Композиция для бесшовных наливных полов

 

Изобретение относится к эпоксидным композициям для бесшовных наливных полов с пониженной горючестью, содержащим диановые эпоксидные смолы и полиоксихлорпропиленэпоксидные смолы (ПОХПЭ). Предлагаемое изобретение решает задачу увеличения показателя кислородного индекса композиции и улучшения технологических и эксплуатационных характеристик. Композиция содержит эпоксидную диановую смолу, ПОХПЭ с содержанием эпоксидных групп 9-16% и вязкостью не более 6,5 Па/с, наполнитель - смесь гидроксидов алюминия и борной кислоты в соотношении 3/2 - 2/3 и дополнительно содержит олигоглицидилтетрабромдифенилолпропан в количестве, обеспечивающем массовое соотношение хлора к брому 0,4 - 3,5, аминный отвердитель, отбеливатель - оксиды титана или цинка при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: эпоксидная диановая смола 5 - 35; полиоксихлорпропиленэпоксидная смола с содержанием экоксидных групп 9-16% и вязкостью не более 6,5 Па/с 30-80; олигоглицидилтетрабромдифенилолпропан 15-40; аминный отвердитель 10-24; наполнитель - смесь гидроксидов алюминия и борной кислоты, взятых в соотношении 3/2-2/3, 90-120; отбеливатель 1-2. Композиция может также содержать ускоритель полимеризации в количестве 0,5-4 мас.ч., модифицирующие добавки соединений Mo, Со, Fe, Ni, Mg, в количестве 0,5-4,5 мас.ч. Композиции имеют усилие на разрыв 129 - 468 кг/см², относительное удлинение 4,1 - 17,8%, показатель кислородного индекса 50 - 75%. 3 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к эпоксидным композициям для бесшовных наливных полов, а именно к композициям с пониженной горючестью, содержащим в своем составе диановые эпоксидные смолы и полиоксихлорпропиленэпоксидные смолы (называемые также рядом авторов олигоглицидилхлорполиольными смолами).

Полиоксихлорпропиленэпоксидные смолы (ПОХПЭ) являются эпоксидированными продуктами олигомеризации эпихлоргидрина в присутствии полиола в качестве инициатора [1] В составе экоксидных композиций они играют роль активных разбавителей, повышающих эластичность композиции, а, следовательно, улучшающих такие свойства, как трещиностойкость, вибростойкость, перерабатываемость, водоотталкивающие свойства, и способствующие лучшей совместимости с диановой смолой и отвердителем. Одним из важнейших свойств композиций с ПОХПЭ является их пониженная горючесть за счет наличия галоида в ПОХПЭ, радиационная стойкость и легкость дезактивации [2, 3] Благодаря вышеуказанным свойствам эпоксидные составы с ПОХПЭ нашли широкое применение в композициях для наливных полов на химических предприятиях и АЭС [3-6] Наиболее близким к предлагаемой композиции является состав, описанный в [5] содержащий, мас.ч: ЭД-20 15, полиоксихлорпропилентриэпоксид марки Оксилин-5 (смолы этой марки имеют 6,5-8% эпоксидных групп и вязкость 15-35 Па/с) 85, смесь отвердителей (АФ-2 и ДТБ-2) 24,5, наполнитель - серпентенит 120, нефелиновый шлам 20, оксид титана 50. Состав имеет прочность на разрыв (б) 120 кг/см², удлинение при разрыве (Е) 14% Для придания составу текучести его после перемешивания компонентов подвергают виброактивации. Другим методом повышения текучести высоконаполненных композиций является добавление ацетона [5] Испытания состава по методу огневой трубы показали его удовлетворительную огнестойкость. (Примечание: в настоящее время метод огневой трубы не применяется) Однако, согласно испытаниям, показатель кислородного индекса (КИ) известного состава, характеризующий горючесть системы, имеет значение 41-45% и не может быть увеличен за счет большего количества ПОХПЭ в эпоксидном компоненте композиции, поскольку при содержании ПОХПЭ выше 85% ухудшаются физико-механические свойства композиции [5] Предлагаемое изобретение решает задачу увеличения показателя кислородного индекса эпоксидной композиции и улучшения технологических и эксплуатационных характеристик.

Сущность изобретения заключается в том, что композиция содержит эпоксидную диановую смолу, ПОХПЭ с содержанием эпоксидных групп 9 16% и вязкостью не более 6,5 Па/с, наполнитель смесь гидроксида алюминия и борной кислоты в соотношении 3/2 2/3 и дополнительно содержит олигоглицидилтетрабромдифенилолпропан в количестве, обеспечивающем массовое соотношение хлора к брому 0,4 3,5, а также аминный отвердитель и оксиды титана или цинка в качестве отбеливателя при следующем соотношении компонентов, мас.ч: Эпоксидная диановая смола 5 35 Полиоксихлорпропиленэпоксидная смола с содержанием эпоксидных групп 9 - 16% и вязкостью не более 6,5 Па/с 30 80 Олигоглицидилтетрабромдифенилолпропан 15 40 Аминный отвердитель 10 24 Наполнитель смесь гидроксидов алюминия и борной кислоты, взятых в соотношении 3/2 2/3 90 120 Отбеливатель 1 2
Композиция может также содержать ускоритель полимеризации в количестве 0,5 4 мас.ч. и модифицирующие добавки, выбранные из группы, включающей соединения Mo, Co, Fe, Ni, Mg, в количестве 0,5 4,5 мас.ч.

