Состав для кровельных и гидроизоляционных материалов

 

СОСТАВ ДЛЯ КРОВЕЛЬНЫХ И ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий бутилкаучук, стеарин, оксид цинка, каптакс, тиурам, сланцевую породу, состоящую и 70-90 мае.% карбонатной составляющей и Ю1 V. -, 31Гмас.% органической составляющей , и каолин, отличающийс я тем, что, с целью повышения прочности материалов при растяжении в поперечном направлении и снижения усадки в продольном направлении, он дополнительно содержит хлорсульфированный полиэтилен, оксид магния, диоктилфталат и оксид железа при следующем соотношении компонентов, мае,%: Бутилкаучук. 32,3-36,0 Хлорсульфированный 3,5-9,0 полизтилен Стеарин 1,5-1,7 Оксид цинка 1,4-1,8 Оксид магния 1,9-2,3 Оксид железа 0,3-0,5 (Л Диоктилфталат 1,0-1,7 Сланцевая порода 8,0-16,0 Каптакс 0,3-0,4 Тиурам 0,3-0,4 Остальное 2 Каолин

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3,5-9,0

1,5-1,7

1,4-1,8

1,9-2,3 g

0,3-0,5

1,0-1,7

8,0-16,0

0,3-0,4

0,3-0,4

Остальное Я

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,(21) 3408916/23-05 (22) 19.03.82 (46 ) 15 .01.84. Бюл. 9 2 (72) В.A.Èâàíîâ и I0. П.Шульженко (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский . институт кровельных и гидроизоляци- онных материалов и иэделий (53) 678.7(088.8) (56 ) 1. Гидроизоляционный материал.

ТУ 21-27-66-80. М., "Химия", 1978, с. 92-95.

2. Авторское свидетельство СССР

М 448215, кл. С 09 К 3 10 1973.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3309800/05, кл. С 08 L 23/22, 1981 (прототип). (54)(57) СОСТАВ ДЛЯ КРОВЕЛЬНЫХ

И ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫХ NATEPHMIOB, включающий бутилкаучук, стеарин, оксид цинка, каптакс, тиурам, сланцевую породу, состоящую из 70-90 мас. Ъ карбон атной составляющей и 10ЮО С 08 L 23/22 С 09 К 3/10;

D 06 Б 5/00

30 мас.В органической составляющей, и каолин, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения прочности материалов при растяжении в поперечном направлении и снижения усадки в продольном направлении, он дополнительно содержит хлорсульфированный полиэтилен, оксид магния, диоктилфталат и оксид железа при следующем соотношении компонентов, мас. Ъ:

Бутилкаучук 32,3-36,0

Хлорсульфированный полиэтилен

Стеарин

Оксид цинка

Оксид магния

Оксид железа

Диоктилфталат

Сланцевая порода

Каптакс

Тиурам

Каолин

1067010

Изобретение относится к кровель" ным и гидроизоляционным материалам на основе невулканизованных резин иэ бутилкаучука и хлорсульфированного полиэтилена и может быть использовано в строительстве для устройства кровель и гидроизоляции.

Известны кровельные и гидроиэоляционные материалы на основе бутил каучука f 1 ).

Однако эти материалы, как правило,10 при изготовлении и приклейке к основанию подвергаются значительным деформациям в продольном и поперечном направлениях. Ввиду анизотропности этих материалов применение 15 их в устройстве кровель и гидроизоляггии затруднено. Кроме того, в процессе теплового и,озонного старения у данных материалов происходит значительная усадка. Напряжение при растяжении в продольном направлении

Материагга в 1,5-3 раза больше, чем напряжения при растяжении материала в поперечном направлении. Усадочные деформации имеют обратную зависимость для продольного и поперечного направления. Анизотропность и усадочные деформации материала снижают зкплуатационные характеристики и срок службы таких материалов.

