close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY3990

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 3990
(13)
C1
(51)
(12)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
(19)
7
C 04B 26/14,
C 08L 63/02 //
(C 04B 26/14,
C 04B 14:04,
C 04B 24:08)
ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ АНТИЗА-МЭП
(21) Номер заявки: a 19980538
(22) 1998.06.02
(46) 2001.06.30
(71) Заявители: Лаврега Л.Я., Чумак М.В., Чумак
В.П. (BY)
(72) Авторы: Лаврега Л.Я., Чумак М.В., Чумак
В.П. (BY)
(73) Патентообладатель: Лаврега Лидия Яковлевна
(BY)
BY 3990 C1
(57)
Полимерная композиция, включающая эпоксидную смолу, смесь продуктов каменноугольного дистиллята, полиэтиленполиамин и минеральный наполнитель, отличающаяся тем, что в качестве эпоксидной смолы содержит эпоксидную диановую смолу, в качестве минерального наполнителя - гидроалюмосиликат и
смесь силикатов и алюмоферритов кальция и дополнительно содержит низкомолекулярный полиолефин,
нефтяное масло, сополимер дивинила с нитрилом акриловой кислоты, растворенный в толуоле в соотношении 2:1, высокодисперсный аморфный кремнезем и тетраэтоксисилан при следующем соотношении компонентов, мас. %:
эпоксидная диановая смола
14,6-42,0
смесь продуктов каменноугольного дистиллята
4,2-29,3
полиэтиленполиамин
3,3-4,6
гидроалюмосиликат
4,3-13,4
смесь силикатов и алюмоферритов кальция
14,05-22,0
низкомолекулярный полиолефин
0,4-2,9
нефтяное масло
4,1-13,6
сополимер дивинила с нитрилом акриловой кислоты,
растворенный в толуоле в соотношении 2:1
2,1-33,0
высокодисперсный аморфный кремнезем
0,1-1,5
тетраэтоксисилан
0,55-4,50.
(56)
SU 464 562, 1975.
RU 2 028 277 С1, 1995.
RU 2 022 943 С1, 1994.
RU 2 107 669 C1, 1998.
Изобретение относится к технологии строительного производства и может быть применено при гидроизоляции и антикоррозионной защите строительных изделий и конструкций из бетона, металла и других материалов.
Наиболее распространенными для гидроизоляции строительных конструкций наземного и подземного
строительства являются полимерные композиции, включающие пленкообразующую составляющую на основе
битума, модифицированного полимером, например синтетическим латексом [1], и различные минеральные
наполнители. Однако такие композиции характеризуются интенсивным старением, в особенности при нали-
BY 3990 C1
чии бактериальной среды, повышенной проницаемостью, невысокой механической прочностью, термо- и
морозостойкостью, а также значительной трудоемкостью работ, связанной с необходимостью разогрева смесей в процессе нанесения.
Наиболее высокими физико-механическими свойствами и долговечностью характеризуются эпоксиднодегтевые полимерные композиции. Так, известна композиция, включающая эпоксидную смолу, каменноугольную смолу (смесь продуктов каменноугольного дистилята), полиэтиленполиамин, растворитель и минеральные наполнители [2]. Покрытие на основе известной композиции характеризуется высокой прочностью и
износостойкостью. Однако смесь на основе этой композиции нетехнологична, плохо отверждается при пониженных температурах и высокой относительной влажности воздуха. Существенным ее недостатком является
хрупкость и низкая деформативность, высокое водопоглощение и низкая термо- и коррозионная стойкость, а
также морозостойкость.
Задачей изобретения является получение полимерной композиции, характеризующейся высокими технологическими свойствами, низким водопоглощением, требуемой деформативностью и отсутствием хрупкости,
высокой термо- и коррозионной стойкостью с получением требуемых физико-механических свойств при неблагоприятных условиях твердения - пониженной температуре и высокой влажности окружающей среды.
