüfenden Körpers gewährleistet. Außerdem bringt die Verwendung von erfindungsgemäßen Thermoindikatoren eine bedeutende Einsparung, weil dadurch die Anwendung von kostspieligen thermometrischen Geräten vermieden wird. The use of the thermal indicators according to the invention enables it to substantially expand the range of conditions under which the aerodynamic Heat tests are carried out. The advantages of the thermal indicators according to the invention in comparison to the widespread method for determining heat ratios by means of the thermocouple sensors consist in the possibility of a continuous distribution to observe the heat flow over the surface of the body to be tested, What the determination of sections that are particularly dangerous in terms of heat conditions and the possibility for detailed temperature measurements on small sections of the body to be tested guaranteed. In addition, the use of the invention brings Thermal indicators are a significant saving because they reduce the cost of using them thermometric devices is avoided.

Die Thermoindikatoren sind nicht toxisch und lassen sich einfach verwenden. Man kann sie leicht auf die Oberfläche des zu prüfenden Körpers nach einer gewöhnlichen Methode auftragen und nach der Verwendung leicht abwaschen; außerdem ist ein gleichzeitiges Auftragen von mehreren Thermoindikatoren auf die Oberfläche des zu prüfenden Körpers in einem bestimmten Abstand voneinander möglich, was eine gleichzeitige Messung von verschiedenen Temperaturen ermöglicht. The thermal indicators are non-toxic and easy to use use. They can easily be traced onto the surface of the body to be tested apply by an ordinary method and wash off easily after use; aside from that is a simultaneous application of several thermal indicators on the surface of the body to be tested at a certain distance from each other possible what a enables simultaneous measurement of different temperatures.

Nachstehend werden konkrete Beispiele für die Herstellung der Schmelzthermoindikatoren angeführt. Die angeführte Technologie ist für die Herstellung aller erfindungsgemäßen Thermoindikatoren geeignet. The following are specific examples of the manufacture of the melt thermal indicators cited. The technology cited is for the manufacture of all of the present invention Suitable for thermal indicators.

Beispiel 1 0,2 kg feinzerkleinertes durchgesiebtes Pulver von Stearinsäurebutylester werden mit 0,8 kg Bindemittel vermischt, das eine Lösung aus 1 Gewichtsteil von durch 5,7 Gewichtsteile Polyvinylbutyral modifiziertem Resolphenolformaldehydharz in Äthylalkohol mit einem Trochensubstanzgehalt von 5 Gew.-% darstellt. Das Gemisch wird in eine Mühle zur Naßmahlung eingebracht und innerhalb von 50 bis 70 Stunden zerkleinert. Example 1 0.2 kg of finely divided, sieved powder of butyl stearate are mixed with 0.8 kg of binder, which is a solution of 1 part by weight of by 5.7 parts by weight of polyvinyl butyral modified resole phenol formaldehyde resin in ethyl alcohol with a dry substance content of 5% by weight. The mixture is placed in a mill for wet grinding and within 50 to Chopped for 70 hours.

Die hergestellte Suspension wird in entsprechende Verpackungsbehälter abgefüllt und bei Bedarf mittels eines Pinsels oder eines Farbzerstäubers auf die mit einer Kontrastfarbe gefärbte Oberfläche des zu prüfenden Körpers aufgetragen. Bei der Erwärmung des Körpers schmilzt der Thermoindikator bei einer Temperatur von 25 + 1 °C, wobei die mit einer Kontrastfarbe gefärbte Oberfläche des zu prüfenden Körpers in Erscheinung tritt. The suspension produced is put into appropriate packaging containers bottled and, if necessary, on the with a contrasting color colored surface of the body to be tested applied. When the body is heated, the thermal indicator melts at a temperature of 25 + 1 ° C, whereby the colored with a contrasting color surface of the to be tested Body appears.

Beispiel 2 0,22 kg feinzerkleinertes durchgesiebtes Pulver von Tripalmitinsäureglyzerid werden mit 0,78 kg Bindemittel vermischt, das eine Lösung aus 1 Gewichtsteil von durch 1 Gewichtsteil Polyvinylbutyral modifiziertem Resolphenolformaldehydharz in Äthylalkohol mit einem Trockensubstanzgehalt von 3 Gew.-* darstellt. Example 2 0.22 kg of finely divided sifted powder of tripalmitic acid glyceride are mixed with 0.78 kg of binder, which is a solution of 1 part by weight of by 1 part by weight of polyvinyl butyral modified resolphenol-formaldehyde resin in Ethyl alcohol with a dry matter content of 3 wt .- * represents.

Das Gemisch wird in eine Mühle zur Naßmahlung eingebracht und innerhalb von 50 bis 70 Stunden zerkleinert. The mixture is placed in a mill for wet grinding and within crushed from 50 to 70 hours.

