ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2291175

КОМПОЗИЦІЯ ДЛЯ гідроізолюючим, антикорозійні і герметизують ПОКРИТТЯ

КОМПОЗИЦІЯ ДЛЯ гідроізолюючим, антикорозійні
І герметизують ПОКРИТТЯ

Ім'я винахідника: Ністратов Андріан Вікторович (RU); Ваніев Марат Абдурахманович (RU); Новаков Іван Олександрович (RU); Лукьянічев Вадим Вадимович (RU); Лукасик Владислав Антонович
Ім'я патентовласника: Державна освітня установа вищої професійної освіти Волгоградський державний технічний університет (ВолгГТУ)
Адреса для листування: 400131, Волгоград, пр. Леніна, 28, ВолгГТУ, відділ інтелектуальної власності
Дата початку дії патенту: 2005.12.15

Винахід відноситься до полімерних будівельних матеріалів і може бути використане для виготовлення гідроізоляційних, герметизуючих і антикорозійних композицій, переробляються методом заливки і розпилення. Композиція містить, мас.ч .: полісульфідний олигомер 100, ненасичених поліефірних смол ПН-1 90-100, аеросил 5-20, органічний пероксид 3-20, 10% -ний розчин нафтената кобальту в Стиролі 2-4, 2,4, 6-трис- (диметиламінометил) -феноли 0,5-1. Технічний результат - композиція дозволяє отримати покриття з підвищеними характеристиками міцності властивостями, адгезію до субстратів, гідроізоляційними властивостями, стійкістю до дії розчинів кислот і лугів, технологічністю нанесення.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до полімерних будівельних матеріалів і може бути використане для виготовлення герметизуючих, гідроізолірущіх і антикорозійних композицій, переробляються методом заливки і розпилення.

Відома герметизирующая композиція, що включає полісульфідний олигомер, діоксид титану, гідрофобізований крейда, аеросил, поліетіленглікольадіпінат, діоксид марганцю, стеаринову кислоту, дифенілгуанідин і пластифікатор.

Недоліком даної композиції є недостатня міцність при розтягуванні і відносне подовження, високе водопоглинання, а й необхідність ступеневої режиму вулканізації (2 стадії). [Патент РФ №2064955, кл. 6 З 09 К 3/10, опубл. 1996].

Відома герметизирующая композиція, що включає полісульфідний олигомер, наповнювач, діоксид марганцю, аеросил, дифенілгуанідин, епоксидну Діанова смолу, сповільнювач вулканізації і пластифікатор [А.С. СРСР №1054397, кл. З 09 К 3/10, опубл. 1983].

Недоліками композиції є низькі: гідролітична стабільність, фізико-механічні властивості і тиксотропність.

Найбільш близькою до пропонованої по технічній сутності і досягається результату є герметизирующая композиція, що включає полісульфідний олигомер, наповнювач, діоксид марганцю, пластифікатор, стеаринову кислоту, аеросил, дифенілгуанідин і ненасичених поліефірних смол, при наступному співвідношенні компонентів, мас.ч .:

полісульфідний олигомер 100
наповнювач 83,43-142
діоксид марганцю 6,2-10
пластифікатор 7,19-15
стеаринова кислота 0,13-0,7
аеросил 0,55-4,34
дифенілгуанідин 0,2-1,5
Ненасичена поліефірна смола 0,5-5

[Патент РФ №2153517, кл. 7 З 09 К 3/10, опубл. 27.07.2000].

Недоліком даної композиції є невисока міцність при розтягуванні, низька гідростабільность і стійкість до дії розчинів кислот і лугів. Використання в складі прототипу діоксиду титану, каоліну і крейди значно знижує гідроізоляційні властивості композиції. Властива вулканизата тіокол гидрофильность полімерної матриці обумовлює високе водопоглинання. Використання для затвердіння композиції діоксиду марганцю обмежує отримання матеріалів широкої колірної гами. Ведення наповнювача в полісульфідний олигомер, на стадії підготовки герметизуючої пасти, без використання пластифікатора, визначає незадовільний диспергування компонентів. Висока в'язкість складів істотно погіршує технологічність формування покриттів.

