Гидроизоляционная композиция

Авторы патента:

Манжай Владимир Николаевич (RU)

Фуфаева Мария Сергеевна (RU)

Бондалетов Владимир Григорьевич (RU)

Бондалетова Людмила Ивановна (RU)

Алтунина Любовь Константиновна (RU)

C08L29/04 - поливиниловый спирт; частично гидролизованные гомополимеры или сополимеры эфиров ненасыщенных спиртов с насыщенными карбоновыми кислотами

C08K5/06 - простые эфиры; ацетали; кетали; сложные ортоэфиры

Владельцы патента RU 2605112:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН) (RU)
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" (ФГАОУ ВО НИ ТПУ) (RU)

Изобретение относится к области гидротехнического и гражданского строительства и может быть использовано для гидроизоляции строительных сооружений, гидротехнических сооружений из низкотемпературных грунтов и пород, а также при строительстве и ремонте дорог. Описана гидроизоляционная композиция, содержащая, мас.%: поливиниловый спирт 5-7, оксиэтилированный алкилфенол неонол АФ_9-12 0,05-0,1, нефтеполимерную смолу 10-50, воду - остальное, при этом после замораживания-размораживания представляет собой наполненный криогель. Технический результат - обеспечение гидроизоляционной композиции с высокой гидрофобностью и хорошими структурно-механическими свойствами, обладающей гидроизоляционными и теплоизоляционными свойствами, способной сохранять свои физико-механические свойства в течение долгого времени при значительных перепадах температур во влажной среде. 1 табл., 6 пр.

Известен полимерный гидроизоляционный материал (маты криогелевые) (заявка на изобретение РФ №2011146033), которые представляют из себя маты толщиной от 2 до 20 мм, шириной от 0,5 до 2 м, длиной от 1 до 5 м, состоящие из армирующей основы (полимерной сетки, нетканого полотна), пропитанной составом для создания водонепроницаемости низкотемпературных грунтов и пород, содержащим поливиниловый спирт, борную кислоту, воду и пластификатор. Недостатком этого изобретения является то, что гель, образованный из раствора ПВС с помощью борной кислоты, при контакте с водой разрушается, что может помешать формированию криогелевых матов.

Наиболее близким к заявленной композиции по технической сущности и достигаемому техническому результату является состав для создания противофильтрационного экрана в гидротехнических сооружениях в районах распространения многолетне-мерзлых пород (патент РФ №2382138), который содержит поливиниловый спирт, борную кислоту, воду и дисперсный наполнитель - технический углерод или модифицированный п-хиноном технический углерод. Состав образует гель, затем в процессе замораживания-размораживания из него получается композитный криогель. Недостатками прототипа является недостаточная гидрофобность, структурная прочность и усложненный способ приготовления криогеля, который включает предварительное получение геля.

Задачей предлагаемого изобретения является создание гидроизоляционной композиции с высокой гидрофобностью и хорошими структурно-механическими свойствами, обладающей гидроизоляционными и теплоизоляционными свойствами, способной сохранять свои физико-механические свойства в течение долгого времени при значительных перепадах температур во влажной среде.

Технический результат достигается тем, что гидроизоляционная композиция содержит поливиниловый спирт (ПВС), воду и наполнитель, где в качестве наполнителя - нефтеполимерная смола (НПС) и дополнительно содержит оксиэтилированный алкилфенол (неонол АФ_9-12) при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Поливиниловый спирт	5-7
Оксиэтилированный алкилфенол (неонол АФ_9-12)	0,05-0,1
Гидрофобный наполнитель (НПС)	10-50
Вода	Остальное,

при этом после замораживания-размораживания представляет собой наполненный криогель.

