Патент на изобретение №2237695

(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ БЕТОННОЙ ПОВЕРХНОСТИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к композициям холодного отверждения на основе олигомерных эпоксидных систем с пониженной горючестью для покрытия наливных полов на бетонной подложке, находящих применение в химической, нефтехимической, радиоэлектронной промышленности, в том числе и на АЭС. Композиция содержит эпоксидный компонент (компонент А), включающий эпоксидную диановую смолу, активный разбавитель модификатор – моноглицидиловый эфир этилгексанола марки Лапроксид 301, аминный отвердитель (компонент Б) и целевые добавки, дополнительно содержит в составе компонента А диглицидиловый эфир полиоксипропиленполиолов марки Лапроксид 702 и/или триглицидиловый эфир полиоксипропиленполиолов марки Лапроксид 703 при общей массовой доли эпоксидных групп в компоненте А 18 – 21,2%, а в качестве аминного отвердителя (компонент Б) – модифицированный бутилакрилатом триэтилентетрамин марки ДТБ-2 или аминобензиланилин или смесь по меньшей мере 2 аминов, выбранных из группы: полиоксипропиленамин марок ДА-200 или ДА-500, аминоэтилпиперазин, триэтилентетрамин, продукты конденсации фенола и полиаминов в присутствии формальдегида (основания Манниха) марки АФ-2 или Эпикур-197, модифицированный акрилонитрилом триэтилентетрамин марки УП-633М. Количество отвердителя составляет 0,8-1 от стехиометрического количества. Дополнительно в композицию включен минеральный наполнитель в количестве 100-180 частей от общей массы компонентов (А+Б) в виде смеси гидроокиси алюминия и бората цинка в соотношении 2-8,9:1 с добавкой до 1% окиси магния. Композиция может также содержать 100-300% от массы минерального наполнителя инертные наполнители: кварцевый песок 0,1-0,8 мм, стеклянный бой или стеклянные шарики 0,1-0,8 мм и целевые добавки: отбеливатель, пигменты, ускоритель полимеризации. После отверждения композиция имеет следующие характеристики: прочность при растяжении 15-20 МПа, адгезия к бетону при отрыве 8,8-13,2 МПа, при сдвиге 4,4-6,2 МПа, коэффициент дезактивируемости по Се⁺⁺ 55-120. 4 з.п.ф-лы, 4 табл.

Изобретение относится к композициям холодного отверждения на основе олигомерных эпоксидных систем с пониженной горючестью для покрытия наливных полов на бетонной подложке, находящих применение в химической, нефтехимической, радиоэлектронной промышленности, в том числе и на АЭС.

Эпоксидные олигомеры отличаются высокой адгезией, прочностью, химической стойкостью и водостойкостью, Однако такие недостатки, как хрупкость, слабая устойчивость к истиранию, склонность к растрескиванию отвержденных эпоксидных систем и высокая вязкость неотвержденных систем, а также специфические требования применительно к различным условиям эксплуатации (низкое пылеобразование, радиационная стойкость, легкость дезактивации и др.), делают необходимой модификацию эпоксидной системы. В качестве таких модификаторов могут выступать эпоксидные олигомеры с более низкой вязкостью, являющиеся к тому же активными разбавителями (т.е. соединениями, входящими в поперечные связи структуры), снижающими вязкость неотвержденной системы и повышающими эластичность отвержденной.

В покрытиях наливных полов широкое распространение получили алифатические хлорсодержащие эпоксидные олигомеры – Оксилины. Важнейшими свойствами, которые Оксилины придают композициям, наряду с повышением эластичности являются пониженная горючесть за счет наличия галоида в молекуле Оксилина, радиационная стойкость и легкость дезактивации (Авт. свидетельства №1517299, С 04 В 26/02, опубл. 30.11.1994, №1696445, C 09 D 163/00, опубл. 07.12.1991, №1701684, С 04 В 26/14, опубл. 30.12.1991, патенты РФ: №2125582, C 09 D 163/00, опубл. 27.01.1999, №2100395, C 09 D 163/00, опубл. 27.12 1997, №2126808, C 09 D 163/00, опубл. 27.02.1999 и др.)

Однако сложившиеся сырьевая и ценовая ситуации делают использование дорогих галоидсодержащих смол нерентабельным.

Другими модификаторами являются Лапроксиды – ди- и триглицидиловые эфиры полиоксипропиленполиола и моноглицидиловые эфиры алифатических спиртов, выпускаемые в относительно широком ассортименте по молекулярной массе и функциональности под различными номерами. Они применяются для снижения усадки, повышения эластичности и снижения внутренних напряжений в композициях для покрытий в том числе и наливных полов (Авт. свид. СССР №1754748, C 09 D 3/58, опубл. 15.08.1992, Лакокрасочные материалы, 1991, №3, с. 46-49).

