Пропитка латексная

 

Изобретение относится к водно-дисперсионным композициям для пропитки стеклотканей. Пропитка содержит латекс бутадиенстирольный, воду, эфир целлюлозы, в качестве основного пленкообразователя латекс винилхлорида с винилиденхлоридом и малеиновой кислотой ВДВХМк, в качестве поверхностно-активного вещества полиоксиэтиленовый эфир алкилфенола ОП-7 или ОП-10, в качестве пластификатора - сложные эфиры спиртов и дикарбоновых кислот, в качестве дополнительного пленкообразователя - карбамидо-формальдегидную смолу КФ-МТ и в качестве гидрофобизирующего агента - 45-50%-ный водный раствор этилсиликоната натрия ГКЖ - 10 или метилсиликоната натрия ГКЖ-11. 2 табл.

Изобретение относится к водно-дисперсионным композициям для пропитки стеклотканей.

Известно связующее для пропитки стеклохолста (авторское свидетельство №1721062, С 08 L 31/04), содержащее поливинилацетатную дисперсию и добавку при следующем соотношении компонентов, маc. ч.: поливинилацетатная дисперсия (50%-ной концентрации) 2-3; 50%-ный водный раствор солей лигносульфоновых кислот 9-11; вода 86-89. Недостатком данного связующего является низкая водостойкость.

Известен состав, используемый для изготовления препрега из стеклоткани, включающий латекс винилхлорида с винилиденхлоридом, поливиниловый спирт и двуокись титана при следующем соотношении компонентов, мас.%: латекс винилхлорида с винилиденхлоридом (в пересчете на сухой остаток) 35,0-56,1; поливиниловый спирт 0,89-1,92; двуокись титана 17,7-48,0 (авторское свидетельство №1634679, С 08 J 5/24). Недостатком данного состава является использование дорогостоящего сырья и низкая водостойкость,

Наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности признаков является водно-дисперсионная композиция для пропитки стеклоткани (авторское свидетельство №1821482, С 08 L 97/02 ) на основе бутадиенстирольного латекса, содержащая 5%-ный водный раствор поливинилового спирта, при следующем соотношении компонентов, маc.%:

Латекс бутадиенстирольный (на сухой остаток) 33,6-37,6

Поливиниловый спирт

(на сухой остаток) 0,3-0,8

Вода Остальное

Недостатком данной композиции является недостаточная морозостойкость пленки при низких температурах (-40°С), а также низкая водостойкость стеклопластика, полученного на его основе.

Целью изобретения является улучшение водостойкости стеклопластика, полученного на основе пропиточного состава, и морозостойкости пленки.

Результат достигается тем, что пропитка латексная для стеклотканей, содержащая латекс бутадиенстирольный СКС-65ГП или СКС-С и воду, отличается тем, что дополнительно содержит эфир целлюлозы (натрий-карбоксиметилцеллюлозу, оксиэтилцеллюлозу и др.), в качестве основного пленкообразователя латекс винилхлорида с винилиденхлоридом и малеиновой кислотой ВДВХМк, в качестве поверхностно-активного вещества полиоксиэтиленовый эфир алкилфенола ОП-7 или ОП-10, в качестве пластификатора - сложные эфиры спиртов и дикарбоновых кислот (дибутилфталат, диоктилфталат, дибутилсебацинат), в качестве дополнительного пленкообразователя - карбамидо-формальдегидную смолу КФ-МТ и в качестве гидрофобизирующего агента - 45-50%-ный водный раствор этилсиликоната натрия ГКЖ-10 или метилсиликоната натрия ГКЖ-11 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Эфир целлюлозы (натрий-карбоксиметилцеллюлоза, оксиэтилцеллюлоза и т.п.) в пересчете на 100%-ное содержание основного вещества 0,1-0,4

Гидрофобизирующий агент ГКЖ-10, ГКЖ-11 0,05-0,5

Полиокиэтиленовый эфир алкилфенола ОП-10, ОП-11 0,01-0,05

Латекс винилхлорида с винилиденхлоридом и малеиновой кислотой ВДВХМк 35,0-55,0

Латекс бутадиенстирольный СКС-65ГП, СКС-С 5,0-15,0

Сложные эфиры спиртов и дикарбоновых кислот (дибутилфталат, диоктилфталат, дибутилсебацинат) 0,8-1,0

Карбамидо-формальдегидная смола КФ-МТ 5,0-15,0

Вода До 100

В предлагаемой формулой изобретения рецептуре бутадиенстирольный латекс является пленкообразователем, а эфиры целлюлозы - загустителем системы.

Предложенный состав отличается от прототипа тем, что содержит в качестве основного пленкообразователя, улучшающего морозостойкость пленки, латекс сополимера винилхлорида с винилиденхлоридом и малеиновой кислотой, представляющий собой продукт совместной полимеризации смеси мономеров с массовой долей винилхлорида 33-35, винилиденхлорида 65-67 и малеиновой кислоты 1-2.

