Компонентный состав полимерной композиции для восстановления деструктивных участков элементов деревянных конструкций

Изобретение относится к области создания эпоксидных композиций холодного отверждения, которые могут быть использованы в строительстве. Полимерная композиция для ремонта и реставрации строительных деревянных конструкций содержит неотвержденную эпоксидно-диановую смолу, отвердитель – полиэтиленполиамин, пластификатор – дибутилфталат и ацетон в качестве разбавителя. Изобретение обеспечивает получение полимерной композиции с малой начальной вязкостью, высокой проникающей способностью в капиллярную структуру древесины, необходимой жизнеспособностью, высокой прочностью и адгезией к древесине. 2 табл.

 

Изобретение относится к области создания эпоксидных композиций холодного отверждения, которые могут быть использованы в строительстве.

Известна двухкомпонентная клеевая эпоксидная композиция холодного отверждения, включающая эпоксидно-диановую смолу, олигоуретандиэпоксид и комплексную отверждающую систему: аминофенольный отвердитель с соотвердителем - глицидиловым производным нафталинсульфонамида (А.с. СССР №1808852).

Данная эпоксидная композиция на основе отвердителя класса аминофенолов характеризуется хорошими адгезионными свойствами, меньшей склонностью к реакции карбонизации и способностью отверждаться при умеренно низких температурах.

Однако реакция отверждения данной композиции сопровождается сильным экзотермическим эффектом, в результате чего смесь может саморазогреваться до температуры, превышающей 80-100°С, что может привести к самовозгоранию и деструкции матрицы связующего.

Другими недостатками этой композиции являются: высокая вязкость и низкая проникающая способность в капиллярную структуру древесины, а также низкий показатель предела прочности при разрыве отвержденных образцов.

Известна эпоксидная композиция для клеевых и заполняющих составов, а также для проведения ремонтных работ на объектах нефтяной и газовой промышленности (пат. РФ №2186077, кл. C08L 63/02, публ. 27.07.2002 г.), включающая эпоксидную диановую смолу, алифатическое производное полиоксипропиленэпоксида, состоящее из трех компонентов, аминный многокомпонентный отвердитель, включающий полиэтиленполиамин и органический наполнитель.

Композиция обладает сравнительно высокой адгезионной прочностью к стали и стеклопластику, но имеет длительное время отверждения (3 суток), недостаточную жизнеспособность и сложна в приготовлении из-за большого количества компонентов в составе модификатора и отвердителя.

Другим техническим решением является двухкомпонентная эпоксидная композиция холодного отверждения, включающая эпоксидную основу - продукт совмещения 85% диглицидилового эфира бисфенола А (эпоксидная диановая смола) с 15% триметилолпропанатриглицидилового эфира (алифатическая эпоксидная смола) и комплексную аминную отверждающую систему, содержащую 95% фенольного основания Манниха (аминометилфенол) и 5% трис-(2,4,6-диметиламинометил)фенола (аминофенол), в стехиометриическом соотношении эпоксидных и аминных групп (ЕР 1475412).

Данная эпоксидная композиция используется в качестве связующего для изготовления конструкций из полимерных композиционных материалов на основе волокнистых наполнителей, используемых в строительной индустрии, а также для проведения ремонтно-восстановительных работ уже существующих строительных объектов.

Сильная экзотермия реакции отверждения приводит к тому, что система отверждается неравномерно, что препятствует полной конверсии эпоксидных групп. Этим можно объяснить невысокие показатели предела прочности при растяжении отвержденных образцов композиции.

Используемый комплексный отвердитель в этой композиции содержит соединения, относящихся к классу фенольных оснований Манниха (аминометилфенол) и аминофенолов, которые являются едкими и токсичными веществами, что ухудшает условия и увеличивает степень опасности работы с данным составом.

Известно также эпоксидное связующее (пат. РФ №2527086, кл. C08L 63/00, публ. 27.08.2014 г.) используемое для производства композиционных материалов, например, стеклопластиков и углепластиков, изготавливаемых методами вакуумной инфузии и RTM, широкого спектра применения. Эпоксидное связующее для полимерных композиционных материалов включает эпоксидную диановую смолу, разбавитель и отвердитель. В качестве разбавителя используют фурфуролацетоновую смолу, а в качестве отвердителя - триэтаноламинтитанат.

