Герметизирующая и гидроизолирующая композиция

Изобретение относится к композиции для герметизации и гидроизоляции строительных сооружений, в частности кровельных покрытий. Композиция содержит, мас.ч.: полисульфидный олигомер 100, диоксид марганца 9-15, мел природный технический дисперсный марки МТД-2 90-150, диатомит 20-30, пластификатор 30-60, дифенилгуанидин 0,2-0,6 и модифицирующая добавка 0,5-1,0. Модифицирующая добавка представляет собой кубовый остаток с температурой кипения не менее 200°С, полученный после отгонки из кубового отхода производства N-метиланилина фракции с температурой кипения до 200°С. Полученная композиция позволяет повысить физико-механические, адгезионные и гидроизоляционные свойства эластомерного материала. 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. С09K 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 [а.с. СССР №1054397, кл. С09K 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, диоксид марганца, стеариновую кислоту, дифенилгуанидин и пластификатор - смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Полисульфидный олигомер 100
Диоксид титана 79-81
Гидрофобизированный мел 16-18
Аэросил 4,3-4,6
Полиэтиленгликольадипинат 0,7-1,4
Диоксид марганца 8,8-14,8
Стеариновую кислоту 0,9-1,5
Дифенилгуанидин 2,7-4,5
Смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров 9,5-12,5

[патент РФ №2064955, кл.6 С09K 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 обуславливает 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. Использование в прототипе гидрофобизированного мела существенно ухудшает перерабатываемость композиций.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка состава композиции, обладающей повышенными физико-механическими, адгезионными и гидроизоляционными свойствами.

Техническим результатом является повышение физико-механических, адгезионных и гидроизоляционных свойств покрытия, а также расширение областей применения заявленной композиции.

Поставленный технический результат решается использованием композиции, включающей полисульфидный олигомер, пластификатор - смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров, диоксид марганца и дифенилгуанидин, наполнитель - мел природный технический дисперсный марки МТД-2, диатомит и дополнительно модифицирующую добавку при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Полисульфидный олигомер 100
Диоксид марганца 9-15
Мел природный технический
дисперсный марки МТД-2 90-150
Диатомит 20-30
Пластификатор 30-60
Дифенилгуанидин 0,2-0,6
Модифицирующая добавка 0,5-1,5

Сущность изобретения заключается в следующем. Использование мела природного технического дисперсного марки МТД-2 позволяет получать композиции с улучшенной перерабатываемостью. Введение диатомита способствует взаимоусилению структурных образований между полимерной матрицей и, как следствие, повышению упруго-прочностных характеристик. В составе композиций на основе полисульфидного олигомера модифицирующая добавка проявляет себя в качестве ускорителя вулканизации и обеспечивает улучшение адгезионных свойств материалов. В сравнении с дифенилгуанидином кубовый отход производства N - метиланилина в меньшей степени ускоряет процесс отверждения композиций, что способствует более высокой конверсии взаимодействующих реакционных центров на поздних стадиях процесса структурообразования эластомера. Сочетание в композиции дифенилгуанидина и кубового отхода производства N-метиланилина приводит к повышению плотности сшивания вулканизатов. Наличие аминогрупп в кубовом отходе производства N-метиланилина обусловливает повышенную прочность соединения материалов с субстратами.

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 дифенилгуанидина менее 0,2 мас.ч. ухудшаются физико-механические свойства покрытия и гидростабильность покрытия. Увеличение концентрации ускорителя выше 0,6 мас.ч. 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 15 мас.ч. количества вулканизующего агента снижает жизнеспособность композиции.

При содержании мела менее 90 мас.ч. ухудшаются стоимостные показатели 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 свыше 60 мас.ч. снижает прочностные и гидроизоляционные свойства.

При содержании диатомита менее 20 мас.ч. снижаются прочностные свойства материала. Использование диатомита в количестве более 30 мас.ч. приводит к ухудшению перерабатываемости композиций.

Использование модифицирующей добавки в количестве менее 0,5 мас.ч. приводит к снижению адгезионной прочности соединения с субстратами. При увеличении содержания модифицирующей добавки свыше 1,5 мас.ч. снижаются упруго-прочностные свойства.