Известен состав для герметизации и гидроизоляции, включающий бутилкаучук, наирит, термоэластопласт, хлорсульфированный полиэтилен, стеарин, парафин, окись цинка и наполнитель (2 3.. 35

Однако известный состав не обладает достаточной эластичностью.

Наиболее близким по технической сущности и получаембму результату к изобретению является состав 31 40 для кровельных и гйдроизоляционных материалов, включающий, мас.Ъ:

Бутилкаучук 39,4-42,0

Стеарин 2,4-2,8

Парафин 0,4-0,6 45

Оксид цинка 5,9-6,3

Сера 0,3-0,6

Каптакс 1,2-1,4

Тиурам 0,8-1,0

Сланцевая порода, состоящая из

70-90 вес.Ъ карбонатной составляющей и 10-30 вес.В органической составляющей 10,0-15,0

Каолин Остальное

Такой материал используется для всех видов покрытий во всех климатических зонах. Однако при устрой-. стве свободно "плавающих" мембран, а также сборки ковров для укладки, 60 имеющих значительные площади, такой аниэотропный материал в процессе работы с ним и под воздействием различных нагрузок резко удлиняется, в поперечном направлении. В процессе g5 эксплуатации под воздействием теплового лучевого и оэонного старения происходит значительная усадка материала в продольном направлении, что приводит при приклейке к разрыву или отрыву его от адгезива.

Цель изобретения - повышение прочности материаЛов при растяжении в поперечном направлении и снижение усадки в продольном направлении.

Поставленная цель достигается тем, что состав для кровельных и гндроизоляционных материалов, включающий бутилкаучук, сланцевую породу, состоящую из 70-90 мас.Ъ, карбонатной составляющей и 10-30 мас.% органической составляющей, стеарин, оксид цинка, каптакс, тиурам и каолин, дополнительно содержит хлорсульфированный полиэтилен, оксид магния, оксид железа и диоктилфталат при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Бутилкаучук 32,3-36,0

Хлорсульфированный полиэтилен 3,5-9,6

Стеарин 1,5-1,7

Оксид цинка 1,4-1,8

Оксид магния 1,9-2,3

Оксид железа О, 3-0 5

Диоктилфталат 1,0-1,7

Сланцевая порода 8,0-16,0

Каптакс 0,3-0,4

Тиурам 0,3-0,4

Каолин Остальное

В предлагаемой композиции хлорсульфированный полиэтилен играет роль легирующей добавки для бутил- каучука, позволяющий усилить внутримолекулярное взаимодействие макромолекул бутилкаучука в поперечном направлении при каландрировании материала и в сочетании с дибутилфталатом, оксидом магния и суриком активировать кремнийорганическую часть сланцевой породы.

Сурик в композиции является как донором, так и акцептором каталитического количества воды, которое необходимо для гидролиза хлорсульфогрупп ХСПЭ, "неэкранированных" диоктилфталатом, и которое образуется при взаимодействии оксидов цинка и магния со стеарином, позволяет равномерно диспергировать эту связанную воду.

II р и м е р 1. В резиносмеситель загружают 32,3 мас.Ъ бутилкаучука, 25,0 мас.Ъ каолина, 3,5 мас.Ъ хлорсульфополиэтилена и при 60 С ггеремешивают 4 мин. Затем в резиносмеситель загружают 1,4 мас.Ъ оксида цинка, 1,9 мас.% оксида магния, 0,3 мас.З оксида жедеза (сурика ) и 1,0 мас.В диоктилфталата. Перемешивание продолжают в течениз 5 мин, после чего поочередно вводят 1,5 мас.Ъ стеарина и 0,3 мас.Ъ каптакса, 1067010

Таблица 1

Состав, мас. Ф,по примерам

Предлагаемый

1Г t t I I (1

Ин гред нен ты

6 7 8 9

1 2 3 4 5

Бутилкаучук 32,3 33,5 35,5 36,0 35,5 35,5 35,5 35,5 35,5 35,5"

Хлорсульфополиэтилен 3,5

5,0 6,0 8,0 9 0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0

1,5 1,6 1,6 1,7 1,6

Стеарин 1,5 1,6 1,6

1,5

1,6.