Добавление в состав гидрофобного наполнителя нефтеполимерной смолы способствует повышению степени гидрофобности, что повышает водоотталкивающие свойства гидроизолирующей композиции по сравнению с прототипом. Известно, что нефтеполимерные смолы не растворимы в воде, поэтому для стабилизации коллоидной системы, в которой дисперсной фазой является смола, а дисперсионной средой - водный раствор ПВС, необходимо вводить ПАВ. В качестве НПС, в частности, была выбрана нефтеполимерная смола, полученная полимеризацией широкой фракции жидких продуктов пиролиза прямогонного бензина, выкипающих в интервале температур 42-100°С в присутствии катализатора TiCl₄ и диэтилалюминийхлорида в мольном соотношении 1:1, при концентрации TiCl₄ 2 мас.% от веса фракции, при температуре полимеризации 80-90°С в течение 3 часов, в реакторе емкостного типа с верхнеприводной мешалкой и охлаждающей рубашкой. В результате превращения получают нефтеполимерную смолу (НПС₅₉), бромное число которой составляет 19,00 гBr₂/100г, кислотное число 0,6 мгКОН/1г, температура размягчения по кольцу и шару 77-82°С, криоскопическая молекулярная масса 720. В качестве ПАВ был выбран оксиэтилированный алкилфенол неонол АФ_9-12 (С₉Н₁₉С₆Н₄О(C₂H₄O)₁₂Н. ПАВ оксиэтилированный алкилфенол (АФ_9-12) позволяет эмульсии, состоящей из ПВС и нефтеполимерной смолы, сохранять устойчивость до 30 минут, что способствует более качественному формированию криогеля и равномерному распределению наполнителя в структуре криогеля.

Предлагаемое техническое решение предусматривает использование раствора ПВС для эмульгирования в нем нефтеполимерной смолы и последующего формирования наполненного криогеля путем замораживания эмульсии при температуре -20°С в течение 20 часов и последующего размораживания при температуре 20°С в течение 4 часов.

Устойчивость полученной эмульсии оценивают временем нахождения во взвешенном состоянии микроскопических капелек НПС, не растворимых в растворе ПВС. Данные представлены в таблице.

Полученные наполненные криогели имеют модули упругости более 20 кПа, что указывает на их хорошие структурно-механические свойства. При циклических перепадах температур (от положительных до отрицательных), структурно-механические свойства криогеля возрастают.

Упругие свойства оценивают значением модуля упругости наполненного криогеля. Для этого образцам криогеля задают деформацию и определяют напряжение, возникающее в образце. Далее по закону Гука рассчитывают модуль упругости. Гидроизоляционные свойства предложенного технического решения оценивают гравиметрически величиной степени набухания (%) в течение 20 суток по абсорбции наполненного криогеля при контакте с водой. Степень набухания (α) криогеля рассчитывают по формуле: , где m₀ - масса исходного образца криогеля; m - масса набухшего криогеля. Результаты измерения приведены в таблице.

Степень гидрофобности поверхности композитного криогеля определяют методом компьютерного видеосканирования. На поверхность полученных криогелей наносят капли воды, регистрируют через микроскоп видеоклипы поведения капель (изменение размера капель). С помощью программы компьютерной обработки изображения определяют площадь, которую занимает капля воды через определенное время. Степень гидрофобности (β) поверхности криогеля рассчитывали по формуле: , где S₀ - начальная площадь капли воды; S₀ - площадь капельки воды через 200 с. Результаты исследований приведены в таблице.

Предлагаемая гидроизолирующая композиция обладает низкой теплопроводностью, что придает композиции теплоизоляционные свойства. Коэффициент теплопроводности определяют на установке, основным рабочим узлом которой являются два стальных коаксиальных цилиндра, в зазоре между которыми помещают исследуемую среду. Значение коэффициента теплопроводности рассчитывают по формуле: λ=Q·ln(R_бол/R_мал)/2π·L·t·(T_терм-T), где

R_бол - внутренний радиус большого цилиндра; R_мал - наружный радиус малого цилиндра; Q - количество тепла, передаваемое от нагретой воды термостата к воде внутреннего цилиндра; L - высота малого цилиндра; Т - текущая температура воды во внутреннем цилиндре в некоторый момент времени (t); T_терм - температура теплоносителя в термостате. Результаты измерений приведены в таблице.

Гидроизоляционная композиция устойчива в широком диапазоне температур от -40°С до +65°С (максимальная температура плавления 65°С, максимальная температура замерзания -40°С). Температуру замерзания криогеля определяют с помощью термометра, который погружают в криогель и ставят в морозильную камеру. Как только криогель теряет эластические свойства и становится жестким, фиксируют температуру. Температуру плавления наполненного криогеля определяют методом «падающего шарика».