В отличие от известных предлагаемая эпоксидная композиция содержит полиоксихлорпропиленэпоксидные смолы ПОХПЭ с 9 16% эпоксидных групп и вязкостью не более 6,5 Па/с. Функциональность этих смол 1,5-3, содержание хлора 20-34%
Для увеличения содержания галоидов в композиции и, следовательно, снижения горючести она дополнительно содержит олигоглицидилтетрабромдифенилолпропан. Сочетание указанных ПОХПЭ с введенным в композицию олигоглицидилтетрабромдифенилолпропаном, взятым в количестве, обеспечивающем соотношение хлора к брому 0,4 3,5, и наполнителем смесью гидроксида алюминия с борной кислотой в соотношении 3/2 2/3 позволяет не только повысить КИ до 50 75% но и получить композиции с высокими физико-механическими свойствами, не требующие корректировки реологических свойств (например, за счет введения ацетона или применения вибрации)
Кроме того, использование твердого олигоглицидилтетрабромдифенилолпропана оказалось возможным именно в сочетании с указанными ПОХПЭ. Применение ПОХПЭ с меньшим содержанием эпоксидных групп и вязкостью более 6,5 Па/с снижает литьевые свойства композиции и резко ограничивает количество вводимого наполнителя.

Совокупность указанных отличительных признаков, а именно, сочетание вышеуказанных компонентов в вышеуказанном соотношении обеспечивает получение эпоксидной композиции, имеющей КИ 50 75% который превышает значения КИ в известных составах, т.е. обеспечивает значительно более низкую горючесть.

Модифицирующие добавки, выбранные из групп, включающей соединения Mo, Co, Fe, Ni, Mg, например Fe₃(PO₄)₂, MgCO₃, Ni(CH₃(CH₂)₁₄COO)₂ и Co₃(PO₄)₂ и др. дополнительно способствуют улучшению технологических и реологических свойств композиции.

Аминный отвердитель и ускоритель полимеризации не являются определяющими. В качестве аминного отвердителя в эпоксидной композиции настоящего изобретения могут быть использованы общеизвестные аминные отвердители - полиэтиленполиамины (ПЭПА), метафенилендиамин (МФДА), полиоксипропиленполиамины (ПОППА), например, полиоксипропилендиамин (ДА-200), а в качестве ускорителя можно использовать бензойную кислоту (БК), пирокатехин (ПК), резорцин (Р), дифенилолпропан (ДФП), гидрохинон (ГХ).

Изобретение иллюстрируется следующими примерами:
Примеры 1-10.

Образцы готовят следующим образом: в фарфоровый или стеклянный стакан берут навески диановых эпоксидных смол марки ЭД-20 или ЭД-16, ПОХПЭ различной вязкости с различным содержанием эпоксидных групп и олигоглицидилтетрабромдифенилолпропан марки БЭС-1, содержащий 12,5% эпоксидных групп и 49% брома, нагревают до расплавления БЭС-1 и перемешивают, вводят расчетное количество отвердителя и ускоритель полимеризации, наполнитель, модифицирующие добавки, отбеливатель и снова перемешивают. Полученную композицию без дополнительной коррекции вязкости разливают в прямоугольные формы с высотой стенки 5 мм для получения требуемых для испытаний образцов и отверждают при комнатной температуре в течение суток и затем при 60^oC до прекращения изменения физико-механических свойств, например модуля сжатия. Физико-механические характеристики (б и Е) определяют по ГОСТ 11262-80, КИ - по ГОСТ 12.1.044-89.

Состав композиции и свойства отвержденных продуктов представлены в Таблице.

Из приведенного экспериментального материала видно, что предлагаемая композиция превосходит известную по КИ и не требует дополнительных приемов по коррекции вязкости.

Формула изобретения

1. Композиция для бесшовных наливных полов, включающая эпоксидную диановую смолу, полиоксихлорпропиленэпоксидную смолу, аминный отвердитель, наполнитель и отбеливатель, отличающаяся тем, что в качестве полиоксихлорпропиленэпоксидной смолы она содержит полиоксихлорпропиленэпоксидную смолу с содержанием эпоксидных групп 9 16% и вязкость не более 6,5 Па/с, а в качестве наполнителя смесь гидроксидов алюминия и борной кислоты, взятых в соотношении 3/2 2/3, и дополнительно содержит олигоглицидилтетрабромдифенилолпропан в количестве, обеспечивающем массовое соотношение хлора к брому 0,4 3,5, при следующем соотношении компонентов, мас.

Эпоксидная диановая смола 5 35
Полиоксихлорпропиленэпоксидная смола с содержанием эпоксидных групп 9 - 16% и вязкостью не более 6,5 Па/с 30 80
Олигоглицидилтетрабромдифенилолпропан 15 40
Аминный отвердитель 10 24
Наполнитель смесь гидроксидов алюминия и борной кислоты, взятых в соотношении 3/2 2/3 90 120
Отбеливатель 1 2
2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит модифицирующие добавки, выбранные из группы, включающей соединения Co, Fe, Mo, Ni, Mg в количестве 0,5 4,5 мас.ч.

3. Композиция по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что она содержит ускоритель полимеризации в количестве 0,5 4,0 мас.ч.

4. Композиция по пп. 1 3, отличающаяся тем, что в качестве отбеливателя она содержит оксиды титана или цинка.

РИСУНКИ

Рисунок 1