Недостатком этой композиции является то, что разбавитель является токсичным веществом, воздействующим на нервную систему и вызывающим раздражение кожи и слизистых оболочек, судороги и параличи.

Прототипом данного изобретения могут служить рецептуры полимерных составов различного назначения (таблица 1), приведенные в работе Воронкова А.Г. и Ярцева В.П. («Эпоксидные полимеррастворы для ремонта и защиты строительных конструкций» уч. пос./ А.Г. Воронков, В.П. Ярцев. Тамбов: изд-во Тамб. гос. тех. ун-та, 2006. - 92 с.)

Составы классов НК применяют для инъецирования трещин, полостей, каналов, приклеивания элементов усиления с различными коэффициентами расширения, клееболтовых соединений.

Составы классов СК используют для бетонирования с адгезионной обмазкой, ремонте отколов и раковин, омоноличивания элементов конструкций при монтаже, тампонаже.

Составы классов ВК применяют при ремонте отколов и раковин полимеррастворов, анкеровки арматуры, бессварочных соединений выпусков арматуры.

Технической задачей данного изобретения является создание высокотехнологичной эпоксидной композиции, обладающей малой начальной вязкостью, высокой проникающей способностью в капиллярную структуру древесины, необходимой жизнеспособностью, обеспечивающей технологический режим, хорошей адгезией к древесине, минимальной усадкой, характеризующейся высокими прочностными, термомеханическими и гидроизоляционными характеристиками для восстановления деструктивных участков элементов деревянных конструкций.

Поставленная задача достигается тем, что предлагаемая эпоксидная композиция холодного отверждения, в которую входят эпоксидно-диановая смола, отверждающая система на основе полиэтиленполиамина, пластификатора дибутилфталата и разбавителя ацетона, при смешивании компонентов в строгом соотношении образует полимерный состав с требуемыми физико-механическими и технологическими характеристиками.

Указанный технический результат обеспечивается тем, что определен состав полимерной композиции, включающий эпоксидно-диановую смолу, пластификатор, отвердитель, разбавитель, новым является то, что в качестве пластификатора используют дибутилфталат, а также определены оптимальные соотношения всех компонентов, мас.ч.:

1. Эпоксидно-диановая смола неотвержденная марки ЭД-20 - 100 мас.ч.;

2. Отвердитель - полиэтиленполиамин (ПЭПА) - 8…12 мас.ч;

3. Пластификатор - дибутилфталат - 14…18 мас.ч.;

4. Разбавитель - ацетон - 3…6 мас.ч.

Сущность изобретения поясняется таблицей 2.

Заявленная полимерная композиция была испытана по следующим показателям:

- Динамическая вязкость композиции - 13,40 Па⋅с;

- Модуль упругости - 2600 МПа.

Особенностью использования выбранного пластификатора (дибутилфталата) и определение оптимального соотношения компонентов в композиции, непосредственно влияющего на указанный технический результат, является то, что, образуется полимерная композиция с требуемыми физико-механическими и технологическими характеристиками, а именно, обладающая малой начальной вязкостью, высокой проникающей способностью в капиллярную структуру деструктивной древесины, необходимой жизнеспособностью, хорошей адгезией, минимальной усадкой, высокими прочностными, термомеханическими и гидроизоляционными характеристиками.

Полученная композиция позволяет увеличить несущую способность элементов деревянных конструкций, подверженных деструкции по касательным напряжениям на 36-38% по сравнению с прототипом.

Данная полимерная композиция, полученная с применением нового пластификатора и определением оптимальных соотношений составляющих композиции, предполагается использовать при ремонте и реставрации строительных деревянных конструкций.

Полимерная композиция для ремонта и реставрации строительных деревянных конструкций, содержащая эпоксидно-диановую неотвержденная смолу, отвердитель, пластификатор и разбавитель, отличающаяся тем, что в качестве пластификатора используют дибутилфталат, в качестве отвердителя – полиэтиленполиамин, в качестве разбавителя – ацетон, при следующем соотношении компонентов, масс.ч.:

Эпоксидно-диановая смола неотвержденная марки ЭД-20 100
Полиэтиленполиамин (ПЭПА) 8-12
Дибутилфталат 14-18
Ацетон 3-6



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к огнестойким, агрессивостойким, электроизоляционным материалам на основе эпоксидных олигомеров, применяемых в радиоэлектронике и компьютерной технике.

