Герметизирующая мастика
Владельцы патента RU 2542293:
Общество с ограниченной ответственностью "Автопластик" (RU)
Изобретение относится к герметизирующей мастике и может быть использовано в промышленном и жилищном строительстве, в автомобильной промышленности и других отраслях промышленности для герметизации, гидроизоляции, антикоррозионной защиты. Герметизирующая мастика содержит, мас.%: хлорбутилкаучук-3,6-4,2,эфир глицериновый талловой канифоли-1,0-1,5,полиэтилен высокого давления в виде пленки-0,3-0,4, борат цинка-4,0-4,6, гидроксид магния-6,0-7,0, гидроксид алюминия-22,0-24,0, трихлорпропилфосфат-2,5-3,0, баритовый концентрат-48,0-51,0, хлорпарафин ХП-470-1,8-2,0,масло ПН-6ш-7,0-8,0. Изобретение позволяет повысить звукоизолирующие, вибродемпфирующие, адгезионные свойства и экологическую безопасность. 1 табл.
Изобретение относится к получению эластомерной композиции, а именно трудногорючей, герметизирующей мастики, на основе хлорбутилкаучука, которая может быть использована в промышленном и жилищном строительстве как самостоятельно в качестве звукоизолирующей мембраны, так и в составе конструкции, а также в автомобильной промышленности в составе звукоизолирующей и вибродемпфирующей конструкции и других отраслях промышленности, где требуется герметизация, гидроизоляционная и антикоррозионная защита металлических конструкций и сварных швов.
Известны различные полимер-битумные герметизирующие композиции, используемые в составе звукоизолирующих и виброшумопоглощающих материалов (пат. РФ 2340640, опубл. 10.12.2008 г., пат. РФ 2326142, опубл. 10.06.2008 г.).
Низкая плотность полимер-битумных композиций (1,4-1,45 г/см3) не обеспечивает высоких звукоизолирующих свойств материалов, что не позволяет использовать их в строительстве. Недостатками данных композиций являются также отсутствие трудногорючести, отсутствие адгезии при нормальных условиях к материалам, входящим в состав звукоизолирующих конструкций (пенополиэтилен, пенополиуретан, меламинформальдегидная пена и др.).
Известна трудногорючая мастика с плотностью ~1,7 г/см3, наиболее близкая к изобретению по пат. РФ 2421497 (опубл. 20.06.2011 г. ), имеющая состав, масс. %:
| хлорбутилкаучук | 4,2-5,8 |
| полиизобутилен | 10,0-13,8 |
| эфир глицериновый талловой канифоли | 1,2-1,3 |
| отходы полиэтилена | 0,3-0,4 |
| технический углерод П-803 | 0,3-0,4 |
| асбест | 1,7-3,5 |
| трихлорэтилфосфат | 4,4-4,7 |
| меламин | 0,8-0,9 |
| борат цинка | 1,2-1,3 |
| гидроксид алюминия | 54,0-55,0 |
| гидроксид магния | 17,0-17,4 |
| парахинондиоксим | 0,2-0,26 |
| оксид марганца | 0,1-0,12 |
| шунгит | 0,8-1,0 |
Однако эта композиция имеет следующие недостатки:
1. Недостаточно высокие звукоизолирующие свойства при использовании этой композиции в звукоизолирующей конструкции.
2. Недостаточно высокие демпфирующие свойства при использовании этой композиции в вибродемпфирующей конструкции для защиты от вибрации.
3. Низкая адгезия к полимерным вспененным материалам, входящим в состав звукоизолирующих конструкций, что потребует дополнительного использования различных клеев и мастик, предварительного подогрева до температур выше 80°C и механического давления с целью приплавления композиции или механического крепления для фиксации на защищаемой поверхности. Все это затруднит монтаж при изготовлении стеновых и потолочных панелей и увеличит материальные и трудовые затраты.
4. К тому же мастика содержит канцерогенный компонент - асбест и вещества, относящиеся ко II классу опасности и оказывающие вредное воздействие на здоровье рабочих, занятых изготовлением мастики, такие как трихлорэтилфосфат, п-хинондиоксим и оксид марганца.
Сущность изобретения
Задачей изобретения является создание герметизирующей мастики, включающей хлорбутилкаучук, эфир глицериновый талловой канифоли в качестве адгезионной добавки, полиэтилен высокого давления в виде пленки, борат цинка и гидроксиды магния и алюминия в качестве антипиренов, трихлоралкилфосфат в качестве пластификатора, которая имела бы более высокие звукоизолирующие, вибродемпфирующие свойства, адгезионные свойства к полимерным вспененным материалам и более высокую экологическую безопасность.
