початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2288933

УЩІЛЬНЮЮЧА та гідроізоляційні КОМПОЗИЦІЯ

Ім'я винахідника: Ваніев Марат Абдурахманович (RU); Ністратов Андріан Вікторович (RU); Новаков Іван Олександрович (RU); Лукьянічев Вадим Вадимович (RU); Новопольцева Оксана Михайлівна (RU); Лукасик Владислав Антонович (RU); Корчагіна Тетяна Костянтинівна
Ім'я патентовласника: Державна освітня установа вищої професійної освіти Волгоградський державний технічний університет (ВолгГТУ)
Адреса для листування: 400131, Волгоград, пр. Леніна, 28, ВолгГТУ, начальнику відділу інтелектуальної власності
Дата початку дії патенту: 2005.08.10

Винахід відноситься до полімерних будівельних матеріалів і може бути використане для виготовлення герметизуючих і гідроізоляційних композицій, переробляються методом заливки. Завдання полягає в розробці складу композиції, яка має підвищеними фізико-механічними властивостями, а й високими гідроізоляційними властивостями. Поставлена ​​задача вирішується тим, що композиція включає полісульфідний олигомер - рідкі тіоколи зі среднечісленной молекулярної масою 1700-5500 і в'язкістю при 25 ° С - 7,5-50 Па * с, крейда гідрофобізований, пластифікатор, діоксид марганцю і прискорювач - No-гідроксіфеніл- м-феноксіфенілметанімін або N-п-метілфенілфенілметанімін і додатково розчинник, який представляє собою суміш толуолу і ацетону в співвідношенні 60:40 мас.%

ОПИС ВИНАХОДИ

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

Відомий склад для герметизації і склеювання, що включає рідкий тіокол, натрій діохромат, воду, наповнювач, епоксидну смолу, дифенілгуанідин [Аверко-Антонович Л.А. та ін. Полісульфідні олігомери і герметики на їх основі. Л .: Хімія, 1983, с.75-78].

Недоліками складу є високе водопоглинання, а й низька швидкість затвердіння при кімнатній температурі і висока в'язкість.

Відома композиція для герметизації і склеювання, що включає рідкий тіокол, натрій діохромат, воду, наповнювач, четирехфункціональную епоксидну смолу і розчинник, який є одночасно каталізатором затвердіння [Патент РФ №2058363, Кл. З 09 К 3/10, опубл. 1996].

Недоліком композиції є многостадийность технології отримання, низька життєздатність і високе водопоглинання.

Відома герметизирующая композиція, що включає полісульфідний олигомер, наповнювач, діоксид марганцю, аеросил, дифенілгуанідин, епоксидну Діанова смолу, сповільнювач вулканізації, пластифікатор [АС 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, діоксид титану, гідрофобізований крейда, аеросил, поліетіленглікольадіпінат, діокід марганцю, стеаринову кислоту, дифенілгуанідин і пластифікатор при наступному співвідношенні компонентів, мас.ч .:

[Патент РФ №2064955, Кл. 6 З 09 К 3/10, опубл. 1996].

Недоліком даної композиції є недостатня міцність при розтягуванні і відносне подовження, високе водопоглинання, а й необхідність ступеневої режиму вулканізації (2 стадії).

Використання в складі прототипу і аналогів винаходу таких гідрофільних речовин як аеросил, діоксид титану, поліефір, суміші діоксанові спиртів і їх висококиплячих ефірів в значній мірі знижує гідроізоляційні властивості покриттів. Властива вулканизата тіокол гидрофильность полімерної матриці і наявність вищеназваних компонентів в композиції зумовлюють високу водопоглинання покриття. Крім цього, комплекс властивостей матеріалів на основі полісульфідних олігомерів істотно залежить від топологічної структури вулканізаційної сітки, яка визначається типом і змістом окислювача і прискорювача.

Завданням запропонованого винаходу є розробка складу композиції, яка має підвищеними фізико-механічними властивостями, а й високими гідроізоляційними властивостями.

Технічним результатом є підвищення фізико-механічних властивостей і гідроізоляційних характеристик покриття, а й розширення областей застосування заявленої композиції.

