Полимерная композиция для покрытий

Полимерная композиция может быть использована для эластомерных герметизирующих и гидроизоляционных материалов, кровельных и антикоррозионных покрытий и содержит полисульфидный олигомер - жидкие тиоколы со среднечисленной молекулярной массой 1700-5500 и вязкостью при 25°С 7,5-50 Па·с, наполнитель - мел гидрофобизованный, пластификатор, диоксид марганца и ускоритель 2,4,6-трис-(диметиламинометил)-фенол и дополнительно адгезионную добавку - силилированный амин, выбранный из группы N,N'-бис-(триметилсилил)-N,N'-диметилэтилендиамин, N,N''-бис (триметилсилил)-N,N', N''-триэтилдиэтилентриамин и 1,3-дибутил-2-метил-2-винил-1,3-диаза-2-силациклопентан. Технический результат - повышение адгезионных, физико-механических свойств и гидроизоляционных характеристик покрытия. 2 табл.

 

Изобретение относится к полимерным строительным композициям и может быть использовано для изготовления эластомерных герметизирующих и гидроизоляционных материалов, кровельных и антикоррозионных покрытий.

Известна композиция для герметизации и склеивания, включающая жидкий тиокол, натрий двухромовокислый, воду, наполнитель, четырехфункциональную эпоксидную смолу и растворитель, являющийся одновременно катализатором отверждения [Патент РФ №2058363, кл. С09К 3/10, опубл. 1996].

Недостатком композиции является многостадийность технологии получения, низкая жизнеспособность и высокое водопоглощение.

Известна герметизирующая композиция, включающая полисульфидный олигомер, наполнитель, диоксид марганца, аэросил, дифенилгуанидин, эпоксидную диановую смолу, замедлитель вулканизации, пластификатор [АС СССР №1054397, кл. С09К 3/10, опубл. 1983].

Недостатками композиции являются низкие: гидролитическая стабильность, физико-механические свойства и тиксотропность.

Известна герметизирующая композиция, включающая полисульфидный олигомер, диоксид титана, гидрофобизированный мел, аэросил, полиэтиленгликольадипинат, диоксид марганца, стеариновую кислоту, дифенилгуанидин и пластификатор [Патент РФ №2064955, кл. 6 С09К 3/10, опубл. 1996.].

Недостатком данной композиции является недостаточная прочность при растяжении и относительное удлинение, высокое водопоглощение, а также необходимость ступенчатого режима вулканизации (2 стадии).

Наиболее близкой к предлагаемой по сущности и достигаемому результату является герметизирующая и гидроизолирующая композиция, включающая полисульфидный олигомер - жидкие тиоколы со среднечисленной молекулярной массой 1700-5500 и вязкостью при 25°С 7,5-50 Па·с, мел гидрофобизированный, пластификатор, диоксид марганца и ускоритель при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Полисульфидный олигомер100
Диоксид марганца9-15
Мел гидрофобизированный90-150
Пластификатор30-60
Растворитель1-6
Меркаптобензимидазолят цинка0,2-0,6

[Патент РФ №2283334, кл. С09К 3/10, опубл. 2006]

Недостатком данной композиции являются невысокие физико-механические свойства, а также гидролитическая стабильность. Кроме того, необходимость предварительного растворения ускорителя снижает технологичность процесса приготовления композиции.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка состава композиции, обладающей повышенными адгезионными, физико-механическими и гидроизоляционными свойствами.

Техническим результатом является повышение адгезионных, физико-механических свойств и гидроизоляционных характеристик покрытия.

Поставленный технический результат решается использованием композиции, включающей полисульфидный олигомер - жидкие тиоколы со среднечисленной молекулярной массой 1700-5500 и вязкостью при 25°С 7,5-50 Па·с, наполнитель - гидрофобизированный мел, пластификатор, диоксид марганца и ускоритель, причем в качестве ускорителя она содержит 2,4,6-трис-(диметиламинометил)-фенол и дополнительно адгезионную добавку - силилированый амин, выбранный из группы N,N'-бис-(триметилсилил)-N,N'-диметилэтилендиамин, N,N''-бис-(триметилсилил)-N,N',N''-триэтил-диэтилентриамин и 1,3-дибутил-2-метил-2-винил-1,3-диаза-2-силациклопентан, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Полисульфидный олигомер100
Диоксид марганца9-15
Мел гидрофобизированный40-50
Пластификатор30-60
2,4,6-трис-(диметиламинометил)-фенол0,2-0,6
Силилированный амин0,2-0,6