Поставленная задача решена герметизирующей мастикой, включающей хлорбутилкаучук, эфир глицериновый талловой канифоли в качестве адгезионной добавки, полиэтилен высокого давления в виде пленки, борат цинка и гидроксиды магния и алюминия в качестве антипиренов, трихлоралкилфосфат в качестве пластификатора, которая дополнительно содержит баритовый концентрат, хлорпарафин ХП-470, масло ПН-6ш, а в качестве трихлоралкилфосфата содержит трихлорпропилфосфат при следующем содержании компонентов, масс. %:
| Хлорбутил каучук | 3,6-4,2 |
| Эфир глицериновый талловой канифоли | 1,0-1,5 |
| Полиэтилен высокого давления в виде пленки | 0,3-0,4 |
| Борат цинка | 4,0-4,6 |
| Гидроксид магния | 6,0-7,0 |
| Гидроксид алюминия | 22,0-24,0 |
| Трихлорпропилфосфат | 2,5-3,0 |
| Баритовый концентрат | 48,0-51,0 |
| Хлорпарафин ХП-470 | 1,8-2,0 |
| Масло ПН-6ш | 7,0-8,0 |
Изобретение позволяет получить следующие преимущества:
1. Мастика позволяет обеспечить более высокие звукоизолирующие свойства при толщине всего 2-3 мм, что дает возможность конструировать тонкие звукоизоляционные системы, сохраняя полезную площадь помещения.
При толщине мастики 3 мм индекс изоляции воздушного шума, Rw, увеличивается на 2 дБ, что соответствует снижению звукового давления на 21% /И.П. Боголепов. Промышленная звукоизоляция, Л., «Судостроение», 1986. - с. 29-33/.
2. Мастика при использовании ее в вибродемпфирующей конструкции позволяет более эффективно защищать конструкцию транспортного средства от вибрации, поскольку коэффициент механических потерь, характеризующий снижение уровня вибрации путем рассеивания механической энергии, распространяющейся по конструкциям и элементам, возрастает примерно на 25%.
3. Композиция обладает значительно более высокой адгезией к полимерным вспененным материалам, входящим в состав звукоизолирующих конструкций, что позволяет ей выполнять функцию клеевого монтажного слоя.
4. Мастика является более экологически безопасной. Она не содержит асбест, являющийся канцерогенным веществом, а также п-хинондиоксим, оксид марганца и трихлорэтилфосфат, относящиеся ко II классу опасности. Такая высокая экологическая безопасность позволяет монтировать ее в помещениях с высокими требованиями по экологической безопасности.
К тому же заявляемая мастика является трудногорючей.
Мастика является эластичной и гибкой, что дает возможность монтировать ее на поверхностях любой конфигурации (острые углы, изгибы, неровности и др.), сохраняя при этом свойства материала и его структуру.
Температурный диапазон эксплуатации мастики от минус 45°C до плюс 100°C дает возможность использовать ее в неотапливаемых помещениях.
Мастика обладает гидрофобностью, а также высокими герметизирующими и антикоррозионными свойствами.
Сведения, подтверждающие возможность воспроизведения изобретения
Для изготовления заявленной композиции используются следующие материалы:
- хлорбутилкаучук - ТУ 2294-096-05766801-2000 или импортный хлорбутилкаучук 1066, 1068 CTR123741-06
- эфир глицериновый талловой канифоли - ТУ 13-00281074-152-95;
- полиэтилен высокого давления в виде пленки - ГОСТ 10354-82;
- борат цинка - ТУ-2146-186-10968286-2004;
- гидроксид магния, например, марки ФРАМИТЕКС 05-97 - ТУ 2133-011-40705684-2005;
- гидроксид алюминия, например, марки ФРАМИАЛ-05 - ТУ-1711-015-40705684-2006;
- трихлорпропилфосфат - ТУ 2493-320-05763441-2000;
- баритовый концентрат - ГОСТ 4682-84;
- хлорпарафин ХП-470 - ТУ 6-01-16-90;
- масло ПН-бш - ТУ 3 8.1011217-89.
Заявленную композицию изготавливают следующим образом.
Герметизирующую мастику готовят в смесителе при 90-110°C путём механического перемешивания смеси компонентов с последующим формированием полотна невысыхающего герметика разной толщины между листами антиадгезионной бумаги при помощи двухвалкового калибровочного узла.
Для использования мастики в звукоизолирующей конструкции мастику дублируют с двух сторон с несущей поверхностью, например, полимерным вспененным материалом.
Для использования заявленной композиции в конструкционном вибропоглощающем материале полотно герметика дублируют между алюминиевой фольгой толщиной от 0,6 до 0,1мм и антиадгезионной бумагой.
