Композиция для покрытий спортивных площадок

 

Использование: устройство покрытий спортивных площадок. Сущность изобретении: композиция содержит, мае. ч: бутадиенпипериленовый каучук с мол. м. 1200-3200 100; глицерин 2-; полиизоцианат 16-24; катализатор уретанообразования 0,01-1.0; оксид кальция 5-15; мел 60-80; противостаритель 0,5-3,0 и пластификатор 10-15. Пластификатор представляет собой композицию состава, %: дибутилфенилфосфат 59-80; дифенилбутилфосфат 8-18; трибутилфосфат 5,5-13,5; трифенилфосфат 1-1,5; диоксид винилциклогексена 0,5-1,0 и полибутилметакрилат 5-7. Пластификатор указанного состава имеет следующие характеристики: температура вспышки learnt , кислотное число 0,10-0,17 мг КОН/г продукта, плотность при 20° С 1,05- 1,06 г/см , кинематическая вязкость при 20° С 6,3-6,6 сСт, показатель преломления 1,4685. Динамическая вязкость композиций при 20° С составляет 28-40 Па. с. Покрытия характеризуются повышенной стойкостью к термоокислительному старению. 2 табл. fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

»5U,, 1819278 АЗ (я) С 09 0 115/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ;. :/

К ПАТЕНТУ (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЙ СПОРТИВНЫХ ПЛОЩАДОК (57) Исзмиюьэование: устройство покрытий спортивных площадок. Сущность изобретения: композиция содержит, мас. ч: бутадиенпипернленовый каучук с мол. м.

Изобретение относится к полимерным композициям на основе низкомолекулярных каучуков и может быть использовано для устройства покрытий спортивных площадок. (21) 4896275/05 (22) 25.12.90 (46) 30.05.93. Бюл. N- 20 (71) Волгоградский политехнический институт (72) В.В.Лукьяничев, В.П.Медведев и

А:м.orpellb (73) Волгоградский политехнический институт (56) Авторское свидетельство СССР

М 146707 t, кл. С 09 О 3/36, 1986.

Авторское свидетельство СССР

; М 1514754, кл. С 09 0 3/72, 1987.

Авторское свидетельство СССР

l4 1229214, кя. С 09 0 3/72, 1984.

Известна композиция для покрытий, акеочающая сополимер бутадиена и пипермлвна. глицерин, полиизоцианат. катализатор уретанообразования и этмлвндивминоформальдегидную смолу.

Недостатком данной композиции являются йизкие технологические свойства и стойкость к термоокислительному старению покрытия из нее.

Целью изобретения является улучшение технологических свойств композиции и

1200-3200 100; глицерин 2 —; полиизоцианат

16-24; катализатор уретанообраэования

0,01-1,0;.оксид кальция 5 — 15; мел 60 — 80; противостаритель 0,5-3,0 и пластификатор

10-15. Пластификатор представляет собой, композицию состава, : дибутилфенилфосфат 59 — 80; дифенилбутилфосфат 8 — 18; трибутилфосфат 5,5 — 13,5: трифенилфосфат

1-1;5; диоксид винилциклогексена 0,5-1,0 и полибутилметакрилат 5-7. Пластификатор указанного состава имеет следующие характеристики: температура вспышки 168174 С, кислотное число 0;10 — 0,17 мг КОН/г продукта плотность при 20 С 1 051,06 г/см, кинематическая вязкость при

20 С 6,3-6,6 сСт, показатель преломления

1,4685, Динамическая вязкость композиций при 20 С составляет 28 — 40 Па. с. Покрытия характеризуются повышенной стойкостью к термоокислительному старению. 2 табл.

° ВВВЙ

00 повышение стойкости к термоокислитель1a9Oh ному старению покрытия из ее, Согласно изобретению в качестве ниэ- К) комолекулярного бутадиенпипериленового каучука используется каучук СКДП-Н (Ту 38- . (ф

103242 — 82) радикальной сополимеризации бутадиена с пипериленом в массе. Среднечисленная ММ 1200-3200, среднемассовая

MM 4800-6000, содержание гидроксильных групп 0,75-1,1, соотношение бутадиена и пиперилена в макромолекуле 50: 50. Вязкость каучука 2,0 — 2,5 Па ° с при 50 С: В качестве катализатора уретанообразования используются диметилбензиламин (ТУ

84-585-75), дибутилдилауринат олова (ТУ 602-818-78), однако могут использоваться и

1819278 другие катализаторы уретанообразования, в частности, третичные амины и металлорганические соединения, применяемые s проиэводстве полиуретанов.