Сущность изобретения заключается в использовании ускорителя, содержащего третичные атомы азота, на которые метильные группы смещают электронную плотность. Проявление индукционного эффекта, обусловленное наличием метильных групп, обеспечивает высокую подвижность третичных атомов азота в 2,4,6-трис-(диметиламинометил)-феноле. В присутствии диоксида марганца происходит образование комплексной соли ускорителя с вулканизующим агентом с последующим присоединением комплекса к сульфгидрильным группам олигомера. В последующем концевой фрагмент диссоциирует с формированием тиоксильного макрорадикала (R-O-S°), который способствует образованию регулярной пространственной структуры в полисульфидном полимере, характеризующейся узким молекулярно-массовым распределением межузловых цепей. Регулярность строения обеспечивает более плотную упаковку макромолекул, что влечет за собой уменьшение сорбционной способности вулканизатов и повышение их физико-механических и гидроизоляционных показателей. Использование 2,4,6-трис-(диметиламинометил)-фенола, являющегося жидкостью, исключает необходимость предварительного растворения ускорителя. Применение силилированного амина, содержащего адгезионноактивные группы, приводит к повышению прочности сцепления покрытий с субстратами. Под воздействием атмосферной и присутствующей в композиции влаги в процессе гидролиза силилированного амина происходит образование силоксанов, гидрофобизирующих поверхность субстрата, что приводит к повышению уровня адгезии. Присутствие силилированного амина, атомы азота которого оказывают поляризующее действие на меркаптогруппу полисульфидного олигомера, позволяет проводить процесс окисления более эффективно, что приводит к увеличению регулярности строения вулканизатов и, как следствие, к повышению физико-механических и гидроизоляционных свойств материалов.

При осуществлении заявленного изобретения покрытие при длительном контакте с водой в обычных условиях имеет высокий уровень адгезии к субстратам, более низкий уровень водопоглощения, высокие физико-механические свойства и гидроизоляционную надежность. Как видно из таблицы 1 и 2, при содержании 2,4,6-трис-(диметиламйнометил)-фенола менее 0,2 мас.ч. ухудшаются физико-механические свойства покрытия и гидролитическая стабильность покрытия. Увеличение концентрации ускорителя свыше 0,6 приводит к снижению жизнеспособности составов. При использовании диоксида марганца в количестве менее 9 мас.ч. уменьшается густота сшивки вулканизата, физико-механические и гидроизоляционные свойства. Использование большего чем 15 мас.ч. количества вулканизующего агента снижает жизнеспособность композиции.

При содержании мела менее 40 мас.ч. снижаются тиксотропные свойства композиции. Увеличение содержания мела свыше 50 мас.ч приводит к ухудшению перерабатываемости композиции, снижению прочностных показателей и увеличению сорбционной способности покрытия.

Использование пластификатора в количестве менее 30 мас.ч. снижает равномерность распределения компонентов состава и затрудняет переработку смесей из-за высокой вязкости. Увеличение содержания пластификатора выше 60 мас.ч. снижает прочностные и гидроизоляционные свойства.

При содержании силилированного амина менее 0,2 мас.ч. снижаются адгезионные свойства покрытия. Увеличение содержания силилированного амина свыше 0,6 мас.ч. приводит к увеличению скорости отверждения композиции.

В качестве полисульфидного олигомера используются жидкие тиоколы со среднечисленной молекулярной массой 1700-5500 (ГОСТ 12812-80). Вязкость тиоколов при 25°С составляет 7,5-50 Па·с. Вулканизующий агент - диоксид марганца (ГОСТ 4470-79). Ускоритель вулканизации - 2,4,6-трис-(диметиламинометил)-фенол (ТУ 6-09-4136-75). Наполнитель - мел гидрофобизированный (ТУ 21-143-84), полученный осаждением водной суспензии в присутствии растительных жирных кислот. В качестве пластификатора используются соединения, совместимые с тиоколовыми олигомерами, например флотореагент-оксаль (ТУ 38 103429-88) и хлорпарафин ХП-470 (ТУ 6-01-16-90). В качестве силилированного амина используются: N,N'-бис-(триметилсилил)-N,N'-диметилэтилендиамин, N,N''-бис-(триметилсилил)-N,N',N''-триэтилдиэтилентриамин и 1,3-дибутил-2-метил-2-винил-1,3-диаза-2-силациклопентан производства фирмы Ciba. N,N'-бис-(триметилсилил)-N,N'-диметилэтилендиамин: молекулярная масса 232 у.е., плотность 0,8247 г/см3, температура кипения 75-77°С. Структурная формула N,N'-бис-(триметилсилил)-N,N'-диметилэтилендиамина:

