Патент на изобретение №2288933
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) ГЕРМЕТИЗИРУЮЩАЯ И ГИДРОИЗОЛИРУЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к полимерным строительным материалам и может быть использовано для изготовления герметизирующих и гидроизоляционных композиций, перерабатываемых методом заливки. Задача заключается в разработке состава композиции, обладающей повышенными физико-механическими свойствами, а также высокими гидроизоляционными свойствами. Поставленная задача решается тем, что композиция включает 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 – N-o-гидроксифенил-м-феноксифенилметанимин или N-п-метилфенилфенилметанимин и дополнительно растворитель, представляющий собой смесь толуола и ацетона в соотношении 60:40 мас.% 2 табл.
Изобретение относится к полимерным строительным материалам и может быть использовано для изготовления герметизирующих и гидроизоляционных композиций, перерабатываемых методом заливки. Известен состав для герметизации и склеивания, включающий жидкий тиокол, натрий двухромовокислый, воду, наполнитель, эпоксидную смолу, дифенилгуанидин [Аверко-Антонович Л.А. и др. Полисульфидные олигомеры и герметики на их основе. Л.: Химия, 1983, с.75-78]. Недостатками состава являются высокое водопоглощение, а также низкая скорость отверждения при комнатной температуре и высокая вязкость. 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. С 09 К 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. С 09 К 3/10, опубл. 1983]. Недостатками композиции являются низкие: гидролитическая стабильность, физико-механические свойства и тиксотропность. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является герметизирующая композиция, включающая полисульфидный олигомер, диоксид титана, гидрофобизированный мел, аэросил, полиэтиленгликольадипинат, диокид марганца, стеариновую кислоту, дифенилгуанидин и пластификатор при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
[Патент РФ №2064955, Кл. 6 С 09 К 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). Использование в составе прототипа и аналогов изобретения таких гидрофильных веществ как аэросил, диоксид титана, полиэфир, смеси диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров в значительной степени снижает гидроизоляционные свойства покрытий. Присущая вулканизатам тиоколов гидрофильность полимерной матрицы и наличие вышеназванных компонентов в композиции обуславливают высокое водопоглощение покрытия. Помимо этого, комплекс свойств материалов на основе полисульфидных олигомеров существенно зависит от топологической структуры вулканизационной сетки, определяемой типом и содержанием окислителя и ускорителя. Задачей предлагаемого изобретения является разработка состава композиции, обладающей повышенными физико-механическими свойствами, а также высокими гидроизоляционными свойствами. Техническим результатом является повышение физико-механических свойств и гидроизоляционных характеристик покрытия, а также расширение областей применения заявленной композиции. Поставленный технический результат решается использованием композиции, включающей полисульфидный олигомер, гидрофобизированный мел, пластификатор, диоксид марганца и ускоритель, причем в качестве полисульфидного олигомера она содержит жидкие тиоколы со среднечисленной молекулярной массой 1700-5500 и вязкостью при 25°С – 7,5-50 Па*с, в качестве ускорителя она содержит N-o-гидроксифенил-м-феноксифенилметанимин или N-п-метилфенилфенилметанимин и дополнительно растворитель, представляющий собой смесь толуола и ацетона в соотношении 60:40 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Сущность изобретения заключается в использовании ускорителя, содержащего азометиновую группу. Активирующее влияние азометиновой группы на атом водорода концевых сульфгидрильных групп полисульфидного олигомера облегчает процесс его вулканизации. Использование в качестве ускорителей азометиновых соединений обеспечивает регулярность строения вулканизационной сетки вследствие более глубокого окисления тиольных групп под действием диоксида марганца. Регулярность строения, высокая плотность упаковки и узкое молекулярно-массовое распределение межузловых цепей вулканизатов позволяют получать материалы с высокими физико-механическими и гидроизоляционными свойствами. При осуществлении заявленного изобретения покрытие при длительном контакте с водой в обычных условиях имеет более низкий уровень водопоглощения, высокие физико-механические свойства, высокую гидроизоляционную надежность и адгезию к основанию. Как видно из таблицы 1 и 2 при содержании N-o-гидроксифенил-м-феноксифенилметанимина или N-п-метилфенилфенилметанимина менее 0,2 мас.ч. ухудшаются физико-механические свойства покрытия и гидростабильность покрытия. Увеличение концентрации ускорителя выше 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 количества вулканизующего агента снижает жизнеспособность композиции. Увеличение содержания мела выше 150 мас.