Герметизирующая полимерная композиция

Авторы патента:

Бакирова Индира Наилевна (RU)

Самуилов Александр Яковлевич (RU)

Галеева Эльвира Илькамовна (RU)

Митрофанова Светлана Евгеньевна (RU)

Самуилов Яков Дмитриевич (RU)

C08L75/04 - полиуретаны

C08K3/10 - соединения металлов

C08G18/32 - полиоксисоединения; полиамины; оксиамины

C08G18/10 - Способы форполимеризации, включающие реакцию изоцианатов или изотиоцианатов с соединениями, имеющими активный атом водорода в первой стадии реакции (меченые полиизоцианаты C08G 18/80)

Владельцы патента RU 2332431:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный технологический университет" (RU)

Изобретение относится к герметизирующей полимерной композиции, которая находит свое применение в машиностроении и строительстве. Данная композиция включает при определенном соотношении компонентов: форполимер, простой олигоэфир, наполнитель и отходы эластичного пенополиуретана, причем в качестве форполимера она содержит форполимер на основе полиокситетраметиленгликоля и толуилендиизоцианата, в качестве простого олигоэфира - простой олигоэфир на основе глицерина, окиси пропилена и окиси этилена молекулярной массы 3600, и дополнительно содержит полиизоцианат марки Б, тиодиэтиленгликоль и октоат олова. Технической задачей заявленного изобретения является увеличение прочности при разрыве и уменьшение остаточного удлинения герметиков на основе заявленной композиции. Поставленная задача решается тем, что композиция содержит определенный состав компонентов, в результате чего прочность при разрыве герметиков на основе такой композиции увеличивается в 2-3 раза, а остаточное удлинение уменьшается в 4-6 раз. 1 табл.

Изобретение относится к области композиционных материалов и может быть использовано в качестве герметиков в машиностроении и строительстве.

Известна герметизирующая полимерная композиция, содержащая, мас.ч.:

форполимер на основе простого олигоэфира
молекулярной массы 4500 и толуилендиизоцианата	100
простой олигоэфир на основе окиси пропилена
и окиси этилена молекулярной массы 4500	100
смесь диметиламинометилфенолов	2,0-2,5
наполнитель	48,7-83,3,

см. ТУ 38.50304-90. Герметик "Форсаж", ТР 03.06-90 - Технологический регламент производства герметика "Форсаж".

Недостатком этой композиции является снижение основных физико-механических свойств герметиков во времени. Например, у герметика, полученного на основе форполимера, хранившегося в течение трех месяцев с момента изготовления, условная прочность при разрыве и относительное удлинение снижаются в два раза.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является герметизирующая полимерная композиция, включающая, мас.ч.:

стабилизированный диэтилфосфитом форполимер,
полученный взаимодействием простого олигоэфира
молекулярной массы 4500 на основе окиси этилена и
окиси пропилена и толуилендиизоцианата	100
простой олигоэфир на основе окиси пропилена и
окиси этилена молекулярной массы 4500-6000	7-9
N,N,N',N'-тетрагидроксипропиленэтилендиамин	13-19
наполнитель	40-60
отходы эластичного пенополиуретана	12-20,

см. RU Патент 2139305, МПК 6 С08L 71 /02, 1999.

Недостатком этой композиции являются:

- недостаточно высокая условная прочность при разрыве;

- наличие остаточного удлинения.

Технической задачей изобретения является увеличение прочности при разрыве и уменьшение остаточного удлинения герметиков на основе заявляемой композиции.

Техническая задача решается тем, что герметизирующая полимерная композиция, включающая форполимер, простой олигоэфир, наполнитель и отходы эластичного пенополиуретана, содержит в качестве форполимера форполимер на основе полиокситетраметиленгликоля и толуилендиизоцианата, в качестве простого олигоэфира - простой олигоэфир на основе глицерина, окиси пропилена и окиси этилена молекулярной массы 3600 и дополнительно содержит полиизоцианат марки Б, тиодиэтиленгликоль и октоат олова при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

форполимер на основе полиокситетраметиленгликоля
итолуилендиизоцианата	100
простой олигоэфир на основе глицерина, окиси пропилена и
окиси этилена молекулярной массы 3600	5-6
наполнитель	25-30
отходы эластичного пенополиуретана	12-20
полиизоцианат марки Б	8-9
тиодиэтиленгликоль	12-15
октоат олова	0,30-0,33

Решение технической задачи позволяет увеличить прочность при разрыве в 2-3 раза и уменьшить остаточное удлинение в 4-6 раз.