N,N''-бис-(триметилсилил)-N,N',N''-триэтилдиэтилентриамин: молекулярная масса 332 у.е., плотность 0,8441 г/см3, температура кипения 109-111°С. Структурная формула N,N''-бис-(триметилсилил)-N,N',N''-триэтилдиэтилен-триамина:

2-метил-2-винил-1,3-диаза-2-силациклопентан: молекулярная масса 247 у.е., плотность 0,8711 г/см3, температура кипения 85-87°С. Структурная формула 2-метил-2-винил-1,3-диаза-2-силациклопентана:

Для изготовления композиции используется смесительное оборудование, обеспечивающее получение гомогенной суспензии компонентов смеси. Смесь наносится равномерным слоем на основание и выдерживается до полного отверждения при 15-25°С в течение 7-10 суток.

Испытания отвержденных образцов проводят по известным методикам: условная прочность и относительное удлинение в момент разрыва по ГОСТ 270-75, твердость по ГОСТ 263-75, водопоглощение и прочность сцепления с бетоном и со сталью Ст 3 по ГОСТ 26578-85, время жизнеспособности по ГОСТ 12812-80. Состав и свойства полимерной композиции для покрытия приведены в табл.1 и 2.

Пример 1. В шаровую мельницу объемом 500 см3 в указанной последовательности загружают 100 г полисульфидного олигомера, 30 г пластификатора (в данном примере хлорпарафин ХП-470), 40 г мела гидрофобизированного, 0,2 г силилированного амина и 0,2 г 2,4,6-трис-(диметиламинометил)-фенола. Мельницу включают и проводят смешение в течение 3-5 часов. Полученную массу выгружают в стакан, добавляют 9 г диоксида марганца, перемешивают в смесителе в течение 5 мин, затем заливают в форму. Композицию выдерживают до полного отверждения в течение 7-10 суток при 25°С.

Аналогичным способом готовятся композиции по примерам 2-10, состав которых указан в таблице 1, а свойства - в таблице 2.

Как видно из таблицы 2, наилучшие показатели имеют композиции состава по примерам 1-6.

Пример по прототипу. В шаровую мельницу объемом 500 см3 загружают 100 г полисульфидного олигомера, 60 г флотореагента-оксаль, 150 г гидрофобизированного мела и 0,6 г меркаптобензимидазолята цинка, предварительно растворенного в 6 г растворителя. Мельницу включают и проводят диспергирование в течение 3-5 часов. Полученную массу выгружают в стакан, добавляют 15 г диоксида марганца, перемешивают

вручную в течение 5 мин, затем заливают в форму. Композицию выдерживают до полного отверждения в течение 7-10 суток при 25°С.

Таким образом, предлагаемая композиция обеспечивает получение эластомерного материала с повышенными адгезионными, физико-механическими и гидроизоляционными свойствами. Композиция может использоваться для создания герметизирующих, гидроизолирующих, кровельных и антикоррозионных покрытий. Достаточная тиксотропность состава и свойства покрытия позволяют применять композицию для герметизации вертикальных примыканий бетонных и металлических оснований.

Полимерная композиция для покрытий, включающая полисульфидный олигомер - жидкие тиоколы со среднечисленной молекулярной массой 1700-5500 и вязкостью при 25°С 7,5-50 Па·с, наполнитель - мел гидрофобизированный, пластификатор, диоксид марганца и ускоритель, отличающаяся тем, что в качестве ускорителя она содержит 2,4,6-трис-(диметиламинометил)-фенол и дополнительно адгезионную добавку - силилированный амин выбранный из группы N,N'-бис-(триметилсилил)-N,N'-диметилэтилендиамин, N,N''-бис-(триметилсилил)-N,N',N''-триэтилдиэтилентриамин и 1,3-дибутил-2-метил-2-винил-1,3-диаза-2-силациклопентан при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Полисульфидный олигомер100
Диоксид марганца9-15
Мел гидрофобизированный40-50
Пластификатор30-60
2,4,6-трис-(диметиламинометил)-фенол0,2-0,6
Силилированный амин0,2-0,6