Это достигается тем, что композиция, включающая эпоксидную смолу, каменноугольную смолу (смесь
продуктов каменноугольного дистиллята), полиэтиленполиамин и минеральный наполнитель, содержит в
качестве эпоксидной смолы эпоксидную диановую смолу, в качестве минерального наполнителя гидроалюмосиликат, силикаты и алюмофериты кальция (клинкерный цемент), и дополнительно высокодисперсный
аморфный кремнезем, низкомолекулярный полиолефин, нефтяное масло, сополимер дивинила с нитрилом акриловой кислоты, растворенный в толуоле в соотношении 2:1, и тетраэтоксисилан при следующем соотношении ингредиентов:
эпоксидная диановая смола
14,6-42,0
смесь продуктов каменноугольного дистиллята
4,2-29,3
низкомолекулярный полиолефин
0,4-2,9
нефтяное масло
4,1-13,6
сополимер дивинила с нитрилом акриловой кислоты в толуоле
2,1-33,0
тетраэтоксисилан
0,55-4,5
высокодисперсный аморфный кремнезем
0,1-1,5
гидроалюмосиликат
4,3-13,4
силикаты и алюмоферриты кальция
14,05-22,0
полиэтиленполиамин
3,3-4,6
Сведения о применяемых ингредиентах:
Смесь продуктов каменноугольного дистиллята относится к соединениям различного класса углеводородов, содержит фенольные, антраценовые и перидиновые фракции. Плотность при 20 °С - 1200÷1240 кг/м3,
массовая доля веществ, нерастворимых в толуоле - не более 11 % по своим свойствам соответствует ТУ 147-100-89.
Нефтяное масло характеризуется цетановым числом не менее 45, кинематической вязкостью при 20 °С от 1,8 до 6,0 мм2/с, температурой застывания от –10 ° до -55 °С. По фракционному составу представляет собой 50 % продуктов перегонки при температуре не выше 280 °С и 96 % - при температуре не выше 360 °С.
Приготовление полимерной композиции осуществлялось по следующей технологии: из исходных ингредиентов изготавливались два компонента, путем перемешивания - активации составляющих в диспергирующих установках с числом оборотов роторов 3000 об./мин. в течение 10-12 минут. Компонент I включает
смолу эпоксидную диановую, сополимер дивинила с нитрилом акриловой кислоты, растворенный в толуоле
в соотношении 2:1, высокодисперсный аморфный кремнезем, наполнители и тетраэтоксисилан.
Компонент II приготавливается путем перемешивания смеси продуктов каменноугольного дистиллята,
нефтяного масла, полиолефина и полиэтиленполиамина.
Непосредственно перед изготовлением образцов компонент I смешивался в течение 5 минут в лабораторном смесителе пропеллерного типа с компонентом II и из полученной смеси были изготовлены образцы покрытий и испытаны на:
условную вязкость - по ГОСТ 8420-74;
прочность при растяжении по ГОСТ 14236-81 (СТ СЭВ 1490-79) “Пленки полимерные, методы испытания на растяжение”. Пленки отделяли от тефлоновых подложек, вырезали образцы размерами 1,8х6-7 см и испытывали на разрывной машине;
прочность сцепления с бетоном - по ГОСТ 26589-94;
эластичность при изгибе по ГОСТ 6806-73;
прочность при ударе по ГОСТ 4765-73;
водопоглощение по ГОСТ 4650-80;
теплостойкость - по ГОСТ 21341-75 путем выдерживания образцов в термокамере в течение 5 часов при
заданной температуре и визуального обследования состояния полимерной пленки после испытания;
2
BY 3990 C1
коэффициент стойкости покрытий в агрессивной среде - в 20 %-ном растворе H2SO4 и в горячем насыщенном растворе щелока (KCl - 20 %, NaCl - 17 %, МgСl - 1 %, CaCl - 1 %, Ca2SO4 - 0,5 %) в течение 6 часов с
последующим охлаждением 18 часов (30 циклов), по ГОСТ 21826-76.
Влияние условий отверждения определяли по изменению прочности при растяжении при твердении в
нормальных условиях (20 °С, 60 % относительной влажности) и в неблагоприятных условиях (0 ± 0,5 °С и
95-100 % относительной влажности).
Составы полимерных композиций приведены в таблице 1, их физико-механические свойства - в таблице 2.
Таблица 1
Составы полимерных композиций
№
п/п
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
Наименование
компонентов
Эпоксидная диановая смола
Смесь продуктов каменноугольного дистиллята
Низкомолекулярный полиолефин
Нефтяное масло
Сополимер дивинила с нитрилом акриловой кислоты,
растворенный в толуоле в соотношении 2:1
Высокодисперсный аморфный кремнезем
Тетраэтоксисилан
Полиэтиленполиамин
Песок кварцевый (наполнитель)
Асбест
Порошок глазури
Графит
Гидроалюмосиликат
Силикаты и алюмоферриты кальция
(клинкерный цемент)
ИТОГО:
Содержание компонентов в составе, мас.%
извест.
1
2
3
4
5
10
41,5 42,0 26,8 16,5 14,6
10
4,2
10,5 13,4 16,5 29,3
0,4
0,5
0,7
0,9
2,9
2,1
4,5
6,7
8,23 13,6
1,3
63,0
3,5
10,2
2,0
-
10,4
0,1
4,5
4,2
10,5
2,1
0,2
1,0
4,6
12,2
13,4
0,2
0,55
4,0
13,0
33,0
0,5
0,6
3,3
4,3
14,6
1,5
0,65
4,4
4,4
100
21,9
100
22,0
100
21,25 16,83 14,05
100
100
100
Таблица 2
№п
/п
Наименование показателей
согласно
прототипу
смесь нетекуча, густовязкая
1.