Компоненты герметизирующей полимерной композиции имеют следующие характеристики:

- форполимер на основе полиокситетраметиленгликоля и толуилендиизоцианата торговой марки СКУ-ПФЛ-100 с содержанием изоцианатных групп 6,0 мас.% (ТУ 38.103137-78);

- простой олигоэфир на основе глицерина, окиси этилена и окиси пропилена молекулярной массы 3600 и функциональностью по ОН-группам-3 торговой марки Лапрол 3603 (ТУ 6-05-2014-86);

- наполнитель: технический углерод (ГОСТ 7885-77), мел (ГОСТ 2361-86);

- отходы эластичного пенополиуретана на основе простого олигоэфира - облой, литники, выпрессовки, бракованные изделия и изделия, вышедшие из эксплуатации;

- полиизоцианат марки Б, который представляет собой смесь дифенилметандиизоцианатов с содержанием изоцианатных групп 30 мас.% (ТУ 113-03-38-106-90);

- тиодиэтиленгликоль - низкомолекулярное соединение структурной формулы (HOCH₂CH₂)₂S, см. Заявка 10257949 Германия, МПК7, 2004;

- октоат олова - соль двухвалентного олова 2-этил гексановой кислоты структурной формулы C₁₆H₃₀SnO₄, см. Краткую химическую энциклопедия, т.3, 1964.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.

Пример 1 (по прототипу). Предварительно измельченные отходы эластичного пенополиуретана 20 г (граммы соответствуют мас.ч.) с условным диаметром 2-3 мм смешивают с N,N,N',N'-тетрагидроксипропиленэтилендиамином 13 г и простым олигоэфиром на основе окиси пропилена и окиси этилена молекулярной массы 4500 7 г до образования однородной массы. Далее перемешивают со стабилизированным диэтилфосфитом форполимером, полученным взаимодействием простого олигоэфира молекулярной массы 4500 на основе окиси этилена и окиси пропилена и толуилендиизоцианата 100 г и техническим углеродом 60 г. Приготовленную композицию шпателем наносят на рабочую поверхность.

Пример 2 (по заявляемому объекту). Предварительно измельченные отходы эластичного пенополиуретана 12 г с условным диаметром 3-5 мм смешивают с простым олигоэфиром на основе глицерина, окиси пропилена и окиси этилена молекулярной массы 3600 (Лапрол 3603) 6 г и тиодиэтиленгликолем 13 г с последующим смешением с форполимером на основе полиокситетраметиленгликоля и толуилендиизоцианата (СКУ-ПФЛ-100) 100 г, полиизоцианатом марки Б 8,0 г, техническим углеродом 25 г и октоатом олова 0,3 г. Приготовленную композицию шпателем наносят на рабочую поверхность.

Пример 3-11. Способ приготовления композиций аналогичен примеру 2.

Физико-механические испытания герметиков на основе заявляемой композиции проводят в соответствии с ГОСТами. Условную прочность при разрыве, относительное и остаточное удлинение определяют по ГОСТ 21751-76, адгезию по ГОСТ 21981-76. Состав и свойства полимерных композиций приведены в таблице 1.

Из данных таблицы 1 следует, что герметики на основе заявляемой композиции по сравнению с прототипом превосходят по показателям прочности при разрыве в 2-3 раза и имеют остаточное удлинение, уменьшенное в 4-6 раз.