О звукоизолирующих и вибродемпфирующих свойствах конструкционного материала с заявленной мастикой судили, соответственно, по индексу изоляции воздушного шума в диапазоне частот (100-3150) Гц, (Rw), определяемому по ГОСТ 27296-87, и по коэффициенту механических потерь (КМП), приведенному к 200 Гц, и определяемому по DIN EN ISO 6721-3:1996 (способ А) при 20°C.
Об адгезии мастики к полимерным вспененным материалам судили по прочности связи мастики толщиной 2 мм с меламинформальдегидной пеной плотностью 8 кг/м3 при отслаивании, (X), H, и определяемой по ГОСТ 17317-88.
Для получения корректных сравнительных данных мастики но прототипу и заявленному изобретению испытывали одинаково.
Мастику по прототипу использовали следующего состава, масс. %
| хлорбутилкаучук | 4,8 |
| полиизобутилен | 11,5 |
| эфир глицериновый талловой канифоли | 1,2 |
| отходы полиэтилена | 0,3 |
| технический углерод П-803 | 0,3 |
| асбест | 1,7 |
| трихлорэтилфосфат | 4,7 |
| меламин | 0,8 |
| борат цинка | 1,2 |
| гидроксид алюминия | 55,0 |
| гидроксид магния | 17,4 |
| парахинондиоксим | 0,2 |
| оксид марганца | 0,1 |
| шунгит | 0,8 |
Для испытаний звукоизолирующих свойств мастику использовали в виде полотна толщиной 3,0 мм, наклеенную на стальную пластину толщиной 0,8 мм.
Для испытаний вибродемпфирующих свойств готовили конструкционный материал, представляющий собой слой мастики толщиной 2,1 мм с лицевым покрытием - алюминиевой фольгой толщиной 0,1 мм.
Составы заявленной мастики и ее свойства приведены в таблице.
| Таблица | |||||||
| Компоненты мастики, масс. % | Примеры | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | Прототип | |
| 1. Хлорбутилкаучук | 3,6 | 3,8 | 3,6 | 3,9 | 4,0 | 4,2 | |
| 2. Эфир глицериновый талловой канифоли. | 1,1 | 1,0 | 1,0 | 1,4 | 1,5 | 1,2 | |
| 3. Полиэтилен высокого давления в виде пленки | 0,40 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,35 | 0,30 | |
| 4. Борат цинка | 4,2 | 4,0 | 4,0 | 4,3 | 4,6 | 4,1 | |
| 5. Гидроксид магния | 6,4 | 6,0 | 6,6 | 7,0 | 6,2 | 6,0 | |
| 6. Гидроксид алюминия | 23,0 | 22,2 | 24,0 | 22,0 | 23,0 | 22,5 | |
| 7. Трихлорпропилфосфат | 2,7 | 2,8 | 2,65 | 2,5 | 2,65 | 3,0 | |
| 8. Баритовый концентрат | 49,4 | 51,0 | 48,0 | 49,0 | 48,0 | 49,2 | |
| 9. Хлорпарафин ХП-470 | 1,9 | 1,9 | 1,8 | 2,0 | 1,9 | 1,8 | |
| 10. Масло ПН-6ш | 7,3 | 7,0 | 8,0 | 7,5 | 7,8 | 7,7 | |
| Свойства: | |||||||
| 1. Плотность герметика, г/см3 | 2,3 | 2,3 | 2,2 | 2,2 | 2,2 | 2,3 | 1,7 |
| 2. Индекс изоляции воздушного шума, Rw, дБ | 31 | 29 | |||||
| 3. Коэффициент механических потерь, КМП | 0,20 | 0,16 | |||||
| 4. Прочность связи мастики с меламинформальдегидной пеной, X, H | 1,63 | 1,55 | 1,80 | 1,80 | 1,80 | 1,75 | 0,2 |
Герметизирующая мастика, включающая хлорбутилкаучук, эфир глицериновый талловой канифоли в качестве адгезионной добавки, полиэтилен высокого давления в виде пленки, борат цинка и гидроксиды магния и алюминия в качестве антипиренов, трихлорал-килфосфат в качестве пластификатора, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит баритовый концентрат, хлорпарафин ХП-470, масло ПН-6ш, а в качестве трихлоралкилфосфата содержит трихлорпропилфосфат при следующем содержании компонентов, мас.%:
| Хлорбутилкаучук | 3,6-4,2 |
| Эфир глицериновый талловой канифоли | 1,0-1,5 |
| Полиэтилен высокого давления в виде пленки | 0,3-0,4 |
| Борат цинка | 4,0-4,6 |
| Гидроксид магния | 6,0-7,0 |
| Гидроксид алюминия | 22,0-24,0 |
| Трихлорпропилфосфат | 2,5-3,0 |
| Баритовый концентрат | 48,0-51,0 |
| Хлорпарафин ХП-470 | 1,8-2,0 |
| Масло ПН-6ш | 7,0-8,0 |