Известна композиция для покрытий полов, включающая эпоксидную диановую смолу, Лапроксид 503 М, трициклокарбонат – Лапролат, отвердитель аминофенольный марки Агидол АФ-2, олигомер трифторхлорэтилена, минеральный наполнитель – кварцевый песок и ацетон (Авт. свид. СССР №1754748, C 09 D 3/58, опубл. 15.08.1992). Однако наличие в композиции ацетона увеличивает пожароопасность работ, проводимых при ее нанесении на бетонную подложку большой площади.

Наиболее близкой к предлагаемой композиции является композиция для покрытия бетонной поверхности, включающая эпоксидную диановую смолу, модификатор – моноглицидиловый эфир этилгексанола марки Лапроксид 301, отвердитель – смесь полиэтиленполиаминов, пластификатор – сланцевое масло, кремнийорганическую смолу, пигменты – двуокись титана, сажу, красители. (Пат. России №2159221, С 04 В 41/63, опубл. 20.11.2000 г.). Композиция используется в качестве гидроизоляционного и декоративного покрытия по бетону, т.е. она является тонкослойным защитным покрытием (эмалью). Такой вариант защиты бетонного пола пригоден в помещениях со средними и слабыми механическими и химическими воздействиями на пол.

Изобретение решает задачу расширения номенклатуры относительно дешевых эпоксиполимерных композиций для покрытий полов, в том числе и на АЭС, отвечающих эксплуатационным и технологическим требованиям.

Сущность изобретения заключается в том, что композиция, содержащая эпоксидный компонент (компонент А), включающий эпоксидную диановую смолу, активный разбавитель модификатор – моноглицидиловый эфир этилгексанола марки Лапроксид 301, аминный отвердитель (компонент Б) и целевые добавки, дополнительно содержит в составе компонента А диглицидиловый эфир полиоксипропиленполиолов марки Лапроксид 702 и/или триглицидиловый эфир полиоксипропиленполиолов марки Лапроксид 703 при общей массовой доле эпоксидных групп в компоненте А 18 – 21,2%, а в качестве аминного отвердителя (компонент Б) – модифицированный бутилакрилатом триэтилентетрамин марки ДТБ-2 или аминобензиланилин или смесь по меньшей мере 2 аминов, выбранных из группы полиоксипропиленамин марок ДА-200 или ДА-500, аминоэтилпиперазин, триэтилентетрамин, продукты конденсации фенола и полиаминов в присутствии формальдегида (основания Манниха) марки АФ-2 или Эпикур-197, модифицированный акрилонитрилом триэтилентетрамин марки УП-633М. Количество отвердителя составляет 0,8-1 от стехиометрического количества. Дополнительно в композицию включен минеральный наполнитель в количестве 100-180 частей от общей массы компонентов (А+Б) в виде смеси гидроокиси алюминия и бората цинка в соотношении 2-8,9:1 с добавкой до 1% окиси магния. Композиция может также содержать в количестве 100-300% от массы минерального наполнителя инертные наполнители: кварцевый песок 0,1-0,8 мм, стеклянный бой или стеклянные шарики 0,1-0,8 мм и целевые добавки: отбеливатель диоксид титана или пигменты, ускоритель полимеризации – нонилфенил, салициловая кислота, бензиловый спирт, триарилфосфат в количестве 10-20% от компонента Б.

Для приготовления композиции используют следующие компоненты: Эпоксидная диановая смола марки ЭД-20 или ЭД-22;

Алифатические эпоксидные смолы:

– Лапроксид 301, монофункциональный глицидиловый эфир этилгексанола, массовая доля эпоксидных групп 17,0-20,0%, динамическая вязкость 5-10 мПас;

– Лапроксид 702, двухфункциональный глицидиловый эфир полиоксипропиленполиолов, массовая доля эпоксидных групп 7,0-9%, динамическая вязкость 75-120 мПас;

– Лапроксид 703, трехфункциональный глицидиловый эфир полиоксипропиленполиолов, массовая доля эпоксидных групп 15,0-19,0%, динамическая вязкость 90-169 мПас;

Полиоксипропиленамины:

– ДА-200, низковязкая жидкость, молекулярная масса около 200 ед, содержание активного водорода (CAB) 16,9 мгэкв/г;

– ДА-500, низковязкая жидкость, молекулярная масса около 500 ед., CAB 5,2 мгэкв/г;

Аминоэтилпиперазин, низковязкая жидкость, CAB 23,5 мгэкв/г;

Триэтилентетрамин (ТЭТА), низковязкая жидкость, входит в состав полиэтиленполиаминов, CAB 41 мгэкв/г;

Продукты конденсации фенола и полиаминов в присутствии формальдегида (основания Манниха) марок:

– АФ-2, вязкая жидкость, CAB 13,9 мгэкв/г;

– Эпикур-197, низковязкая жидкость, CAB 13,3 мгэкв/г;