Таблица 1.
Состав и свойства герметиков на основе заявляемой полимерной композиции
Состав и свойства полимерной композиции	Примеры
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Стабилизированный диэтилфосфитом форполимер	100	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Форполимер на основе полиокситетраметиленгликоля и толуилендиизоцианата	-	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100
Простой олигоэфир на основе окиси пропилена и окиси этилена молекулярной массы 4500	7,0	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
ростой олигоэфир на основе глицерина, окиси этилена и окиси пропилена молекулярной массы 3600	-	6	5	6	5	6	6	5	5	5	6
N,N,N',N'-тетрагидроксипропиленэтилендиамин	13	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Состав и свойства полимерной композиции	Примеры
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Наполнитель:	60	25	30	30	25	25	25	25	30	30	30
Технический углерод
Мел
Отходы эластичного пенополиуретана	20	12	14	16	15	18	20	18	14	16	12
Полиизоцианат марки Б	-	8,0	8,2	8,5	8,8	9,0	8,7	8,1	8,3	8,0	8,4
Тиодиэтиленгликоль	-	13	12	12	12	14	15	12	13	15	14
Октоат олова	-	0,30	0,30	0,30	0,31	0,33	0,31	0,32	0,30	0,30	0,33
Условная прочность при разрыве, МПа	1,1-3,3	5,90	6,00	6,27	5,80	5,20	6,50	6,20	7,00	7,30	6,30
Относительное удлинение, %	300-400	250	300	340	300	260	320	310	350	350	300
Остаточное удлинение, %	8-12	0	0	2	0	0	0	2	2	0	0
Адгезия, МПа	0,9-4,7	1,0	1,6	0,9	1,3	3,1	4,7	4,2	2,8	4,0	2,0

Герметизирующая полимерная композиция, включающая форполимер, простой олигоэфир, наполнитель и отходы эластичного пенополиуретана, отличающаяся тем, что в качестве форполимера она содержит форполимер на основе полиокситетраметиленгликоля и толуилендиизоцианата, в качестве простого олигоэфира - простой олигоэфир на основе глицерина, окиси пропилена и окиси этилена молекулярной массы 3600 и дополнительно содержит полиизоцианат марки Б, тиодиэтиленгликоль и октоат олова при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

форполимер на основе
полиокситетраметиленгликоля
и толуилендиизоцианата	100
простой олигоэфир на основе глицерина,
окиси пропилена и окиси этилена
молекулярной массы 3600	5-6
наполнитель	25-30
отходы эластичного пенополиуретана	12-20
полиизоцианат марки Б	8-9
тиодиэтиленгликоль	12-15
октоат олова	0,30-0,33

Изобретение относится к химии полимеров, а именно к композициям для получения жесткого пенополиуретана, используемым в качестве теплоизоляционных материалов в различных областях техники, в частности для многослойных строительных панелей с промежуточным слоем из пенополиуретана.

Способ отверждения однокомпонентных пенополиуретанов длительного хранения // 2329277

Изобретение относится к способу ускорения отверждения однокомпонентных пенополиуретанов длительного хранения при его использовании при экструзии пены на поверхность.

Морозостойкая полиуретановая композиция для изделий, получаемых методом литья // 2323237

Изобретение относится к рецептурам полиуретановых эластомеров, которые могут быть использованы для изготовления изделий методом литья. .

Пенополиуретан/полиизоцианурат, усиленный стеклянными волокнами // 2317307

Изобретение относится к пенополиуретанам/полиизоциануратам, усиленным стеклянными волокнами, которые получают: 1) приведением в контакт: изоцианатного компонента, имеющего вязкость в диапазоне от 200 до 600 мПа·с, компонента на основе многоатомного спирта, содержащего первый многоатомный спирт, представляющий собой производное сорбита, второй многоатомный спирт типа простого полиэфира и третий многоатомный спирт, типа сложного полиэфира, причем вышеупомянутые многоатомные спирты имеют вязкость, находящуюся в диапазоне от 200 до 6000 мПа·с, в присутствии катализаторов, выбранных из солей олова, карбоксилатов калия и, в известных случаях, третичных аминов; физического и/или химического вспучивающего агента; эмульгатора и, в случае необходимости, замедлителя пламени, 2) пропиткой составом, полученным на стадии 1), упаковки стеклянных волокон и 3) вспениванием и отверждением вышеупомянутого состава таким образом, чтобы образовать усиленный пеноблок, содержащий упаковку стеклянных волокон.