Изобретение относится к отвердителям для эпоксидных смол и их применению в отверждающихся эпоксидных смолах. Предложено применение метилен-бис-анилина в качестве отверждающего агента для эпоксидных смол, где соединение метилен-бис-анилина имеет формулу (I), где а) R1, R2, R3, R4, R1', R2', R3' и R4' независимо выбраны из водорода; С1-С6-алкокси, необязательно в сочетании по меньшей мере с двумя из R1, R2, R3, R4, R1', R2', R3' и R4', выбираемыми из С1-С6 алкила, где алкильная группа является линейной или разветвленной и необязательно замещенной; галогена, амида, сложного эфира или фторалкила, b) по меньшей мере один из R1, R2, R3, R4, R1', R2', R3' и R4' является С1-С6-алкокси-группой, с) соединение метилен-бис-анилина является асимметричным и содержит только алкокси-группу в одном кольце или только одну алкокси-группу в каждом кольце анилина или соединение метилен-бис-анилина является симметричным и содержит два заместителя, один из которых представляет собой алкокси-группу в каждом кольце анилина, где соединение метилен-бис-анилина выбрано из структур (II), d) соединение метилен-бис-анилина содержит по меньшей мере один алкоксильный заместитель и является жидким при 20°С и е) соединение метилен-бис-анилина не представляет собой 4,4’-метилен-бис(2-метоксианилин).

Изобретение относится к области получения высокопрочных композиционных материалов пониженной горючести на основе армирующих наполнителей и полимерного связующего, которые могут быть использованы для изготовления деталей и агрегатов из полимерных композиционных материалов (ПКМ) монолитной и сотовой конструкции в авиационной промышленности, в машиностроении и других областях техники.
Изобретение относится к получению отвердителей эпоксидных смол. Способ получения микрокапсулированных отвердителей эпоксидных смол включает перемешивание активного аминного отвердителя с изоцианатным компонентом в растворе этилацетата.

Изобретение относится к полимерным композициям, применяемым в электротехнике при изготовлении высоковольтной изоляции, в частности корпусных вводных и выводных изоляторов электронно-лучевых пушек, работающих при воздействии радиации в вакууме при коммутации тока до 30 А, напряжении до 85 кВ, класс нагревостойкости Н.

Изобретение относится к области получения волокнистых композиционных материалов из препрегов на основе эпоксидных связующих и может быть использовано для изготовления изделий из композиционных материалов в приборостроении, автомобильной, авиационной, аэрокосмической, электротехнической, строительной и других отраслях промышленности.

Изобретение касается разработки эпоксидного состава для оперативного исправления дефектов технологической оснастки, используемой при изготовлении изделий методом литья под давлением на термопластавтомате, контактирующей с материалом, имеющим температуру 150-175°С, и может быть использовано в различных областях при изготовлении изделий.

Изобретение предназначено для использования в таких отраслях, как строительство, в качестве наливных бесшовных полов, в машиностроении, ракетно-космической технике, для обеспечения пожарной безопасности, защитных покрытий, имеющих повышенную деформационную стойкость.

Изобретение относится к полимерным композициям на основе эпоксиангидридной смеси, которые могут быть использованы в строительстве объектов транспортной инфраструктуры, жилищно-коммунального хозяйства, а также в гражданском и промышленном строительстве.

Изобретение относится к полимерным композициям на основе эпоксиангидридной смеси, которые могут быть использованы в различных отраслях машиностроения, строительства, а также в производстве стеклопластика.

Настоящее изобретение относится к грунтовочной композиции, отвержденному грунтовочному покрытию, подложке, многослойному покрытию, способу нанесения покрытия и грунтовочной системе.

Изобретение относится к различным вариантам препрегов, способам его получения и способам изготовления композитного изделия на основе этих препрегов. Препрег содержит слой пропитанных армирующих волокон и содержит по меньшей мере один слой армирующих волокон, пропитанных смоляной композицией, включающей, по меньшей мере, термоотверждающуюся смолу, отвердитель и ускоритель.