Оксид цинка 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4

1,6 1,8 1,4 1,4 . 1,4 1,9 1,9 1,9

Оксид магния 1,9

Сурик 0,3

1,9 2,1 2,3 1,9

1 9

1,9

0,3

0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,4

0,4

0,5

Диоктилфталат

1,0 1,0 ji0 1,0 1,0 .1,0 1,0 1,0 1,0 1,2

Сланцевая порода 8,0

10,0 12,0 12,0 14,0 16,0 12,0 12,0 12,0 12,0

0,3 0,3 0,4 0,3 0,4 0,3 0,3 О, 0,3

Еаптакс

0,3

Тиурам

Парафин

Сера

0,4

0,3 0,4 0,3 0,4 0,3 0,4

04 04

0,4

Этиленгликоль

Каолин 49,5 44,6 39,6 38,2 34,6 35,3 38,8 39,5 39,3 39,3

Продолжение,табл. 1

- Состав, мас.Ф,по примерам

Ингредиенты

Контрольный Прототип (" I.. "Г"

33,5 35,5 35,5 35,5 35,5 39,4

Бутилкаучук

Хлорсульфополиэтилен

6,0

6,0

6,0

6,0

6,0

Стеарин

2,4

1,6

1,6

1,6

1,6

1,4

5,9

1,4.

1Ф41,4

1,4

Оксид цинка

Оксид магния

1,9

1,9

1,9

1,9

0,3 мас.В тиурама вместе в оставшимися 20,5 мас.В каолина и 8,0.мас.% сланцевой породы. Общее время смешения 14 мин. Готовую смесь выгруаают на вальцы . и пластифицируют в течение 4 мин при температуре валков 40-60 С.

С вальцов смесь подают в "куклах" или лентой на 3-валковый каландр, 1 где ее каландрируют при температуре валков каландра: е верхнего 90-95 С; среднего 90-92 С; нижнего 90-92 С.

С каландра выходит полотно материала толциной 1-1,5 мм и ыириной

1-1,5 м. Полотно талькируют, охлаждают и наматывают в рулоны. Состави данные испытаний приведены в табл. 1 и 2.

1067010

Продолжение та5л.