Примеры конкретного исполнения технического решения:

Пример №1. Берут 5 г водного раствора ПВС, массовое содержание полимера в котором составляет 10 мас.% и при перемешивании полимерного раствора добавляют 0,005 г (0,05% мас.%) ПАВ (неонол АФ_9-12), добавляют 4,0 г воды и небольшими порциями добавляют 1,0 г (10 мас.%) НПС₅₉. Вязкую эмульсию, содержащую 5% мас ПВС, заливают в формы. Форму с эмульсией помещают на 20 часов в холодильную камеру при температуре (-20°С). Далее размораживают при комнатной температуре (+20°С) в течение 4 часов. После размораживания образуется криогель. Результаты измерения устойчивости эмульсии, модуля упругости, степень набухания и степень гидрофобности поверхности криогеля приведены в таблице.

Примеры 2-6 аналогичны примеру 1, данные приведены в таблице.

Таким образом, предлагаемая гидроизоляционная композиции имеет улучшенные гидрофобные свойства (66%) по сравнению с прототипом (43.6%), наряду с хорошими теплоизоляционными и структурно-механическими свойствами. Это позволяет его использовать при отрицательных температурах, в полевых условиях для гидроизоляции строительных сооружений, гидротехнических сооружений из низкотемпературных грунтов и пород, а также при строительстве и ремонте дорог, особенно в районах вечной мерзлоты и в условиях резко континентального климата при значительных перепадах дневных и ночных температур.

Гидроизоляционная композиция, содержащая поливиниловый спирт, воду и наполнитель, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя содержит нефтеполимерную смолу и дополнительно содержит оксиэтилированный алкилфенол при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Поливиниловый спирт	5-7
Оксиэтилированный алкилфенол - неонол АФ_9-12	0,05-0,1
Нефтеполимерная смола	10-50
Вода	Остальное,

при этом после замораживания-размораживания представляет собой наполненный криогель.

Изобретение относится к области производства материалов для электрофизического приборостроения, а именно к технологии получения полимерных композитов с высокой диэлектрической проницаемостью, и может быть использовано при создании различных приборов и устройств твердотельной электроники, в том числе конденсаторов, суперконденсаторов, оптоэлектронных преобразователей, топливных элементов и др.

Композиция смолы, способ ее получения и многослойная конструкция // 2599297

Изобретение относится к композиции смолы, способу ее получения и многослойным конструкциям, включающим по меньшей мере один слой, полученный из композиции смолы. Композиция смолы содержит (A) сополимер этилена-винилового спирта, (B) по меньшей мере одного представителя, выбираемого из ряда, состоящего из карбоновой кислоты и карбоксилатного иона; и (C) металлический ион, где компонент (В) содержит (В2) по меньшей мере одного представителя, выбираемого из набора, состоящего из соединения, имеющего по меньшей мере две карбоксильные группы на молекулу, и аниона этого соединения.

Способ получения редиспергируемого в воде полимерного порошка // 2594215

Изобретение относится к способу производства редиспергируемых в воде полимеров, которые могут быть использованы в качестве гидрофобизаторов для песка, глины, бумаги, текстиля, для получения защитных покрытий, сухих строительных смесей и других целей.

Теплоизоляционный и звукоизоляционный материал на нефенолформальдегидном связующем // 2588239

Изобретение относится к теплоизоляционному и звукоизоляционному материалу и способу его изготовления. Материал содержит минеральные волокна диаметром от 0,5 до 10,0 мкм и связующее, полученное отверждением водной композиции, включающей поливиниловый спирт, модифицированный крахмал, силан, гидрофобизирующую эмульсию, обеспыливатель и нано- или микрочастицы.

Улучшенные водорастворимые пленки на основе смеси пвс-полимеров и пакеты из них // 2575930

Изобретение относится к пластифицированной водорастворимой пленке и изготовленным из нее упаковочным материалам, таким как мешки и пакеты. Водорастворимая пленка содержит, по меньшей мере, 50 мас.%, водорастворимой смолы на основе поливинилового спирта (ПВС-смола), представляющей собой сополимер винилового спирта и винилацетата с вязкостью в диапазоне от приблизительно 13,5 сП до приблизительно 20 сП и степенью гидролиза в диапазоне от приблизительно 84% до приблизительно 92%.

Способ получения композиции водорастворимых полимеров // 2574257

Изобретение относится к способам получения полимерных композиций из трех видов водорастворимых полимеров и может использоваться для изготовления пленочных материалов.

Термопластичные эластомеры и вулканизаты на основе сополимеров этилена с виниловым спиртом // 2570023

Изобретение относится к термопластичным эластомерам и термопластичным вулканизатам, пригодным для воздухонепроницаемого применения. Термопластичный вулканизат содержит термопластичную смолу, содержащую сополимер этилена с виниловым спиртом (EVOH), диспергированный в нем вулканизированный каучук и средство, обеспечивающее совместимость EVOH и каучука.

Состав и способ получения полимерного протонпроводящего композиционного материала // 2565688

Изобретение относится к области производства материалов для электрохимического и электрофизического приборостроения, а именно к технологии получения полимерных протонпроводящих композитов с высокой диэлектрической проницаемостью, и может быть использовано при создании различных электрохимических приборов и устройств, в том числе суперконденсаторов, электрохромных приборов и оптоэлектронных преобразователей, топливных элементов и др.

Способ формования криогелей поливинилового спирта // 2561120

Изобретение относится к способу формования криогеля поливинилового спирта, включающему криогенную обработку водного раствора поливинилового спирта или водного раствора поливинилового спирта, содержащего дисперсный наполнитель и/или растворимые вещества с образованием первичного криогеля в литьевой форме и последующее механическое воздействие на полученный криогель.

Смеси полимолочной кислоты и растворимого в воде полимера // 2561103

Изобретение относится к диспергирующимся в воде биологически разрушающимся композициям, которые можно сформовать в пленки и волокна, а именно к фильтрующему элементу курительного изделия, содержащему волокна, изготовленные из композиции, содержащей смесь полилактида (PLA) и растворимого в воде полимера, где смесь дополнительно содержит реакционноспособное вещество, обеспечивающее совместимость, в количестве, достаточном для обеспечения совместимости смеси.

Использование системы гидрофобной эпоксидной смолы для герметизации измерительного трансформатора // 2603678

Изобретение относится к применению отверждаемой композиции для безнабивочной герметизации измерительных трансформаторов и к способу герметизации таких измерительных трансформаторов.

Полимерная композиция для изготовления линолеума // 2599663

Изобретение относится к наполненным пластифицированным поливинилхлоридным композициям, предназначенным для производства линолеума, применяемого в промышленном и гражданском строительстве.

Резиновая смесь на основе эпихлоргидринового и пропиленоксидного каучуков // 2591157

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству резиновых смесей для изготовления изделий различного целевого назначения, и может быть использовано для изготовления крупногабаритных формовых резинотехнических изделий.

Производные трис(2-гидроксифенил)метана, их получение и применение // 2584156

Изобретение относится к новым производным трис(2-гидроксифенил)метана общей формулой (I), обладающим поверхностно-активными свойствами, где R независимо друг от друга означают от 0 до 4 неразветвленных или разветвленных алифатических углеводородных остатков с 1-6 атомами углерода в каждом фенильном кольце, R1 означает остаток, выбранный из группы, включающей водород, гидроксил и углеводородные группы с 1-6 атомами углерода, R2 независимо друг от друга означают остатки общей формулы (III) -(R5-O-)n-R6-X, в которой n означает число от 1 до 50, причем остатки R5 независимо друг от друга выбраны из группы, включающей остатки R7, R8 и R9: , причем R6, X, R10 и R11 независимо друг от друга означают: R6 означает простую связь или алкиленовую группу с 1-10 атомами углерода, Х означает водород или гидрофильную группу, причем гидрофильная группа является кислотной группой или остатком, содержащим по меньшей мере одну ОН-группу, R10 означает водород или алифатический углеводородный остаток с 1-6 атомами углерода, R11 означает группу формулы -(R5-O-)m-R6-X, в которой m означает число от 0 до 50, и причем общее число z всех групп R5 в остатке R2 составляет от 1 до 50 при условии, что если по меньшей мере один Х означает водород, то z означает число от 2 до 50.

Композиция клеящей пены // 2573020

Изобретение касается композиции клеящей пены для склеивания минеральных материалов, в частности строительных кирпичей, где композиция после применения опадает, не растекаясь, в определенный промежуток времени, составляющий от менее 30 с и вплоть до 120 с.

Применение производных органических гелеобразующих агентов в битумных композициях для улучшения их устойчивости к химическому стрессу // 2566773

Изобретение относится к применению в битумной композиции производного органического гелеобразующего агента, которое имеет молярную массу не более 2000 г/моль и включает по меньшей мере один донор водородных связей D, по меньшей мере один акцептор водородных связей А и по меньшей мере один компатибилизатор С в битуме.