Способ модификации битумов полиуретанами // 2303613

Изобретение относится к способу получения битум-полиуретановых композиций, предназначенных преимущественно для изготовления дорожных, защитных, изоляционных и антикоррозионных покрытий.

Жидкий отвердитель форполимеров с концевыми изоцианатными группами // 2299216

Изобретение относится к получению жидкого отвердителя форполимеров с концевыми изоцианатными группами, используемого для изготовления изделий из полиуретановых эластомеров методом литья.

Морозостойкая полиуретановая композиция // 2298568

Прессованный материал, содержащий полиуретановый эластомер и каучук, способ его получения // 2297327

Изобретение относится к прессованному материалу, содержащему полиуретановый эластомер и каучук, а также способу получения материала, включающему смешивание, формование и прессование исходных материалов, и может быть использовано при строительных, декоративных и инженерных работах.

Способ модификации битума // 2296142

Изобретение относится к области модификации битумов полимерами. .

Полимерная композиция // 2295550

Изобретение относится к полимерной композиции на основе эпоксиуретановой смолы, используемой при изготовлении броневых покрытий, для вкладных зарядов баллистного твердого ракетного топлива, а также в качестве заливочных компаундов в электронике, электро- и радиотехнике, строительстве и других целей.

Герметизирующий компаунд // 2329280

Изобретение относится к композиции на основе эпоксидной смолы, предназначенной для герметизации полупроводниковых приборов. .

Титансодержащий раствор, катализатор для получения сложного полиэфира и способ получения смолы на основе сложного полиэфира // 2310667

Изобретение относится к титансодержащему раствору, пригодному для использования в катализаторе для получения сложного полиэфира, катализатору на его основе и способу получения сложного полиэфира с использованием заявленного катализатора.

Способ получения лантанидсодержащего эпоксидного полимера // 2233855

Изобретение относится к способу получения лантанидсодержащих эпоксидных полимеров, которые могут быть использованы в оптике и квантовой электронике. .

Фторированный привитой сополимер, полимерный электролит, содержащий его, и литиевая аккумуляторная батарея с использованием полимерного электролита // 2218359

Изобретение относится к фторированному привитому сополимеру, полимерному электролиту и литиевой аккумуляторной батарее. .

Состав разделительного поршня для очистки трубопровода, разделения сред // 2209364

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к трубопроводному транспорту нефтей и нефтепродуктов, и может быть использовано для разделения сред при последовательной перекачке и вытеснения одной среды с помощью другой, а также для очистки трубопроводов от отложений.

Электропроводящий синтетический материал и электропроводящий экранирующий профиль // 2207353

Изобретение относится к электропроводящему синтетическому материалу для формования экранирующего профиля в нужном месте на детали экранирующего корпуса. .

Электропроводящая композиция // 2189998

Изобретение относится к полимерным материалам с особыми электрическими свойствами. .

Битум-полимерное вяжущее // 2184751

Изобретение относится к композициям, применяемым при производстве материалов, используемых для изоляции стыков, швов, примыканий, приклейки рулонных кровельных материалов и гидроизоляции фундаментов и трубопроводов.

Прессовочный материал // 2177014

Изобретение относится к прессовочным материалам и может быть использовано в машиностроительной промышленности для изготовления изделий конструкционного и электротехнического назначения повышенной прочности, например для изготовления плит конструкционного назначения повышенной прочности, работающих при повышенных температурах.

Композиционный материал для постоянных магнитов, его варианты // 2170970

Изобретение относится к магнитным материалам, а именно к композиционным материалам для постоянных магнитов в связующей среде на основе полипропилена, и может быть использовано в технике для изготовления магнитных деталей электродвигателей, водосчетчиков, акустической и телевизионной аппаратуры и др.

Стабилизированные водные дисперсии сшивающего агента // 2324707

Изобретение относится к стабилизированным водным дисперсиям сшивающего агента, пригодным для получения покрытий. .