В качестве дополнительного пленкообразователя, улучшающего водостойкость пропиточного состава, используется карбамидо-формальдегидная смола, представляющая собой продукт поликонденсации карбамида и водного раствора карбамида и формальдегида. В качестве поверхностно-активных веществ, улучшающих смачивающую способность пропитки, используются полиоксиэтиленовые эфиры алкилфенола ОП - 7, ОП - 10, представляющие собой моно - и диалкилфениловые эфиры полиэтиленгликоля на основе полимердистиллята формулы

С_nН_2n+1С₆Н₄O(С₂Н₄O)_mН, где n=8-10, а m=6-7 для ОП-7 и m=10-12 для ОП-10.

Для придания готовому изделию (стеклопластику) водоотталкивающих свойств в состав пропитки латексной введена гидрофобизирующая жидкость ГКЖ, представляющая собой 45-50%-ный водный раствор этилсиликоната натрия ГКЖ-10 или метилсиликоната натрия ГКЖ-11. Для улучшения эластичности пленки и сохранения в процессе эксплуатации ее технологических свойств в состав пропитки введены сложные эфиры спиртов и дикарбоновых кислот.

Пропитку латексную готовят по следующей технологии.

1. Приготовление полуфабриката.

Приготовление полуфабриката производится путем растворения эфиров целлюлозы в воде при температуре 35°С в течение 1,5 ч и смешения полученного гидролизата со следующими компонентами: полиоксиэтиленовым эфиром алкилфенола - вспомогательным веществом ОП-7 или ОП-10 - и водным раствором метил- или этилсиликоната натрия.

2. Пластификация латекса ВДВХМк.

Пластификация латекса осуществляется путем перемешивания его со сложными эфирами спиртов и дикарбоновых кислот при температуре 35-40°С до полного совмещения продуктов.

3. Приготовление пропитки латексной.

Изготовление пропитки латексной осуществляется путем смешения полуфабриката, пластифицированного латекса ВДВХМк, смолы карбомидо-формальдегидной и бутадиенстирольного латекса в течение 30 минут.

Пример.

Для приготовления полуфабриката 0,2 вес.ч. натрий-карбоксиметилцеллюлозы вводят в 33,7 вес.ч. воды и перемешивают в течение 1,5 ч при температуре 35°С, после чего обогрев отключают и загружают последовательно 0,05 вес.ч. вспомогательного вещества ОП-7 и 0,25 вес.ч. жидкости ГКЖ-10.

Пластификацию латекса ВДВХМк проводят путем введения в 45 вес.ч. 50%-ного латекса сополимера винилхлорида с винилиденхлоридом и малеиновой кислотой 0,8 вес.ч. дибутилфталата и перемешивания массы при температуре 35-40°С не менее 3 ч.

Получение пропитки латексной осуществляется путем смешения 45,8 вес.ч. пластифицированного латекса, 34,2 вес.ч. полуфабриката с 10 вес.ч. бутадиенстирольного латекса и 10 вес.ч. смолы карбамидо-формальдегидной.

Технология приготовления пропитки латексной во всех примерах аналогична; соотношение компонентов приведено в табл. 1. Для сравнительных испытаний использован состав известной водно-дисперсионной композиции для пропитки стеклоткани (состав 14).

Качество пропитки латексной и прототипа оценивалось по следующим физико-механическим свойствам: условная вязкость состава по ВЗ-246 с диаметром сопла 4 мм при температуре (20±0,2)°С, твердость пленки по маятникову прибору типа ТМЛ, водопроницаемость пленки, прочность пленки при изгибе при +20°С и -40°С, водостойкость и атмосферостойкость стеклопластика (РСТ 250 Л), полученного на основе пропиточных составов. Показатели "прочность пленки при изгибе", "водопроницаемость пленки", "термостойкость пленки" определяли, используя непосредственно пленку, полученную из составов, представленных в табл.1. Показатели " водостойкость стеклопластика" и " атмосферостойкость" ("атмосферостойкость" определялась только..." для составов 1-5 и 14) определяли, используя стеклопластик марки РСТ 250Л, полученный на основе стеклоткани Э/3-200. Данные представлены в табл.2.

В табл.1 в составах 1-5 содержание компонентов соответствует интервалам, рекомендуемым формулой изобретения. В составах 6, 8 латекса взято соответственно в меньшем и большем рекомендуемого изобретением количества, а жидкости ГКЖ-10,11 - больше рекомендуемого (состав 6) и меньше рекомендуемого (состав 7) количества.

Натрий-карбоксиметилцеллюлозы взято в составе 7 в большем, а в составе 10 в меньшем рекомендуемого изобретением количестве.

Составы 8 и 9, 11 и 12, 12 и 13, 10 и 8 характеризуют соответственно пределы по бутадиенстирольному латексу, вспомогательному веществу ОП-10, пластификатору (дибутилфталату) и карбамидо-формальдегидной смоле.