Пневматический объект, снабженный газонепроницаемым слоем на основе стирольного термоэластопласта и простого полифениленового эфира // 2558142

Настоящее изобретение относится к пневматическому объекту. Описан пневматический объект, снабженный эластомерным слоем, непроницаемым для надувного газа, причем указанный непроницаемый эластомерный слой содержит по меньшей мере один термопластичный стирольный эластомер с блоком полиизобутилена, отличающийся тем, что указанный непроницаемый эластомерный слой дополнительно содержит пластифицирующее масло в количестве от более 5 до менее 150 phr (весовых частей на 100 частей эластомера) и простой полифениленовый эфир ("РРЕ"), где простой полифениленовый эфир выбран из группы, состоящей из поли(2,6-диметил-1,4-фениленового эфира), поли(2,6-диметил-cо-2,3,6-триметил-1,4-фениленового эфира), поли-(2,3,6-триметил-1,4-фениленового эфира), поли(2,6-диэтил-1,4-фениленового эфира), поли(2-метил-6-этил-1,4-фениленового эфира), поли(2-метил-6-пропил-1,4-фениленового эфира), поли(2,6-дипропил-1,4-фениленового эфира), поли(2-этил-6-пропил-1,4-фениленового эфира), поли(2,6-дилаурил-1,4-фениленового эфира), поли(2,6-дифенил-1,4-фениленового эфира), поли(2,6-диметокси-1,4-фениленового эфира), поли(1,6-диэтокси-1,4-фениленового эфира), поли(2-метокси-6-этокси-1,4-фениленового эфира), поли(2-этил-6-стеарилокси-1,4-фениленового эфира), поли(2,6-дихлоро-1,4-фениленового эфира), поли(2-метил-6-фенил-1,4-фениленового эфира), поли(2-этокси-1,4-фениленового эфира), поли(2-хлоро-1,4-фениленового эфира), поли(2,6-дибромо-1,4-фениленового эфира), поли(3-бромо-2,6-диметил-1,4-фениленового эфира), их соответствующих сополимеров и смесей этих гомополимеров или сополимеров, и тем, что весовая доля полифениленового эфира составляет от более 0,05 до менее 5 раз от весовой доли стирола, присутствующего в самом термопластичном стирольном эластомере.

Сшиваемая фторкаучуковая композиция и сшитое каучуковое изделие // 2539009

Изобретение относится к сшиваемой фторкаучуковой композиции, которая может давать сшитое каучуковое изделие, например герметизирующий материал. Композицию, содержащую фторкаучук и соединение, выраженное формулой: (Х-)х(Z-)zY, сшивают, образуя сшитое каучуковое изделие.

Многослойный пленочный композит со слоем из поликарбоната // 2530492

Изобретение относится к пленочному многослойному композиту, идентификационной смарт-карте, удостоверению, переносному носителю данных и т.д., которые содержат пленочный многослойный композит, применению такого пленочного многослойного композита, его изготовлению, а также к поликарбонатной или сополикарбонатной композиции.

Огнезащитные смеси галогенированных фенильных эфиров // 2519849

Изобретение может быть использовано в качестве замедлителя воспламенения различных систем полимерных смол. Огнезащитная смесь включает по меньшей мере первый и второй галогенированные неполимерные фенильные простые эфиры, имеющие общую формулу (I), в которой каждый Х независимо представляет собой Br, каждое m независимо представляет целое число от 1 до 5, каждое p независимо представляет целое число от 1 до 4, n есть целое число от 1 до 5, и где значения n для первого и второго эфиров являются различными.

Фотополимеризующаяся композиция // 2622313

Изобретение относится к химии полимеров, в частности к составам на основе эпоксидных смол, применяемым для получения покрытий защитного назначения методом ускоренного их формирования - фотоинициированной полимеризацией. Композиция включает стирольный блок-сополимер, олигомер, растворитель и фотоинициатор. При этом в качестве стирольного блок-сополимера используют стирольный блок-сополимер марки Taipol SEBS 6150, в качестве олигомера - эпоксидную диановую смолу марки YD-128, в качестве растворителя - фенилглицидиловый эфир, а в качестве фотоинициатора - гексафторфосфат ди(4-метилфенил)йодония. Технический результат изобретения заключается в повышении прочности материала покрытия из композиции. 2 табл., 10 пр.