Die hergestellte Suspension wird in entsprechende Verpakkungsbehälter abgefüllt und bei Bedarf mittels eines Pinsels oder eines Farbzerstäubers auf die mit einer Kontrastfarbe gefärbte Oberfläche des zu prüfenden Körpers aufgetragen.The suspension produced is placed in appropriate packaging containers bottled and, if necessary, on the with a contrasting color colored surface of the body to be tested applied.

Bei der Erwärnamg des Körpers schmilzt der Thermoindikator bei einer Temperatur von 60 + 1 0C, wobei die mit einer Kontrastfarbe gefärbte Oberfläche des zu prüfenden Körpers in Erscheinung tritt. When the body warms up, the thermal indicator melts at a temperature of 60 + 1 0C, with the surface colored with a contrasting color of the body to be tested appears.

Beispiel 3 0,25 kg zerkleinertes und durchgesiebtes Pulver von Bleimyristinat werden mit 0,75 kg Bindemittel vermischt, das eine Lösung aus 1 Gewichtsteil von durch 1 Gewichtsteil Polyvinylbutyral modifiziertem Resolphenolformaldehydharz in Äthylalkohol mit einem Trockensubstanzgehalt von 1 Gew.- darstellt. Example 3 0.25 kg of crushed and sieved powder of lead myristinate are mixed with 0.75 kg of binder, which is a solution of 1 part by weight of by 1 part by weight of polyvinyl butyral modified resolphenol-formaldehyde resin in Ethyl alcohol with a dry matter content of 1 wt.

Die hergestellte Suspension wird in entsprechende Verpackungsbehälter abgefüllt und bei Bedarf mittels eines Pinsels oder eines Farbzerstäubers auf die mit einer Kontrastfarbe gefärbte Oberfläche des zu prüfenden Körpers aufgetragen. Bei der Erwärmung des Körpers schmilzt der Thermoindikator bei einer Temperatur von 90 + 1 OC wobei die mit einer Kontrastfarbe gefärbte Oberfläche des zu prüfenden Körpers in Erscheinung tritt. Nachstehend wird die Technologie der Herstellung des Bindemittels angeführt Man vermischt eine lOprozentige Lösung von Polyvinylbutyral in Äthylalkohol mit einer 50prozentigen Lösung von Resolphenolformaldehydharz in Äthylalkohol in einem Verhältnis von Resolphenolformaldehydharz zu Polyvinylbutyral von 1 : 1 oder 1 : 5,7 Gewichtsteilen und erwärmt anschließend die Mischung auf 50 bis 60 OC bis zur Erzielung einer homogenen und im durchfallenden Licht durchsichtigen Lösung. Die hergestellte Lösung wird zusätzlich mit Äthylalkohol bis zu einem Trockensubstanzgehalt der Lösung von 1 - 5 Gew.-% verdünnt.The suspension produced is put into appropriate packaging containers bottled and, if necessary, on the with a contrasting color colored surface of the body to be tested applied. When the body is heated, the thermal indicator melts at a temperature of 90 + 1 OC, the surface of the test piece being colored with a contrasting color Body appears. The following is the technology used to manufacture the A 10 percent solution of polyvinyl butyral is mixed together in ethyl alcohol with a 50 percent solution of resolphenol-formaldehyde resin in Ethyl alcohol in a resole phenol formaldehyde resin to polyvinyl butyral ratio from 1: 1 or 1: 5.7 parts by weight and then heated the mixture to 50 to 60 OC until it is homogeneous and in the fall through Light see-through solution. The prepared solution is additionally with ethyl alcohol diluted to a dry matter content of the solution of 1 - 5% by weight.

Claims

1. Melting thermal indicators, which are a working medium and a binding agent contain, thereby g e k e n n -z e i c h n e t, that the working medium is carboxylic acid derivatives and solutions of resolphenolformaldehyde modified by polyvinyl butyral as binders resin in ethyl alcohol, which is preferably in a hard butyryl weight ratio of 1: 1 or 1 4 5.7 are used.

2. Thermal indicators according to claim 1, characterized in that carboxylic acid esters are used as the working medium.

3. Thermal indicators according to claim 1, characterized in that carbonic acid salts are used as a working medium.

4. Thermal indicators according to Claims 1 to 3, characterized in that that you have the working medium in an amount of 20-25 percent by weight and the binder used in an amount of 80-75 percent by weight.

5. Thermal indicators according to Claims 1 to 4, characterized in that that one uses solutions of the resolphenol-formaldehyde resin modified by polyvinyl butyral as a binder used in ethyl alcohol with a dry matter content of 1 to 5 percent by weight.

6. Method of using melt thermal indicators according to a of Claims 1 to 5, characterized in that the melt thermal indicators onto a surface of a body to be tested that is colored with a contrasting color applies.