Полевой прибор для технологии автоматизации содержит измерительный датчик для определения измерительного сигнала и измерительный преобразователь для выдачи полученной с использованием измеряемого сигнала физической величины среды в ёмкости и/или трубе, и/или полученного на основе измеряемого сигнала свойства материала среды, причем полевой прибор содержит, по меньшей мере, один корпус для измерительного датчика и/или измерительного преобразователя, в котором расположены электронные компоненты измерительного датчика и/или измерительного преобразователя, отличающийся тем, что указанные электронные компоненты заделаны в эпоксидно-полимерную пену, являющуюся продуктом реакции самовспенивающегося заливочного компаунда, содержащего, по меньшей мере, следующие компоненты: диглицедилэфирную смолу в количестве от 25 до 75 % мас.; по меньшей мере одну аминсодержащую систему отверждения, включающую основание Манниха, по меньшей мере один пенообразователь, и способ изготовления полевого прибора для технологии автоматизации.

Изобретение относится к способу получения прокладок, склеивающих на основе эпоксидных смол и стеклотканей, применяемых для изготовления многослойных печатных плат, в том числе гибко-жестких.

Изобретение относится к оборудованию для приготовления и подачи связующего на основе термореактивной смолы, используемого при изготовлении полимерных композиционных материалов с помощью технологии инжекции связующего в закрытую форму или методом вакуумной инфузии.

Изобретение относится к огнестойким, агрессивостойким, электроизоляционным материалам на основе эпоксидных олигомеров, применяемых в радиоэлектронике и компьютерной технике.

Изобретение относится к полимерной промышленности и может быть использовано для создания полимерных композиционных материалов, используемых в строительной индустрии, в системах внешнего армирования для усиления и ремонта конструкций.

Изобретение относится к эпоксидным композициям и может быть использовано для изготовления крупногабаритных изделий и изделий сложной формы, в том числе оснастки из полимерных композиционных материалов (ПКМ), методом вакуумной инфузии и может найти применение в аэрокосмической, автомобильной, судостроительной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к твердому изоляционному материалу. Описан твердый изоляционный материал, который вместе с безангидридным пропиточным составом на основе эпоксидной смолы может быть использован для изготовления системы изоляции в способе вакуумного импрегнирования, причем он включает подложку, барьерный материал, катализатор отверждения и клей липкой ленты, причем катализатор отверждения и клей липкой ленты являются инертными по отношению друг к другу, но в условиях вакуумного импрегнирования активируются, взаимодействуя с безангидридным пропиточным составом на основе эпоксидной смолы, при временах гелеобразования от 1 часа до 15 часов при температуре импрегнирования, причем катализатор отверждения представляет собой производное диимидазола с ковалентной мостиковой связью и/или производное дипиразола с ковалентной мостиковой связью.

Изобретение относится к многослойной металлической подложке с покрытием, включающей металлическую подложку; первую отверждающуюся пленкообразующую композицию, нанесенную на указанную металлическую подложку; и вторую отверждающуюся пленкообразующую композицию, нанесенную поверх, по меньшей мере, части первой отверждающейся пленкообразующей композиции.

Изобретение относится к производству эластомерных материалов, используемых в нефтегазовой отрасли для изготовления резинотехнических деталей, подвергающихся воздействию высоких температур, агрессивных сред, многократным деформациям растяжения, абразивному износу, и может быть использовано в машиностроении, строительстве и других отраслях.

Изобретение относится к области создания эпоксидных композиций холодного отверждения, которые могут быть использованы в строительстве. Полимерная композиция для ремонта и реставрации строительных деревянных конструкций содержит неотвержденную эпоксидно-диановую смолу, отвердитель – полиэтиленполиамин, пластификатор – дибутилфталат и ацетон в качестве разбавителя. Изобретение обеспечивает получение полимерной композиции с малой начальной вязкостью, высокой проникающей способностью в капиллярную структуру древесины, необходимой жизнеспособностью, высокой прочностью и адгезией к древесине. 2 табл.

Наверх