Поставлений технічний результат вирішується використанням композиції, що включає полісульфідний олигомер, гідрофобізований крейда, пластифікатор, діоксид марганцю і прискорювач, причому в якості полісульфідного олигомера вона містить рідкі тіоколи зі среднечісленной молекулярної масою 1700-5500 і в'язкістю при 25 ° С - 7,5-50 Па * с, в якості прискорювача вона містить No-гідроксифеніл-м-феноксіфенілметанімін або N-п-метілфенілфенілметанімін і додатково розчинник, який представляє собою суміш толуолу і ацетону в співвідношенні 60:40 мас.% при наступному співвідношенні компонентів, мас.ч .:

Суть винаходу полягає в використанні прискорювача, що містить азометинових групу. Активуючий вплив азометинових групи на атом водню кінцевих сульфгідрильних груп полісульфідного олигомера полегшує процес його вулканізації. Використання в якості прискорювачів азометинових з'єднань забезпечує регулярність будови вулканізаційної сітки внаслідок більш глибокого окислення тіольний груп під дією діоксиду марганцю. Регулярність будови, висока щільність упаковки і вузьке молекулярно-масовий розподіл міжвузлових ланцюгів вулканизатов дозволяють отримувати матеріали з високими фізико-механічними і гідроізоляційними властивостями.

При здійсненні заявленого винаходу покриття при тривалому контакті з водою в звичайних умовах має більш низький рівень водопоглинання, високі фізико-механічні властивості, високу гідроізоляційну надійність і адгезію до основи. Як видно з таблиці 1 і 2 при вмісті No-гідроксифеніл-м-феноксіфенілметаніміна або N-п-метілфенілфенілметаніміна менше 0,2 мас.ч. погіршуються фізико-механічні властивості покриття і гідростабільность покриття. Збільшення концентрації прискорювача вище 0,6 призводить до зниження життєздатності складів. При використанні діоксиду марганцю в кількості менше 9 мас.ч. зменшується густота зшивання вулканизата, фізико-механічні та гідроізоляційні властивості. Використання більшої кількості вулканизующего агента знижує життєздатність композиції. Збільшення вмісту крейди вище 150 мас.ч. призводить до зниження показників міцності і збільшує сорбційну здатність покриття.

Використання пластифікатора в кількості менше 30 мас.ч. знижує рівномірність розподілу компонентів складу і ускладнює переробку сумішей через високу в'язкості. Збільшення вмісту пластифікатора вище 60 мас.ч. знижує міцність і гідроізоляційні властивості.

Концентрація розчинника менше 1 мас.ч. погіршує диспергування прискорювача в суміш. Збільшення вмісту розчинника більше 6 мас.ч. призводить до утворення капілярних пір в покритті.

Як полісульфідного олигомера використовуються рідкі тіоколи зі среднечісленной молекулярної масою 1700-5500 (ГОСТ 12812-80). В'язкість тіокол при 25 ° С становить 7,5-50 Па * с. Вулканізуючий агент - діоксид марганцю (ГОСТ 4470-79). Прискорювач вулканізації - No-гідроксифеніл-м-феноксіфенілметанімін або N-п-метілфенілфенілметанімін. No-гідроксифеніл-м-феноксіфенілметанімін отримують взаємодією феноксібензальдегіда і 2-гідроксіаніліна. Являє собою помаранчевий порошок, розчинний у толуолі і ацетоні. Температура плавлення 105 ° С. Молекулярна маса 276 у.о. Елементний склад,% обчислено / знайдено: С - 82,61 / 82,59, О - 11,59 / 11,57, H - 0,72 / 0,70, N - 5,07 / 5,04. Структурна формула:

Відомо його застосування в якості протівостарітеля і протівоутомітеля для вулканізованих каучуків [Патент РФ 2117000, МКИ С 07 С двісті п'ятьдесят один тисяча сто двадцять чотири, С 08 К 5/29, опубл. 1998 р].

N-п-метілфенілфенілметанімін отримують взаємодією 4-метиланилин і бензальдегіду. Являє собою кристали світло-жовтого кольору, розчинні в толуолі і ацетоні. Температура плавлення 40 ° С. Молекулярна маса 186 у.о. Елементний склад,% обчислено / знайдено: С - 90,32 / 90,29, Н - 2,15 / 2,14, N - 7,52 / 7,50. Структурна формула:

[Танків Д.Ю. Дисс. канд. техн. наук, 2003]. Наповнювач - крейда гідрофобізований (ТУ 21-143-84). В якості пластифікатора використовуються сполуки, сумісні з тіоколовимі олигомерами, наприклад флотореагент-оксаль (ТУ 38 103429-88) і хлорпарафін ХП-470 (ТУ 6-01-16-90). Як розчинник використовується суміш толуолу (ГОСТ 14710-78) і ацетону (ГОСТ 2768-84) в співвідношенні 60:40 мас.%. Зазначена кількість толуолу і ацетону внаслідок сприятливого співвідношення швидкостей випаровування розчинника і формування просторової структури забезпечує монолітність отвержденного покриття.