Завданням запропонованого винаходу є розробка складу композиції, яка має підвищеними: міцністю при розтягуванні, адгезію до субстратів, гідроізоляційними властивостями, стійкістю до дії кислот і лугів, технологічністю нанесення.

Технічним результатом є підвищення міцності при розтягуванні, адгезії до субстратів, гідроізоляційних властивостей, стійкості до дії кислот і лугів, технологічності нанесення, а й розширення областей застосування заявленої композиції.

Поставлений технічний результат досягається використанням композиції, що включає полісульфідний олигомер, ненасичених поліефірних смол, аеросил, затверджувач і прискорювач, причому, як ненасиченої поліефірної смоли вона містить ненасичених поліефірних смол ПН-1, в якості затверджувача - органічний пероксид, як прискорювача - 10% розчин нафтената кобальту в стиролі і додатково структурує агент - 2,4,6-трис (диметиламінометил) -феноли при наступному співвідношенні компонентів, мас.ч .:

полісульфідний олигомер 100
Ненасичена поліефірна смола ПН-1 90-100
аеросил 5-20
органічний пероксид 3-20
10% -ний розчин нафтената кобальту в Стиролі 2-4
2,4,6-трис (диметиламінометил) -феноли 0,5-1

Суть винаходу полягає в використанні в складі композиції ненасиченої поліефірної смоли ПН-1, хімічно взаємодіє з полісульфідним олігомером, що дозволяє підвищити агрессівостойкость і істотно поліпшити адгезію до субстратів. На стадії змішування полісульфідного олигомера і наповнювача, ненасичена поліефірна смола ПН-1 виконує роль «тимчасового» пластифікатора. Це дозволяє поліпшити засвоюваність композиції, знизити дефектність сценарий матеріалів. Модифікування полісульфідного олигомера ненасиченої поліефірної смолою ПН-1 здійснюється безпосередньо на стадії затвердіння. Затверджувач і прискорювач підібрані таким чином, щоб забезпечити повноту взаємодії функціональних груп полісульфідного олигомера і ненасиченої поліефірної смоли ПН-1. Ініціює активність органічного пероксиду дозволяє формувати матеріали з високою щільністю зшитих ланцюгів. Використання нафтената кобальту в розчині полімеризаційного-здатного з'єднання - стиролу, забезпечує найбільшу конверсію функціональних груп складових композиції. Додаткове введення структурують агента, у вигляді замещенного фенолу з амінними групами, збільшує щільність зшивання матеріалу і покращує агрессівостойкость покриття. Висока диспергування компонентів суміші досягається шляхом використання рідких інгредієнтів.

При здійсненні заявленого винаходу покриття при тривалому контакті з водою, розчинами кислот і лугів в звичайних умовах має більш низький рівень набрякання, високі фізико-механічні властивості, високу гідроізоляційну надійність і адгезію до основи.

Як видно з таблиць 1 і 2, при утриманні ненасиченої поліефірної смоли ПН-1 менше 90 мас.ч. погіршуються властивості міцності, адгезія до субстратів і агрессівостойкость покриття. Використання більшого, ніж 100 мас.ч. ненасиченої поліефірної смоли ПН-1 призводить до збільшення набухання матеріалів в розчинах лугів.

При використанні аеросилу в кількості менше 5 мас.ч. композиція має низьку в'язкість і недостатні тиксотропні властивості. Збільшення вмісту аеросилу більше 20 мас.ч. погіршує властивості міцності і агрессівостойкость покриття. Крім того, покриття характеризується незадовільною стійкістю до дії розчину лугу.

При змісті органічного пероксиду менше 3 мас.ч., за рахунок низького ступеня затвердіння, зменшуються властивості міцності покриття. Збільшення кількості органічного пероксиду більше 20 мас.ч. знижує життєздатність композиції і агрессівостойкость покриття.

При використанні 10% -ного розчину нафтената кобальту в Стиролі в кількості менше 2 мас.ч. погіршуються властивості міцності сценарий матеріалів. Збільшення вмісту 10% -ного розчину нафтената кобальту в Стиролі більше 4 мас.ч. призводить до зниження життєздатності і міжфазній поділу в композиції.