Состав, мас.Ъ, по примерам ингредиенты

Прототип

Контрольный

11 12

13 14 15

Сурик

0,4 0,4

0,4 0,4

Диоктилфталат

1,5

1,7

1,0

1,0

Сланцевая порода

10,0

12 0

12,0

10,0

10,0

11,0

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

1,2

0,4

0,4

0,3

0,3

0,3

0,8

0,4

0,3

1,0

43,5

39,0 38,8

42,0

41,6

39,4

Т а б л и ц а 2

Время выдержки

Направление испытаний

Состав по примерам

Показатели

Предлагаемый

1 1

1 2 3 4 5 б 7

Продольное 0,93 0,96 1,,42 1,6 1,65 1,4

Предел прочности при разрыве, ИПа

24 ч

1,41

1,35 1,35

Продольное 1,3

1,38 1,91 1,93 1,95 1,68 1,69

6 мес

Поперечное

Продольное

1,1

630

1,23

530

1,75

640

1,77 1,77

640 650

1,55

650

1,6

640

24 ч

Относительное удлинение при разрыве, %

Продольное 600 610 620

620 610 б мес

1,0

525

0,8

525

530

Поперечное

Продольное

Усадочные деформации, Ъ

24 ч

0,7

0,8

0,9

Поперечное 0

0 0

6 Måñ ПРодольное 0,8 0,9 0,9 1,0 0,95 0,8 0,85

Поперечное

0,45

-65

0,4

-60

0,45

-66

0,5

-68

0,45

-65

0,45

-69

Температура хрупкости, ОС

24 ч

6 мес

-65

-65

-65

-63 -63

-65

-65

Водопоглощение, % эа 72 ч

24 ч

0,5 0,51 0,56 0,60 0,60 0,45 0,6

6 мес

0,5 0,5 0 54 0,53 0 42 0,55

0,54

Каптакс

Тиурам

Парафин . Сера

Этиленгликоль

Каолин

Поперечное 0,86 0,86 1,21 1,5 1,52

Поперечное 550 550 575 575 520

520 530

610 610

525 525

0,7 0,8

1067010

Продолжение табл. 2

Показатели. Контрольный ! 1 I 1

Прототип

8 9 10 11 12 . 13 14 15

1,41 1,46 1,4 0,80 0,82

0,68

0,6

Предел 1.,45 1, 4 прочности при разрыве, 1,35 1,31 МПа

1,71 1,7

1,33 1,41 1 31

0,31

1,7 1,71 1,73 0,52 0,51

0,45

0,6

1,6 1,6 1,61 1;63 1,63

0,28

600

640 650 650 650 600 550 500

Относительное 640 удлинение прн разрыве, 530

500

550 550 550 550

610 620 620 625 475 450 400

520

610

525 525 525 510 525

500

Усадочные деформации, Ъ

0,8 0,7 0,7 0,6 0,6 4,0 4,0

0 0 0 0 0

3,5

0 85 0,8 0 82 0,7 0,7 1,0 1,5

1,0

0,45 0,45 0,45 0,41 0,41

Температура -69 -69 -69 -69 -69 -53 -55 хрупкости, о

С -65 -65 -65 -65 -65

-54

-53

-50

Водопоглощение, Ъ за 72 ч

0,6

0,6 0,45 0,44 0,44 0,41

0,45 0,43 0,43 0,40 0,40 0,65

Пример ы 2-16. Получают аналогично примеру 1, материалы, составы и данные испытаний которых прик цены в табл. 1 и 2. Все материалы, изготовленные по примерам

1-16, испытывают через 24 ч после изготовления и через 6 мес после выцержки в натурных условиях на кровле. При этом определяют предел прочности при разрыве и относительное удлинение при разрыве в продоль- 55 ном и поперечном направлении материала (продольное направление мате-: риала — направление по длине матери-, ала, а поперечное — по ширине матеРиала); усадочные деформации матери- 60 ала в продольном и поперечном направлении; водопоглощение материала за 72 ч; температуру хрупкости.

Введение в композицию хлорсульфи-. рованного полиэтилена, как термо- Я пластичного материала, оксида магния и оксида железа, как вулканизующих агентов и активаторов, а также диоктилфталата, как пластификатора и антифриза, позволяет уменьшить. эффект анизотропности материала, т.е усилить межмолекулярное взаимодействие в поперечном направлении материала и уменьшить усадочные деформации в продольном направлении.

Кроме того, хлорсульфированный полиэтилен является для бутилкаучука слабым активатором вулканизации и вместе с оксидом магния и суриком подвулканизовЫвает с течением времени композицию, но введение пластификаторов — диоктилфталата позволяет этот процесс вести медленно, вызывая в материале релаксационные процессй.

Поэтому при значительном увеличении прочности в продольном и поперечном

1067010

Составитель Г. Мишензникова

Редактор T. Колб Техред С.Мигунова Корректор С. Шекмар

Заказ 11149/28 Тираж 474

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Направлении у составов 1-12 остальные физико-механические показатели незначительно изменяются после выдержки в натурных условиях. В отличие от предлагаемого состава прототип (состав 16) имеет ярко выраженную анизотропию. Иэ контрольных примеров 13-15 видно, что получаемый

I эффект достигается только при совместном ис поль эов анни всех компонентов.

Предлагаемый состав позволяет получить материал с улучшенными

5 физико-механическими свойствами и дает воэможность снизить процент отходов при устройстве кровель.