В качестве противостарителя используются антиоксиданты класса эамещенных фенолов: агидол 1 (2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол). НГ 2246 (2, 2 -метиленбис4-метил-6-третбутилфенол); эфиры фосфористой кислоты — фениламид 1-адамантилпирокатехинфосфористой кислоты, .

Могут быть использованы другие типы противостарителей, применяемых для стабилизации полидиенуретанов, В качестве полииэоцианата в компози- 15 ции используют полиметиленполифенилизоцианзта: ПИЦ Б (ТУ 6-03-375-75) или

ПИЦ Д (ТУ,1 13-03 — 603 — 86). Могут быть использованы другие марки полиизоцианатов на основе 4, 4-дифенилметандиизоцианата. 20

В композиции для покрытий используют комплексный пластификатор состава, мас. (,: дибутилфенилфосфат 59-80 дифенилбутилфосфат 8-18 25 трибутилфосфат 5,5-13,5 трифенилфосфат 1-1,5 диоксид винилциклогексена-1 0,5-1,0 полибутил мета крилат 5-7 30

В качестве полибутилметакрилата используется атактический полимер, полученный радикальной полимеризацией н-бутилметакрилата в массе под действием . перекиси бенэоила. Плотность при 25 С - 35

1,055 г/см, характеристическая вязкость в метилэтилкетоне — 0,66 — 0,74 дл/г, температура стеклования — 18О С.

Комплексный пластификатор готовится путем механического смешения исходных 40 компонентов, которое проводят в лабораторном смесителе якорного типа при скорости вращения якоря 125 об/мин в течение

15-20 минут при температуре 35-40 С.Полученный комплексный пластификатор по 45 внешнему виду представляет собой однородную легко подвижную жидкость голубого цвета и имеет следующие . характеристики: — температура вспышки, 50 определяемзя в открытом тигле оС 168-17№ — кислотное число, мг K0H/r 0,10-0,17 — плотность при 20 С, г/см 1,05-1.,06 — кинематическая вязкость 55 при 20 С. сСт 6,3-6,6 — показатель преломления 1.4685

Композиция также может содержать резиновую крошку- измельченные вулкзнизованные отходы, полученные дроблением изношенных покрышек или РТИ на основе каучуков общего назначения, с размером частиц 0,5-6 мм, Используется резиновая крошка по ТУ 38. 10436 — 76, ТУ 38. 10537877, ТУ 38. 108015 — 87.

Улучшение технологических свойств композиции обеспечивается, благодаря использованию в составе пластифицирующей композиции синергической смеси алкила- . рилфосфатов, алициклического эпоксида и бутилметакрилатного полимера. Эффект проявляется, по-видимому, за счет снижения межфаэного натяжения в граничном слое наполнитель-полимер и уменьшения поверхностной энергии системы.

Повышение стойкости покрытый к термоокислител ьному старению обеспечивается благодаря совместному использованию в составе композиции пластификатора и противостарителя. Эффект достигается эа счет предотвращения образования гидропероксидных групп, инициирующих окисление фосфатами, входящими в состав пластификатора, и дезактивации возникающих в процессе окисления макрорздикалов фрагментами противостарителя. Помимо этого, наличие в составе пластификатора эпоксида — диоксида винилциклогексена способствует образованию в процессе отверждения композициитрииэоцизнуратных узлов сшивания, являющихся более термостойкими по сравнению с уретановыми свивками, Композиция может содержать и другие целевые добавки, в частности, пигменты, которые не оказывают существенного влияния на обеспечение положительного эффекта, но могут вводиться в композицию для придания ей цвета.

Пример 1, В смеситель помещают 30 r ниэкомолекулярного бутадиенпипериленового каучука, 5 г оксида кальция, 80 r мела, 2 г глицерина, 0,05 г катализатора уретанообраэования - дибутилдилауритана олова, 0,5 r противостарителя — агидола-1 и 40 r резиновой крошки. Смешение компонентов проводят в течение 10 минут; Затем добавляютт 70 г каучука, 30 г мела, 16 r полииэоци- . аната марки Б и 15 r пластификатора.

Смешение проводят в течение 10 минут.

Полученную. смесь заливают а форму и выдерживают до полного отверждения при температуре 18-25О С в течение 5-10 суток.

Композиции w примерам 2-.12 готовят аналогичным образом.

Состав и свойства композиций и покрытий приведены в табл. 1 и 2.

Динамическую вязкость определяют с помощью ротационного вискозиметра PB-8 системы Ииларовича при 20 С. Твердость

1819278 по Шору А, условную прочность и относительное удлинение при растяжении определяют по известным методикам (ГОСТ

263 — 75, ГОСТ 270-75), Старение отвержденных композиций проводят согласно ГОСТ 9.