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

Випробування сценарий зразків проводять за відомими методиками: умовна міцність і відносне подовження в момент розриву по ГОСТ 270-75, твердість по ГОСТ 263-75, водопоглинання і міцність зчеплення з бетоном по ГОСТ 26578-85, час життєздатності по ГОСТ 12812-80. Реологічні властивості композицій визначалися на ротаційному віскозиметрі «РПЕ-1м» при швидкості зсуву 1 с ^-1 з використанням вимірювальної осередку «циліндр-циліндр» при 23 ± 2 ° С. Щільність ефективних і хімічних поперечних зв'язків визначали методом Клаффа-Гледінга по модулю стиснення набряклих і ненабухшіх зразків [Gluff FS, Gladding MK, Parisor RA new method for measuring the degree of crosslinking in elastomers. - J. Polim. Sci. 1960. V.45. №e. - P.341-345].

Склад і властивості герметизуючої і гідроізоляційної композиції наведені в табл.1 і 2.

Приклад 1. У шарову млин об'ємом 500 см ³ завантажують 100 г полісульфідного олигомера, 30 г пластифікатора (в даному прикладі хлорпарафін ХП-470), 90 г крейди гідрофобізованного і 0,2 г No-гідроксифеніл-м-феноксіфенілметаніміна, попередньо розчиненого в 1 г розчинника. Млин включають і проводять диспергування протягом 3-5 годин. Отриману масу вивантажують в стакан, додають 9 г діоксиду марганцю, перемішують вручну протягом 5 хв, потім заливають у форму. Композицію витримують до повного затвердіння протягом 7-10 діб при 25 ° С.

Аналогічним способом за прикладом 1 готуються композиції за прикладами 2-8, склад яких вказано в таблиці 1, а властивості - в таблиці 2.

Як видно з таблиці 2, найкращі показники мають композиції складу за прикладами 1-4.

Приклад по прототипу. 100 мас.ч. полісульфідного олигомера змішують з 79 мас.ч. діоксиду титану, з 16 мас.ч. гідрофобізованного крейди, з 4,3 мас.ч. аеросилу, з 0,7 мас.ч. поліетіленглікольадіпіната, з 8,8 мас.ч. діоксиду марганцю, з 0,9 мас.ч. стеаринової кислоти, з 2,7 мас.ч. дифенілгуанідин і 9,5 мас.ч. діоксанові спиртів і їх висококиплячих ефірів при кімнатній температурі до утворення однорідної маси. Вулканізацію проводять в дві стадії: при 20 ° С 24 години і 70 ° С 24 години.

Таким чином, пропонована композиція забезпечує отримання еластомерного матеріалу з підвищеними гідроізоляційними і фізико-механічними властивостями. Композиція може використовуватися для створення герметизирующих, гідроізолюючих і покрівельних покриттів. Достатня тиксотропність складу і властивості покриття дозволяють застосовувати композицію для герметизації вертикальних примикань бетонних підстав.

Таблиця 2.
показник	приклад								прототип
	1	2	3	4	5	6	7	8	9
В'язкість (23 ± 2 ° С), Па * с	196	194	192	194	190	180	200	197	215
Життєздатність, хв	120	115	110	110	130	105	110	100	110
Твердість по Шору А, ум.од.	56	60	58	60	54	60	56	60	54
Умовна міцність при розтягуванні, МПа	2,44	2,46	2,43	2,50	2,06	2,47	2,26	2,35	1,14
Відносне подовження, %	320	330	330	320	340	320	310	310	310
Відносне залишкове подовження після розриву,%	4	4	4	4	6	4	4	5	6
Умовна міцність при роздираючи, кН / м	1,331	1,349	1,341	1,340	1,201	1,345	1,331	1,335	1,210
Міцність зчеплення з бетоном, МПа	0,64	0,64	0,64	0,65	0,62	0,64	0,63	0,64	0,61
Водопоглинання, мас.%
При 23 + 2 ° С
Через 1 добу	1,4	1,3	1,4	1,5	2,3	1,3	1,5	1,7	2,6
Через 120 діб	17,1	16,8	17,1	17,3	18	17,0	17,4	17,5	25,2
Щільність ефективних ланцюгів * 10 4, моль / см 3	2,3	2,5	2,4	2,2	2,0	1,9	2,2	2,1	1,80

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Герметизирующая і гідроізолююча композиція, що включає полісульфідний олигомер, крейда гідрофобізований, пластифікатор, діоксид марганцю і прискорювач, що відрізняється тим, що в якості полісульфідного олигомера вона містить рідкі тіоколи зі среднечісленной молекулярної масою 1700-5500 і в'язкістю при 25 ° С 7,5-50 Па · с, в якості прискорювача вона містить No-гідроксифеніл-м-феноксіфенілметанімін або N-п-метілфенілфенілметанімін і додатково розчинник, який представляє собою суміш толуолу і ацетону в співвідношенні 60:40 мас.%, при наступному співвідношенні компонентів, мас.ч .:

Версія для друку
Дата публікації 17.01.2007гг

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