ч. приводит к снижению прочностных показателей и увеличивает сорбционную способность 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. Концентрация растворителя менее 1 мас.ч. ухудшает диспергирование ускорителя в смесь. Увеличение содержания растворителя более 6 мас.ч. приводит к образованию капиллярных пор в покрытии. 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 – N-o-гидроксифенил-м-феноксифенилметанимин или N-п-метилфенилфенилметанимин. N-o-гидроксифенил-м-феноксифенилметанимин получают взаимодействием феноксибензальдегида и 2-гидроксианилина. Представляет собой оранжевый порошок, растворимый в толуоле и ацетоне. Температура плавления 105°С. Молекулярная масса 276 у.е. Элементный состав, % вычислено/найдено: С – 82,61/82,59, О – 11,59/11,57, H – 0,72/0,70, N – 5,07/5,04. Структурная формула:
Известно его применение в качестве противостарителя и противоутомителя для вулканизованных каучуков [Патент РФ 2117000, МКИ С 07 С 251124, С 08 К 5/29, опубл. 1998 г.]. N-п-метилфенилфенилметанимин получают взаимодействием 4-метиланилина и бензальдегида. Представляет собой кристаллы светло-желтого цвета, растворимые в толуоле и ацетоне. Температура плавления 40°С. Молекулярная масса 186 у.е. Элементный состав, % вычислено/найдено: С – 90,32/90,29, Н – 2,15/2,14, N – 7,52/7,50. Структурная формула:
[Танков Д.Ю. Дисс. канд. техн. наук, 2003 г.]. Наполнитель – мел гидрофобизированный (ТУ 21-143-84). 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 растворителя используется смесь толуола (ГОСТ 14710-78) и ацетона (ГОСТ 2768-84) в соотношении 60:40 мас.%. Указанное количество толуола и ацетона вследствие благоприятного соотношения скоростей испарения растворителя и формирования пространственной структуры обеспечивает монолитность отвержденного покрытия. 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 по ГОСТ 26578-85, время жизнеспособности по ГОСТ 12812-80. Реологические свойства композиций определялись на ротационном вискозиметре «РПЭ-1м» при скорости сдвига 1 с-1 с использованием измерительной ячейки «цилиндр-цилиндр» при 23±2°С. Плотность эффективных и химических поперечных связей определяли методом Клаффа-Глединга по модулю сжатия набухших и ненабухших образцов [Gluff F.S., Gladding M.K., Parisor R.A new method for measuring the degree of crosslinking in elastomers. – J. Polim. Sci. 1960. V.45. №e. – P.341-345]. Состав и свойства герметизирующей и гидроизоляционной композиции приведены в табл.1 и 2. Пример 1. В шаровую мельницу объемом 500 см3 загружают 100 г полисульфидного олигомера, 30 г пластификатора (в данном примере хлорпарафин ХП-470), 90 г мела гидрофобизированного и 0,2 г N-o-гидроксифенил-м-феноксифенилметанимина, предварительно растворенного в 1 г растворителя. Мельницу включают и проводят диспергирование в течение 3-5 часов. Полученную массу выгружают в стакан, добавляют 9 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. Аналогичным способом по примеру 1 готовятся композиции по примерам 2-8, состав которых указан в таблице 1, а свойства – в таблице 2. Как видно из таблицы 2, наилучшие показатели имеют композиции состава по примерам 1-4. Пример по прототипу. 100 мас.ч. полисульфидного олигомера смешивают с 79 мас.ч. диоксида титана, с 16 мас.ч. гидрофобизированного мела, с 4,3 мас.ч. аэросила, с 0,7 мас.ч. полиэтиленгликольадипината, с 8,8 мас.ч. диоксида марганца, с 0,9 мас.ч. стеариновой кислоты, с 2,7 мас.ч. дифенилгуанидина и 9,5 мас.ч. диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров при комнатной температуре до образования однородной массы. Вулканизацию проводят в две стадии: при 20°С 24 часа и 70°С 24 часа. Таким образом, предлагаемая композиция обеспечивает получение эластомерного материала с повышенными гидроизоляционными и физико-механическими свойствами. Композиция может использоваться для создания герметизирующих, гидроизолирующих и кровельных покрытий. Достаточная тиксотропность состава и свойства покрытия позволяют применять композицию для герметизации вертикальных примыканий бетонных оснований.
Формула изобретения
Герметизирующая и гидроизолирующая композиция, включающая полисульфидный олигомер, мел гидрофобизированный, пластификатор, диоксид марганца и ускоритель, отличающаяся тем, что в качестве полисульфидного олигомера она содержит жидкие тиоколы со среднечисленной молекулярной массой 1700-5500 и вязкостью при 25°С 7,5-50 Па·с, в качестве ускорителя она содержит N-o-гидроксифенил-м-феноксифенилметанимин или N-п-метилфенилфенилметанимин и дополнительно растворитель, представляющий собой смесь толуола и ацетона в соотношении 60:40 мас.%, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 11.08.2007
Извещение опубликовано: 10.03.2009 БИ: 07/2009
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
*104, моль/см3