Використання 2,4,6-трис (диметиламінометил) -феноли в кількості менше 0,5 погіршує агрессівостойкость покриття. Використання більшого, ніж 1 мас.ч. кількості 2,4,6-трис (диметиламінометил) -феноли, не призводить до істотного поліпшення агрессівостойкості покриття.

Як полісульфідного олигомера використовуються рідкі тіоколи з вмістом SH-груп 2,6-4,0% (ТУ 38.50309-93). Ненасичена поліефірна смола - ПН-1 (ГОСТ 27952) являє собою розчин в Стиролі (вміст стиролу 26-29%) продуктів поліконденсації діетиленгліколю, малеїнового і фталевого ангідридів. Затверджувач - органічний пероксид, в якості якого можуть бути використані - гідроперекис изопропилбензола (ТУ 38-10293-82), гідроперекис трет-бутилу (ТУ 6-05-10-54-86), перекис метилетилкетону (6-05-2019-86 ), перекис циклогексанону (ТУ 2417-031-05015213-95). Прискорювач - 10% -ний розчин нафтената кобальту (ТУ 6-09-1024-76) в Стиролі (ГОСТ 10003.90). Наповнювач - аеросил (ГОСТ 14922-77). Структурує агент - 2,4,6-трис (диметиламінометил) -феноли (Алкофен МА) (ТУ 6-00209817.035-96).

Для виготовлення композиції використовується змішувальне обладнання, що забезпечує отримання гомогенної суспензії компонентів суміші. Суміш наноситься рівномірним шаром на поверхню, що захищається і витримується до повного затвердіння при 15-25 ° С протягом 7-10 діб.

Випробування сценарий зразків проводять за відомими методиками. Умовну міцність в момент розриву визначали по ГОСТ 270-75 і ГОСТ 25246-82. Набухання в агресивних середовищах визначали по ГОСТ 2678-80. Міцність зчеплення з металом і бетоном по ГОСТ 209-82 і ГОСТ 265789-85, час життєздатності по ГОСТ 12812-80. Реологічні властивості композицій визначалися на ротаційному віскозиметрі «РПЕ-1 м» при швидкості зсуву 1 с -1 з використанням вимірювальної осередку «циліндр-циліндр» при (23 ± 2 ° С).

Склад і властивості композиції для гидроизолирующего, антикорозійного і герметизуючого покриття наведені в табл.1 і 2.

Приклад 1. У змішувач завантажують 100 г полісульфідного олигомера, 90 г ненасиченої поліефірної смоли ПН-1 і 5 г аеросилу і проводять диспергування протягом 20 хв. До отриманої маси додають 18 г органічного пероксиду і проводять змішання протягом 5 хв. Потім в реакційну масу додають 2 г 10% -ного розчину нафтената кобальту в Стиролі і 0,5 г 2,4,6-трис (диметиламінометил) -феноли і проводять змішання протягом 5 хв. Нанесення отриманого складу здійснюють методом безповітряного розпилення або методом заливки.

Аналогічним способом за прикладом 1 готуються композиції за прикладами 2-8, склад яких вказано в таблиці 1, а властивості - в таблиці 2. В залежності від в'язкості отриманих складів вибирається спосіб формування покриття.

Приклад по прототипу. У порцелянову ступку поміщають, мас.ч .:

полісульфідний олигомер - 100, хімічно обкладена крейда - 40, каолін - 60, аеросил - 0,55, ненасичений поліефір - 1. Потім ретельно перемішують, отримуючи герметизирующую пасту. Шляхом змішування наступних інгредієнтів готують отверждающей пасту, мас.ч .: діоксид марганцю - 7,5, дибутилфталат - 7,5, поліетіленглікольадіпінат - 0,5, стеаринова кислота - 0,5, дифенілгуанідин - 1,0. Вводять отриману отверждающей пасту до складу герметизуючої пасти і ретельно перемішують. Для повного затвердіння композицію витримують протягом 7 діб при температурі 20 ° С або протягом 24 годин при 70 ° С.

Таким чином, пропонована композиція забезпечує отримання покриття з підвищеною міцністю при розтягуванні, адгезію до субстратів, гідроізоляційними властивостями, стійкістю до дії розчинів кислот і лугів, технологічністю нанесення. Композиція може використовуватися для створення герметизирующих, гідроізолюючих і антикорозійного покриття. Достатня тиксотропність складу і властивості покриття дозволяють застосовувати композицію для герметизації і захисту вертикальних примикань бетонних і металевих підстав.

Таблиця 1
компоненти композиції Вміст компонентів в композиції, мас.ч., за прикладами прототип
1 2 3 4 5 6 7 8 9
полісульфідний олигомер 100 100 100 100 100 100 100 100 100
Хімічно обкладена крейда - - - - - - - - 40
каолін - - - - - - - - 60
аеросил 5 10 10 20 30 2 10 5 0,55
діоксид марганцю - - - - - - - - 7,5
дибутилфталат - - - - - - - - 7,5
Поліетіленглікольадіпінат - - - - - - - - 0,5
стеаринова кислота - - - - - - - - 0,5
дифенілгуанідин - - - - - - - - 1
Ненасичена поліефірна смола по прототипу - - - - - - - - 1
Ненасичена поліефірна смола ПН-1 90 90 95 100 80 120 90 100 -
органічний пероксид 5 10 15 20 2 24 15 10 -
10% -ний розчин нафтената кобальту в Стиролі 2 2 3 4 1 4 6 4 -
2,4,6-трис (диметиламінометил) -феноли 0,5 1 0,75 1 0,5 1,25 1 0,25 -
Примітка: в складі 1,5-полісульфідний олигомер з вмістом SH-груп 2,6%, в складі 2,7,8,9-полісульфідний олигомер з вмістом SH-груп 3,0%, в складі 3,4,6- полісульфідний олигомер з вмістом SH-груп 4,0%;

в складі 1,5 - використовується гідроперекис трет-бутилу, в складі 2,7 - перекис метилетилкетону, в складі 3,8 - перекис циклогексанону, в складі 4,6 - гідроперекис изопропилбензола

Таблиця 2
показник приклад прототип
1 2 3 4 5 6 7 8 9
В'язкість (23 ± 2 ° С), Па · с 25 37 20 65 97 10 15 12 185
Життєздатність, хв 80 70 55 50 95 40 65 50 65
Міцність при розтягуванні, МПа 15,8 15,1 15,4 14,7 2,6 16,0 12,4 14,3 1,75
Міцність зчеплення зі сталлю Ст.3, МПа 5,04 5,15 6,03 6,17 1,12 5,19 5,20 4,85 1,01
Міцність зчеплення з бетоном, МПа 4,67 4,81 5,80 5,94 1,84 4,73 4,89 4,12 0,65
Водопоглинання, через 60 діб,% 2,2 2,1 1,1 1,2 5,8 2,1 3,4 4,9 14,1
Зміна маси в 10% H 2 SO 4, через 60 діб,% 1,32 1,1 0,9 1,0 3,2 2,1 2,9 2,3 3,2
Зміна маси в 10% NaOH, через 60 діб,% -0,7 -0,6 -0,5 -0,7 -1,4 -1,6 -1,4 -1,5 -1,15

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Композиція для гидроизолирующего, антикорозійного і герметизуючого покриття, що включає полісульфідний олигомер, ненасичених поліефірних смол, аеросил, затверджувач і прискорювач, що відрізняється тим, що в якості ненасиченої поліефірної смоли вона містить ненасичених поліефірних смол ПН-1, в якості затверджувача - органічний пероксид, як прискорювача - 10% -ний розчин нафтената кобальту в стиролі і додатково структурує агент 2,4,6-трис (диметиламінометил) -феноли при наступному співвідношенні компонентів, мас.ч .:

полісульфідний олигомер 100
Ненасичена поліефірна смола ПН-1 90-100
аеросил 5-20
органічний пероксид 3-20
10% -ний розчин нафтената кобальту в Стиролі 2-4
2,4,6-трис (диметиламінометил) -феноли 0,5-1

Версія для друку
Дата публікації 17.01.2007гг


НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ

Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
магнітний двигун
Джерело тепла на базі нососних агрегатів