024-74 при температуре 100 С в течение

168 ч.

Адгезионные свойства определяют методом отрыва на разрывной машине PM-05, Для оценки адгезии композицию непОсредственно после приготовления наносят слоем толщиной 1- t,5 мм на поверхность двух

«убиков иэ асфальтобенона или дерева с размером ребра 40 мм. Затем кубики скле. ивают и выдерживают в прижатом состоя. нии до испытания в течение 10 суток, при температуре 18 — 25О С, Мороэостойкость эластомеров характеризуют изменением удлинения образца при

- 40 С по сравнению с этим показателем при комнатной температуре (ГОСТ 408 — 78).

При содержании в композиции пластификатора менее 10 мас. ч, не реализуется эффект повышения стойкости к термоокислительному старению и улучшения технологических свойств композиции, кроме того, ° снижается морозостойкость покрытия, При . введении свыше 15 мас. ч; пластификатора

: наблюдается снижение физико-механиче ских и ад.езионных показателей композиции.

Количество оксида кальция оказывает влияние на монолитность отвержденной композиции, При содержании оксида кальция менее 5 мас. ч. снижается твердость покрытия из композиции следствии вспенивания. Увеличение концентрации оксида кальция свыше 15 мас. ч. приводит к повышению вязкости композиций.

Увеличение содержания мела свыше 80

;мас. ч. вызывает уменьшение условной прочности и относительного удлинения зла. стомеров. С уменьшением концентрации мела снижается твердость покрытия.

Использование глицерина в композиции менее 2 мас. ч. нецелесообразно из-эа снижения физико-механических и адгезионных показателей. С увеличением содержания глицерина более 4 мас. ч. нарушается монолитность образцов вследствие вспенивания.

Уменьшение концентрации полииэоцианата менее 16 мас. ч. вызывает снижение комплекса физико-механических свойств покрытия, а повышение содержания полииэоцианата более 24 мас. ч. приводит к вспениеанию образца, Количество катализатора уретанообраэования обосновывается сохранением необходимой жизнеспособности композиции, при содержании катализатора свыше 1,0 мас, ч. композиция характеризуется быстрым нарастанием вязкости. При концентрации катализатора менее 0,01 мас. ч.

5 значительно снижается скорость отверждения композиции.

Использование в составе композиции менее 0,5 MGc. ч. противостарителя не Аоэволяет обеспечить стойкость покрытия к

10 термоокислительному старению, а при введении более 3,0 мас. ч. противостарителя наблюдается снижение физико-механических показателей.

Преимуществом предлагаемой компо15 зиции является облегчение технологии укладки покрытия иэ нее, заключающееся в низкой вязкости, хорошей растекаемости и формуемости композиции. Другим преимуществом покрытий из предлагаемой компо20 зиции является увеличение срока службы.

Период эксплуатации таких покрытий без ремонта увеличивается в 1,3-1,5 раз, что имеет важное значение в условиях органического производства композиций для мо25 нолитных наливных покрытий спортивного назначения, Формула изобретения

Композиция для покрытий спортивных площадок на основе бутадиенопериленово30 го каучука с мол. м, 1200 — 3200, включающая глицерин, палиизоцианат и катализатор уретанообразования. отличающаяся тем, что, с целью улучшения технологических свойств композиции и повышения 35 стойкости к термоокислительному старению покрытий из нее, композиция дополнительно содержит пластификатор состава, мас, g: дибутилфенилфосфат — 59 — 80;

40 дифенилбутилфосфат — 8 — 18;

„трибутил фосфат — 5,5-13,5; трифенилфосфат— 1 — 1,5; диоксид винилциклогексена— 0,5- 1.0;

45 полибутилметакрилат — 5 — 7, оксид кальция, мел и противостаритель при следующем соотношении ингредиентов композиции, мас. ч.: бутадиенпипериленовый

50 каучук с мол. м. 1200-3200 — 100; глицерин — 2-4; полиизоцианат — 16 — 24; катализатор уретанообразования— 0,01-1,0;

55 оксид кальция— 5-15; мел— 60-80; противостаритель — 0,5-3,0; пластификатор указанного состава — 10-15.

1819278

Таблица 1

Соствв композиций

Компонент

Состав ° мас.ч. по примеру

9 10 11 12

5 б базовый объек-, па ТУ

РСФСР

461-3311-90 по авт.се.