Условная вязкость
Прочность при растяжении, МПа
нормальные условия изготовления образцов;
в камере с темп. 0 °С и отн. влажностью 100 %
3. Прочность сцепления с бетоном, МПа
4. Эластичность при изгибе, мм
5. Прочность покрытия при ударе, кгс.см
6. Теплостойкость, °С
7. Водопоглощение, %
8. Коэффициент стойкости по пределу текучести при
сжатии при выдерживании 30 циклов при 100 °С -по
6 часов и охлаждении до 20 °С в насыщенном растворе щелока (КСl - 20 %, NaCl - 17 %, МgС1-1 %,
СаСl - 1 %, Ca2SO4 - 0,5 %)
9. Коэффициент стойкости при выдерживании в 20 %ном растворе Na2SO4
10. Морозостойкость, циклы
Величина
согласно заявляемому объекту
1
2
3
4
5
110
90
130
180
150
9,2
2,4
1,6
55
40
100
0,41
15,0
11,0
3,9
25
50
140
0,03
18,0
17,0
4,5
20
>50
160
0,02
25,0
23,0
4,9
15
>50
130
0,015
24,0
18,0
3,7
1
>50
115
0,06
20,0
15,0
3,4
3
>50
105
0,08
0,69
1,1
1,15
1,25
1,3
1,4
0,71
350
1,01
600
1,05
>600
1,1
500
1,2
450
1,3
400
2.
3
BY 3990 C1
Сравнение свойств прототипа и заявляемого объекта показывает, что по технологическим свойствам,
эластичности, ударопрочности, адгезионной прочности, теплостойкости, водо- и коррозионной стойкости
при повышенных температурах полимерная композиция, согласно заявляемому объекту, характеризуется
значительно более высокими показателями.
Сочетание в заявляемой композиции ингредиентов обеспечивает твердение композиции при неблагоприятных погодных условиях (0 °С и 100 % относительной влажности).
Применение в полимерной композиции в качестве наполнителя гидроалюмосиликата и смеси силикатов и
алюмоферритов создает щелочную среду, обеспечивающую реакционную способность фенолов продуктов
каменноугольного дистиллята по отношению к первичным аминам. Образующиеся фенольные гидроксиды
реагируют с эпоксидными группами с привитым на них по карбоксилатным группам (без разрушения макромолекулы) сополимера дивинила с нитрилом акриловой кислоты, связывая продукты каменноугольного дистиллята в отвержденной системе. При заданном соотношении между продуктами каменноугольного
дистиллята, эпоксидной диановой смолой и сополимером дивинила с нитрилом акриловой кислоты образуется
высокопрочная, термостойкая композиция, способная отверждаться при пониженных температурах.
Нефтяное масло, вводимое совместно с полиолефином, оказывает на него диспергирующее, разжижающее воздействие, улучшает технологические свойства смеси и играет роль дополнительного пластификатора.
Эти два ингредиента в сочетании с тетраэтоксисиланом способствуют гидрофобизации полимерного покрытия, улучшению его водо - и морозостойкости. При этом тетраэтоксисилан способствует возникновению
прочных гидролитически устойчивых кремнийорганических связей на границе раздела фаз.
Комплексная пластификация полимерной композиции уменьшает возникающие в процессе твердения и
при перепадах температур внутренние напряжения. Эффект снижения концентрации напряжений усиливается за счет микродобавки высокодисперсного аморфного кремнезема с развитой удельной поверхностью
(размер частиц от 4 до 40 мкм, объемная масса 0,02-0,05 г/см3). Оказывая на полимерные смеси тиксотропное воздействие, кремнезем высшей структуры способствует образованию многокаркасной пространственной системы, в которой частицы наполнителя не седиментируют в большой толще смеси. В отвержденном
состоянии такая система характеризуется повышенной однородностью, плотностью и адгезией к основанию.
Таким образом, можно заключить, что заявляемая композиция обладает высокими технологическими и эксплуатационными свойствами при неблагоприятных условиях производства работ и применении при воздействии агрессивных сред в сочетании с температурными перепадами и механическими нагрузками.
Используемая литература:
1. А. с. СССР 798069 МПК С04В 13/30. - Бюллетень № 3 от 23.01.1981 г.
2. А. с. СССР 464562 МПК С04В 25/02. - Бюллетень № 11 от 25.03.1975г.
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
126 Кб
Теги
by3990, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа