Пластизольная композиция для герметизации и нанесения покрытий
Владельцы патента RU 2382805:
ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "НижПласт" (RU)
Пластизольная композиция на основе поливинилхлорида эмульсионного предназначена для герметизации внутренних и наружных сварных швов кузовов и кабин, нанесения покрытий на днища и другие металлические детали автомобильной техники с целью их антикоррозионной обработки, вибро- и шумоизоляции. Пластизольная композиция содержит поливинилхлорид эмульсионный, диоктилфталат, мел, двухосновной фталат свинца, органобентонит, модифицированный оксид кальция, адгезив - полиаминоамид Euretek 545 или 505 и при необходимости каолин, графит, и уайт-спирит. Технический результат - повышение адгезионных свойств к металлу, что обеспечивает улучшенные эксплуатационные качества пластизольной композиции. 2 табл.
Предлагаемое изобретение относится к составу пластизолей на основе поливинилхлорида, применяемых в автомобильной промышленности, в частности, для герметизации внутренних и наружных сварных швов кузовов и кабин, нанесения покрытий на днища и другие металлические детали автомобильной техники с целью их коррозионной защиты, вибро- и шумоизоляции.
Пластизольные композиции имеют два преимущества: во-первых, дешевы, а во-вторых, ими можно склеивать замасленные поверхности. Клеевые соединения отличаются стойкостью к воздействию агрессивных сред, высокой прочностью при расслаивании и т д. Примерами советских пластизольных клеев являются ГИПК-133 и ГИПК-134. /с.92-94. Кардашов Д.А., Петрова А.П. Полимерные клеи. Создание и применение. М., Химия. 1983. 256 с./. Состав клея ГИПК-134: поливинилхлорид (ПВХ), диоктилфталат, дибутилфталат, смола ЭД-20, стабилизатор, наполнители, хлорпарафин, отвердитель /с.23. Справочник по клеям. Айрапетян Л.Х. и др. Л., Химия. 1980. 304 с./
Свойства пластизольной композиции зависят от характеристик используемого ПВХ и от свойств и соотношения различных добавок. Наполнитель - мел, бентонит, существенно влияют на реологические свойства пластизольной композиции и физико-механические свойства изделий из них; кроме того, при их введении снижается ее стоимость. Для уменьшения вязкости в пластизольную композицию вводят различные летучие разбавители (уайт-спирит). Введение небольшого количества окиси кальция снижает содержание влаги в композиции, что уменьшает пористость получаемых из них изделий.
Пластизоль Д-11А применяется для защиты днища кузова от коррозии, абразивного износа и для шумоизоляции, пластизоль Д-4А - для герметизации сварных швов автомобилей, например ВАЗ 2112.
Патент РФ № 2149166 (C08L 027/06) относится к составам ПВХ-пластизолей, применяемых в качестве клеев для фильтров автомобилей, которые в качестве наполнителя содержат мел, оловоорганический термростабилизатор, пластификатор - хлорпарафин, водосвязующий компонент - оксид кальция и уайт-спирит, эпоксидную диановую смолу, ПВХ, диоктилфталат, гексаметилендиаминадипинат, дициандиамид, бентон. Недостаток - значительное количество (25-35%) от ПВХ такого дорогого продукта, как эпоксидная смола, а также необходимость использования дициандиамида (7-8%) и соли АГ (3%) от ЭД-20, что значительно удорожает пластизоль.
В качестве адгезива в составе пластизолей используются диметакриловые эфиры триэтиленгликоля (Патенты РФ 2098437), диэтиленгликоля (№ 2115674), олигоэфиракрилаты марок 7-1 и 7-20 (Патент № 2089572, ТУ 6-01-538-76, ТУ 6-01-680-76), а в качестве инициатора их применяют гидропероксид изопропилбензола (гипериз). Однако диметакриловый эфир и олигоэфиракрилат в настоящее время не выпускаются. Пластизоли на основе диметакриловых эфиров и олигоэфиракрилатов не стабильны при хранении; на адгезийные свойства пластизолей может влиять влажность окружающей среды. Работа с гиперизом требует особых мер предосторожности и он является малодоступным продуктом.
В качестве адгезивов в ПВХ-пластизолях все более широкое применение находят азотосодержащие добавки, например полиаминоамиды. Введение в композицию небольшого количества азотосодержащих добавок (0,5-5%) позволяет получать покрытия с высокой адгезионной способностью. Для этих целей использован полиаминоамид Euretek 505 (см. Карпухина Г.В. и др. Адгезионная прочность покрытий из ПВХ-пластизолей с азотосодержащими адгезивами. Журнал «Пластические массы». №10, 1988. с.43-45).
В техническом решении (Патент на изобретение РФ №2003104066, C08L 27/06, 2004) в качестве адгезива предложена смесь полиаминоамидной смолы и изоцианата в качестве ускорителя отверждения. Отличие предложенной композиции от известных двух вышеприведенных технических решений состоит в том, что предложен полиаминоамид Euretek 545 без ускорителей.
В Патенте РФ № 2155780 (Пластизоль с акустическим действием, 1995) используют полиаминоамид Euretek 507 фирмы Витко и пластизоль отверждают при Т 160°С в течение 25 мин. Заявляемая пластизоль отверждается при Т 130°С в течение 30 мин.
Полиаминоамид Euretek 545 использован в пластизолях (Патент РФ № 2305694, C09J 163/02, 2007 «Способ приготовления мастики»). Однако этот адгезив применяется вместе с вторым адгезивом, которым является эпоксидная смола. Данный пластизоль двухкомпонентный и при смешении этих компонентов срок отверждения при Т 20-40°С составляет несколько часов. Заявляемый пластизоль однокомпонентный и отверждается при Т 130°С. Причем срок хранения пластизоля - не менее 3 мес. Кроме того, в составе отсутствует эпоксидная смола. В данной композиции (Патент 2305694) полиаминоамида Euretek 545 около 12%, в заявляемой - не более 6,3%.
Наиболее близким по технической сущности и назначению является композиция (Патент РФ № 2115673, C08L 027/06, 1998), предназначенная для изготовления шумоизоляционных антикоррозийных покрытий кузовов автомобилей, включающая: ПВХ, ди(2-этилгексил)фталат, уайт-спирит, каолин, структурообразоаватель, гипериз, триэтилбензиламмоний хлорид и в качестве адгезива - диметакрилат триэтиленгликоля и дополнительно 2,2'-диазоизобутиронитрил.
Технический результат предложенного решения - повышение адгезионных свойств и вязкости, снижения стекания, со значительным расширением диапазона его применения.
Для решения поставленной технической задачи, в соответствии с изобретением, предложена пластизольная композиция для герметизации и нанесения покрытий, включающая ингредиенты, мас.ч.: поливинилхлорид эмульсионный - 60, диоктилфталат - 50-75, мел - 30-76, двухосновной фталат свинца - 2-3, органобентонит 6-15, модифицированный оксид кальция 1,2-3, адгезив - полиаминоамид Euretek 545 или 505 - 5-7,5 и при необходимости каолин 0-10, графит 0-2 и уайт-спирит - 0-10.
В реализации предложенного технического решения использованы материалы и полупродукты, характеристики которых приведены ниже:
- поливинилхлорид эмульсионный (ГОСТ 14039-79 марки ЕП-6603С);
- диоктилфталат (ДОФ - ГОСТ 8728-77);
- мел (ГОСТ 12085-73 - ТУ 2169-031-00204872-97, марка «Б»);
- полиаминоамид (Euretek 545 или Euretek 505; проспект фирмы HUNSTSMAN,), имеющий показатели: цвет (Гарднер ISO 4630) - 14; содержание аминов (ISO 9072), мг/г - 350-380; вязкость при температуре 75°С (ISO 3219), Pa s - 1-2,5; давление пара при 20°С - 0,015(hPa), плотность при 20°С (ISO 1675), г/см3 ~ 1,0; температура горения (ASTM D 93) - 70°С;
- графит коллоидный (С-1 ГОСТ 431-75 марка АГ-4В);
- модифицированный тонкодисперсный оксид кальция, например БИК-2616 (характеристика: плотность при 20°С, г/мл - 1,94; температура вспышки, °С - >100; содержание нелетучих веществ /DIN 53216/ - 97,5%), представляющий собой мелкодисперсный оксид кальция, обработанный смачивающей добавкой, а также оксид кальция, обработанный различными ПАВами, кремнеорганическими соединениями и т.д. (Описание БИК-2616 «Слаболетучая добавка для устанения проблем влажности во всех видах ПВХ-пластизолей»);
- двухосновной фталат свинца (характеристика: содержание свинца, % - 75; плотность, г/см3 - 4,5; ТУ6-09-600-76);
- органобентонит (ТУ 952752-2000);
- каолин (ГОСТ 21285-75);
- уайт-спирит (нефрас с-4-150/200, ГОСТ 3134-78; ТУ 2411-036-00151688-2004).
Сущность изобретения проиллюстрирована на семи примерах. Приготовление испытываемых композиций идентично и отличаются лишь соотношением ингредиентов и результатами опытов. В ступку на 300 мл загружают все ингредиенты и растирают пестиком при комнатной температуре в течение не менее 20 мин. Затем дают выдержку 2 часа и снова растирают 10-15 мин. Полученную пасту каждого опыта анализируют. Пластизольную композицию отверждают при 130°С в течение 30 мин. Составы примеров и свойства полученных пластизолей представлены в табл.1 и 2.
Все полученные композиции отвечают требованиям для герметизации сварных швов. Для покрытия днищ не отвечают по вязкости только пластизоли, полученные по примерам 2 и 7.
Показатели пластизольной композиции определены экспериментально, используя ТУ 2241-005-16699892-98, ТТМ 37.102.001 2003 «Технические требования на пластизоли для герметизации сварных швов кузовов и кабин автомобилей» и ТТМ 37.102.0009-2003 «Технические требования для защиты днища кузовов легковых автомобилей» (ОАО «ГАЗ», Н.Новгород).
| Таблица 1 | ||||||||
| Состав полученных пластизолей | ||||||||
| №№ п.п. | Название компонентов | Количество ингредиентов, мас.ч. | ||||||
| Номера примеров | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||
| 1. | Поливинилхлорид эмульсионный | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 |
| 2. | Диоктилфталат | 50 | 50 | 75 | 75 | 75 | 60 | 60 |
| 3. | Мел | 76 | 76 | 60 | 60 | 30 | 60 | 60 |
| 4. | Модифицированный оксид кальция БИК-2616 | 3 | 3 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 |
| 5. | Двухосновной фталат свинца | 2 | 2 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| 6. | Уайт-спирит | 10 | 8 | - | - | - | 2 | 2 |
| 7. | Графит | 2 | - | 0,15 | - | 0,15 | 0,15 | 0,15 |
| 8. | Органобентонит | 6 | 6 | 12,6 | 12,6 | 9 | 12 | 15 |
| 9. | Полиаминоамид Euretek 545 | 5 | 5 | 7,5 | 7,5 | 7,5 | 7,5 | 7,5 |
| 10. | Каолин | - | - | - | - | 10 | - | - |
Применение предлагаемого технического решения обеспечивает надежную адгезию покрытия к защищаемой поверхности независимо от толщины нанесенного слоя и перепада температур, что позволяет улучшить эксплуатационную надежность герметизации внутренних и наружных сварных швов кузовов, кабин и покрытий на днища и другие металлические детали автомобилей, тем самым улучшается коррозийная защита, вибро- и шумоизоляцию.
Пластизольная композиция для герметизации и нанесения покрытий, содержащая поливинилхлорид эмульсионный, диоктилфталат, двухосновной фталат свинца, органобентонит, модифицированный оксид кальция, адгезив - полиаминоамид Euretek 545 или 505, и при необходимости каолин, графит и уайт-спирит при следующем содержании ингредиентов, мас.ч.:
| Поливинилхлорид эмульсионный | 60 |
| Диоктилфталат | 50-75 |
| Мел | 30-76 |
| Двухосновной фталат свинца | 2-3 |
| Органобентонит | 6-15 |
| Модифицированный оксид кальция | 1,2-3 |
| Указанный полиаминоамид | 5-7,5 |
| Каолин | 0-10 |
| Графит | 0-2 |
| Уайт-спирит | 0-10 |