11 1229214 контрольные

Низкомзлекулярный бутадиенпмпериленавый каучук СКДП-К

100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

Сополимер бутадиена с пнлериленом с

ИИ 1200»3200

100 100

Саполимер бутадиана с пнпернленом с

ИИ .500-!200

5 5

10 10 5 12

ЗО ЗО ЕО 7О

4 4 2 2

2D 20 16 18

10 5 15 15 3 10

70 60 70 60 50 60

3 4 3 2 5 3

20 24 24 . 24 28 20

5 20 15 .10

90 50 60 70

3 t 2 3

20 14 20 20

Оксид кальция

20

Глицерин

Полииэацианат

Катализатор уретанооб" раэоаанмя:

0,3 О ° 5

1,5

0>5 0,3

0,5 дмметнлбенэиламнн 0,5

0,05 дибутилдилаурииат олова

0,05 0,05

0,05

0,05 0,01

0,095

Протиаостаритепь:

0,5

О ° 7

0,7

2 агидол-1

НГ-2246

0>7

0,2

Фенмламид t-адамантнлпирокатехмнфассоP»CTO» IC>>t>lOTb>

Пластифнкатор

Дибутилфталат

Пигмент

Резиновая кровка

10 5 10

20 5

10

l5

10

t0

П р и н е ч а н и я. 1. О составах 1,6 использован пластификатор, содерващий (масА) дибутилфенилфосфата - 59, дифенилбути>лфосфзта - 18, трибутилфосфата - 13,5, трифенилфосфата - 1,5, дмоксид вниилциклагексена 1,0, попнбугилмеракрилат - 7. О составе 3; 10 - дибутилфемилфасфат " 80, Лифенипбутнлфосфат - 8, трнбутнлфосфат - 5>5, трифеннлфосфат - 1,0, диоксид емнмлцикпогексена " 0,5ь полибутилиетакрилата 5. 8 составах 2,4,5 " "дибутилфенилфосфат - 70> дифемилбутнлфосфат - 12, трибутилфосфат - 10, трифенилфосфат - 1,3; диоксид винилцнклогексена - 0,7, полибузипметакрмлат 6,.

S составе 7,8 использован пластификатор> содеркащмй (мас.8) дмбутипфеиипфосфвт - 52, дифеннлбутипфосфат 20, трибутилфс сфат " 15, трифенилфосфат - 2> диоксид винилцикло гексена " 2, полибутилнетакрилэт 9, В составе 9 - дибутнлфеиилфосфат 85> дифенилбутилФосфат - б, трибутилфасфат - 5, трифенилфосфат - 0,8, диоксид винилциклагексена - 0,2, полибутнлметакрилат

2. 0 составах 1,2,5, 7,8 и 10 используется .полиизоцианат марки Б! в составах 3,4,6,9, 1 1, 12, в такке в прототипе используется полиизоцианат марки Д.

1819278

Таблица 2

Свойства коькюэиций и покритмй докаэатепь

Состав по примеру

8 9 10 11 комтропьнне

2 3 4 бвэоенй объект по TY

12 авт.св.

r 1229214

Дммаиическап епэкость при 20 С, 1!а с

32 ЬО 36 28

Твердость по в!о ру, А: усл,еа. 47

47

47 54 5!

Хслоенал прочность, INa 1,5

1,5 1,6

0,Э 1 ° 3

l,7 1,8

Относительное уде, г, 1ОО

120 110 100 120

ll0 по твердости 1,13

1,17

0 ° 77 по условной прочности 0,83 эец вспеО 6

0,93 О,Э4 0,89 1,00

l,Î7 О,88

О ° 88 1,33 0,75 0,85

О 86 О 67 О 75 О 8

0,71 по относительному удлинение 0,8

0.57 мнй

ОЭ2 091 О ° 9 092 11 09

Ддгеэил на отрца, Iela к дереву 1

I,3 0,Ь 0,2 0,8 1,6

1>3 . 1,3 1,1

1,2 1,3

0,54 О, 1 О ° 07 О ° 4 0,6

0,57 0,55 0,54 0,53 0,56

0,76 0,83 0,87 0,9 0,62

0,53

0,91

0,97 0,6 0;87 0,43

0,55

0,68

Редактор

Заказ 1949 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Коэаеициемтн иэненемин пакаэателей после старемил е течение 168 ч при 100 С к асОальтобетону 0,53

Коро.мороэостойкости при -40 С 0 ° 62

30 37 49 35 30 60 47 10 I

48 52 45 50 46 27 50 65

1 5 1 ° 7 - 1,6 0,8 0,3 1,2 2,0

100 100 130 130 70 180 80 50

I,I1 1,09 1,04 1,04 1,02 1,02 Обра- 1,22 1,02 0,93 1 ° 04 1 ° 03

Составитель Н. Лузина

Техред М.Моргентал Корректор И. Шулла