В табл.2 приведены свойства исследуемых составов.

Из табл.2 видно, что оптимальные характеристики пропиточного состава получены при соблюдении рекомендуемых формулой изобретения соотношений компонентов.

Изменение количества латекса, рекомендуемого формулой изобретения, ведет к ухудшению показателей водостойкости и ухудшению прочности пленки при низких температурах (состав 6); а увеличение ухудшает эластичность пленки как при нормальных условиях, так и при пониженной температуре, а также снижает водостойкость стеклопластика (состав 8).

Соответственно отклонение количества других компонентов от рекомендуемых формулой изобретения соотношения приводит:

- увеличение количества натрий-карбоксиметилцеллюлозы ( состав 7 ) - к увеличению вязкости и уменьшению водопроницаемости пленки, а уменьшение (состав 10) - к ухудшению водостойкости стеклопластика;

- уменьшение количества жидкости ГКЖ-10, 11 (состав 7) приводит к ухудшению водопроницаемости пленки, а увеличение (состав 11) - к ухудшению смачиваемости ткани при пропитке;

- увеличение количества вспомогательного вещества ОП-7, 10 (состав 11) ведет к усилению пенообразования и неоднородности пленки (образованию кратеров), а уменьшение - к плохой смачиваемости поверхности стеклоткани и получению неоднородного покрытия (состав 12);

- уменьшение содержания бутадиенстирольного латекса (состав 8) приводит к уменьшению водостойкости стеклопластика и эластичности пленки, а увеличение - к увеличению времени сушки, т.е. ухудшению технологических свойств пропитки (опыт 9);

- увеличение количества смолы карбамидо-формальдегидной более рекомендуемого формулой изобретения приводит к уменьшению эластичности пленки, а уменьшение - к резкому ухудшению водостойкости стеклопластика;

- уменьшение количества пластификатора (дибутилфталата) менее рекомендуемого приводит к ухудшению эластичности пленки, а увеличение - к плохой смачиваемости стеклоткани и образованию неоднородного покрытия.

При точном соблюдении рекомендуемых формулой изобретения соотношений компонентов (составы 1-5) пропитка латексная не уступает прототипу в термостойкости, твердости, прочности пленки при изгибе, водопроницаемости пленки после сушки при 20°С.

Рекомендумый формулой изобретения пропиточный состав по сравнению с прототипом обладает улучшенным показателем "водопроницаемость пленки после сушки при 100°С" (прототип 15 суток, рекомендуемый состав - 20 суток) и намного превосходит прототип по показателям " прочность пленки при изгибе при минус 40±2°С" (прототип - 5 мм, рекомендуемый состав - 1 мм), " водостойкость стеклопластика при давлении 0,2 кг/см²" (прототип - 0,3 ч, рекомендуемый состав - 6 ч) и " защитные свойства пленки при условиях умеренного климата "(прототип - 15 циклов, что соответствует 2 годам эксплуатации, рекомендуемый состав - 22 цикла, что соответствует 3 годам эксплуатации).

Полученные результаты свидетельствуют о том, что предложенный состав пропитки латексной обеспечивает получение продукта, обладающего более высокими физико-механическими свойствами, чем прототип: пропитка латексная образует более морозо- и водостойкое покрытие, на основе которого получают стеклопластик, имеющий более высокую атмосферостойкость и водостойкость.

Формула изобретения

Пропитка латексная для стеклотканей, содержащая латекс бутадиенстирольный и воду, отличающаяся тем, что дополнительно содержит эфир целлюлозы, в качестве основного пленкообразователя латекс винилхлорида с винилиденхлоридом и малеиновой кислотой ВДВХМк, в качестве поверхностно-активного вещества - полиоксиэтиленовый эфир алкилфенола ОП-7 или ОП-10, в качестве пластификатора - сложные эфиры спиртов и дикарбоновых кислот, в качестве дополнительного пленкообразователя - карбамидо-формальдегидную смолу КФ-МТ и в качестве гидрофобизирующего агента - 45-50%-ный водный раствор этилсиликоната натрия ГКЖ-10 или метилсиликоната натрия ГКЖ-11 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Эфир целлюлозы (в пересчете на 100%

содержание основного вещества) 0,1-0,4

Гидрофобизирующий агент ГКЖ-10,

ГКЖ-11 0,05-0,5

Полиоксиэтиленовый эфир алкилфенола

ОП-10, ОП-7 0,01-0,05

Латекс винилхлорида с винилиденхлоридом

и малеиновой кислотой ВДВХМк 35,0-55,0

Латекс бутадиенстирольный 5,0-15,0

Сложные эфиры спиртов и дикарбоновых

кислот 0,8-1,0

Карбамидо-формальдегидная смола

КФ-МТ 5,0-15,0

Вода до 100

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2