Модифицированный ТЭТА:

– ДТБ-2 вязкая жидкость, представляет собой модифицированный бутилакрилатом ТЭТА, CAB 9,2 мгэкв/г;

– УП-633М, вязкая жидкость, представляет собой ТЭТА, модифицированный акрилонитрилом, CAB 25 мгэкв/г;

Аминобензиланилин, вязкая жидкость, продукт конденсации анилина с формалином, CAB 15 мгэкв/г;

Смесь гидроокиси алюминия с боратом цинка в соотношении около 2,0-8,9:1 с добавкой до 1% окиси магния является наполнителем-антипиреном;

Инертный наполнитель: кварцевый песок, стеклянные шарики и стеклянный бой диаметром 0,1-0,8 мм добавляют в композицию при заделке трещин, раковин и выбоин в бетонном основании и для выравнивания его отдельных участков.

Примеры

Компоненты А-1 – А-6, Б-1 – Б-6 и В-1 – В-6 готовят смешением ингредиентов, указанных в табл. 1, 2 и 3.

Композиции 1-6 готовят смешением компонентов А и Б непосредственно перед использованием композиции, добавляя компонент Б в компонент А, и после тщательного перемешивания механической мешалкой в течение 3-5 мин за 2-3 приема вводят наполнитель и перемешивают 5-7 мин, после чего осуществляют налив композиции на предварительно загрунтованное бетонное основание с последующим выравниванием с помощью специальных устройств, при этом в качестве грунта используют смесь компонентов А и Б без наполнителя. Одновременно производят налив композиции в формы для получения образцов, после отверждения которых проводят испытания, результаты которых представлены в табл. 4.

Примечания к табл. 4.

1. По примеру 6 (отвердитель аминобензиланилин) приготовлены и испытаны 5 составов, 4 из которых содержали различные ускорители отверждения: салициловую кислоту (10% от массы отвердителя), нонилфенол (10%), бензиловый спирт (20%), триарилфосфат (15%). Введенные добавки влияли только на скорость отверждения и растекаемость, их влияния на остальные характеристики не отмечено,

2. Составы по примерам 4, 5, 6, содержащие инертный наполнитель (компоненты В-4, В-5, В-6), использовали для заделки и шпаклевки трещин и раковин, обнаруженных в бетонном основании.

3. Составы по примерам 1 и 2 содержат 1 и 1,5% от всей массы композиции диоксида титана (отбеливатель) и пигмент для придания декоративных свойств.

Согласно требованиям ГОСТ 268-25-86 “Покрытия полимерные защитные дезактивируемые. Общие технические требования” покрытия полов должны иметь предел прочности при разрыве не менее 8 МПа, адгезионную прочность при отрыве не менее 8 МПа, коэффициент дезактивируемости не менее 50.

Как видно из примеров, полученные показатели соответствуют требованиям, предъявляемым к композициям для покрытий полов.

Формула изобретения

1. Композиция для покрытия бетонной поверхности, содержащая эпоксидный компонент (компонент А), включающий эпоксидную диановую смолу, активный разбавитель – монофункциональный глицидиловый эфир этилгексанола Лапроксид 301, аминный отвердитель (компонент Б) и целевые добавки, отличающаяся тем, что в составе компонента А она дополнительно содержит ди- и/или триглицидиловый эфир полиоксипропиленполиолов Лапроксид 2 и/или Лапроксид 3 при общей массовой доли эпоксидных групп в компоненте А 18-21,2%, а в качестве аминного отвердителя (компонент Б), взятого в количестве 0,8-1 стехиометрического количества, – модифицированный бутилакрилатом триэтилентетрамин, или бензиланилин, или смесь по меньшей мере двух аминов, выбранных из группы полиоксипропиленамин, аминоэтилпиперазин, триэтилентетрамин, продукты конденсации фенола и полиаминов в присутствии формальдегида Аф-2 или Эпикур-197, модифицированный акрилонитрилом триэтилентетрамин и дополнительно минеральный наполнитель в количестве 100-180 частей от общей массы компонентов А и Б, включающий смесь гидроокиси алюминия и бората цинка с добавкой до 1% окиси магния.

2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она содержит смесь гидроокиси алюминия и бората цинка в соотношении 2-8,9:1.

3. Композиция по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что она содержит инертный наполнитель из группы, включающей кварцевый песок, стеклянный бой или стеклянные шарики диаметром 0,1-0,8 мм в количестве 100-300% от массы минерального наполнителя.

4. Композиция по пп.1-3, отличающаяся тем, что она содержит целевые добавки для ускорения полимеризации, взятые из группы нонилфенил, салициловая кислота, бензиловый спирт, триарилфосфат в количестве 10-20% от компонента Б.

5. Композиция по пп.1-4, отличающаяся тем, что она содержит отбеливатели и пигменты в количестве 1-1,5% от общей массы композиции.