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидротехническому и гидромелиоративному строительству, в частности к составам для герметизации стыков гидротехнических сооружений и ремонта бетонных и железобетонных конструкций водохозяйственных объектов, например, с целью заделки разрушенных стыков и образовавшихся в процессе эксплуатации трещин в противофильтрационных облицовках каналов и водоемов.
Изобретение относится к полимерным строительным композициям и может быть использовано для изготовления эластомерных герметизирующих и гидроизоляционных материалов, кровельных и антикоррозионных покрытий.
Изобретение относится к полимерным строительным композициям и может быть использовано для изготовления эластомерных герметизирующих и гидроизоляционных материалов, кровельных и антикоррозионных покрытий, покрытий беговых дорожек и спортивных залов.
Изобретение относится к способу получения пенокомпаунда, применяемого в качестве герметизирующего материала для изделий радиотехнического назначения, работающих в условиях ударных и вибрационных нагрузок.

Изобретение относится к области обработки пластических материалов, в частности к технологии переработки полимерных материалов, и предназначено для получения герметизирующих покрытий в производстве бескорпусных полупроводниковых приборов.
Герметик // 2323952
Изобретение относится к гидротехническому строительству и предназначено для герметизации, ремонта деформационных швов в противофильтрационных бетонных и железобетонных облицовках оросительных каналов, искусственных водоемов различного назначения и систем водоснабжения.

Изобретение относится к полимерным строительным композициям и может быть использовано для изготовления эластомерных герметизирующих и гидроизоляционных материалов, кровельных и антикоррозионных покрытий, покрытий беговых дорожек и спортивных залов.

Изобретение относится к полимерным строительным композициям и может быть использовано для изготовления эластомерных герметизирующих и гидроизоляционных материалов, кровельных и антикоррозионных покрытий.
Изобретение относится к составам, а именно к антикоррозионной композиции, применяемой в технике для антикоррозионной защиты металлов, которая может быть использована для длительной защиты оборудования химических цехов, теплоэлектростанций, эксплуатируемых в условиях переменного воздействия растворов кислот и щелочей.
Изобретение относится к композициям для пропитки глазурованной, эмалированной, металлизированной поверхности бетонных, железобетонных, известково-песчаных строительных изделий.
Изобретение относится к полимерным строительным композициям и может быть использовано для изготовления эластомерных герметизирующих и гидроизоляционных материалов, кровельных и антикоррозионных покрытий.
Изобретение относится к полимерным строительным композициям и может быть использовано для изготовления эластомерных герметизирующих и гидроизоляционных материалов, кровельных и антикоррозионных покрытий, покрытий беговых дорожек и спортивных залов.

Изобретение относится к полимерным строительным композициям и может быть использовано для изготовления эластомерных герметизирующих и гидроизоляционных материалов, кровельных и антикоррозионных покрытий, покрытий беговых дорожек и спортивных залов.

Изобретение относится к полимерным строительным композициям и может быть использовано для изготовления эластомерных герметизирующих и гидроизоляционных материалов, кровельных и антикоррозионных покрытий.

Изобретение относится к области получения антикоррозионных покрытий, перерабатываемых методом кистевого нанесения и распыления. .
Изобретение относится к полимерным строительным материалам и может быть использовано для изготовления гидроизолирующих, герметизирующих и антикоррозионных композиций, перерабатываемых методом заливки и распыления.
Изобретение относится к области получения покрытий на основе полисульфидного каучука, применяемого в технике антикоррозионной защиты металлов. .

Изобретение относится к битуминозным составам для производства кровельных и гидроизоляционных материалов, может быть использовано для гидроизоляции строительных конструкций и герметизации швов в автодорожном строительстве.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при устройстве однослойного полимерного покрытия проезжей части мостового полотна металлических и железобетонных мостов, и конкретно к полимерной композиции для получения покрытия и способу формирования покрытия с ее использованием

Изобретение относится к полимерным строительным композициям и может быть использовано для изготовления эластомерных герметизирующих и гидроизоляционных материалов, кровельных и антикоррозионных покрытий

Наверх