В качестве полисульфидного олигомера используются жидкие тиоколы марок I, II и НВБ-2, со среднечисленной ММ 1700-5500, содержанием SH-групп 1,6-4,3% (ГОСТ 12812-80). Вязкость тиоколов при 25°С составляет 7,5-50 Па·с. Вулканизующий агент - диоксид марганца (ГОСТ 4470-79). Ускоритель вулканизации - дифенилгуанидин. В качестве пластификатора используется смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров. Смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров получается из флотореагента-оксаля (крупнотоннажного отхода производства изопрена), выпускаемого по ТУ 38 103429-88, и представляет собой его фракцию, выкипающую до 90% при температуре 150-155°С при давлении 6-10 мм рт.ст. Смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров имеет следующие физико-химические характеристики:

Эфирное число, мг КОН/г 1,5-4,0
Плотность, г/см3 1,080-1,105
Массовая доля летучих веществ 0,5-0,6
Температура вспышки, °С 130-140
Температура застывания, °С 40-50
Содержание примесей: следы диметилдиоксана
Показатель преломления 1,467
Динамическая вязкость при 20°С, Па·с 0,55
Температура начала кипения, °С 40-50

Наполнитель - мел природный технический дисперсный марки МТД-2 (ТУ-5743-008-05120542-96).

Диатомит (ТУ 5761-001-25310144-99) представляет собой легкие пористые породы от белого до желтовато-серого цвета. Средняя плотность диатомита колеблется в пределах от 0,15 до 0,6 г/см3. Диатомит на 96% состоит из водного кремнезема (опала) общей формулы SiO2·nH2O.

Модифицирующая добавка представляет собой кубовый остаток с температурой кипения не менее 200°С, полученный после отгонки из кубового отхода производства N-метиланилина (стадия выделения товарного N-метиланилина) фракции с температурой кипения до 200°С. Модифицирующая добавка представляет собой смесь, состоящую из более чем 100 веществ, в том числе, мас.%:

N-метиланилина 3-5
N-циклогексиламин 15-20
м-толуидин 1-3
N-(3-толил)бензамид 10-13
Смесь веществ с Ткип до 240°С/4 мм рт.ст. 51-29
Высокомолекулярные смолистые вещества 20-30

Доля аминогрупп в составе модифицирующей добавки 4-6 мас.% Модифицирующая добавка представляет собой подвижную жидкость от темно-коричневого до черного цвета с характерным запахом.

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 по ГОСТ 2678-80, прочность сцепления с бетоном по ГОСТ 265789-85, 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, 90 г мела природного технического дисперсного марки МТД-2, 20 г диатомита, 0,5 г модифицирующей добавки и 0,2 г дифенилгуанидина. Мельницу включают и проводят диспергирование в течение 3-5 часов. В полученную массу добавляют 9 г диоксида марганца, перемешивают еще в течение 5 мин, затем заливают в форму. Композицию выдерживают до полного отверждения в течение 7-10 суток при 25°С.

Аналогичным способом 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, физико-механическими и адгезионными 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.

Таблица 1
Компоненты композиции Содержание компонентов в композиции, мас.ч. по примерам Прототип
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Полисульфидный олигомер 100 100 100 100 100 100 100 100 100
Диоксид титана - - - - - - - - 80
Мел гидрофобизированный - - - - - - - - 17
Мел природный технический дисперсный марки МТД-2 90 110 130 150 70 70 170 170 17
Аэросил - - - - - - - - 4,5
Полиэфир - - - - - - - - 1,0
Диоксид марганца 9 11 13 15 7 17 7 9 11,8
Стеариновая кислота - - - - - - - - 1,2
Дифенилгуанидин 0,2 0,4 0,4 0,6 0,1 0,6 0,4 0,8 3,6
Смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров 30 40 50 60 20 80 40 80 11
Диатомит 20 25 25 30 5 30 30 40 -
Модифицирующая добавка 0,5 1,0 0,7 1,5 0,2 0,5 1,0 3,0 -
Таблица 2
Показатель Пример Прототип
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Вязкость (23±2°С), Па·с 190 191 186 195 190 186 200 200 172
Жизнеспособность, мин 125 114 114 113 137 108 113 104 110
Твердость по Шору А, усл.ед. 57 59 59 63 54 62 57 62 54
Условная прочность при растяжении, МПа 2,38 2,49 2,50 2,56 2,09 2,48 2,32 2,42 1,14
Относительное удлинение, % 323 336 332 332 356 342 313 321 310
Относительное остаточное удлинение после разрыва, % 3 3 3 2 6 4 4 5 6
Сопротивление раздиру, кН/м 1,4 1,4 1,4 1,5 1,2 1,3 1,3 1,3 1,2
Прочность сцепления с бетоном, МПа 0,73 0,74 0,76 0,85 0,73 0,74 0,70 0,71 0,61
Водопоглощение, мас.%
При 23+2°С
Через 1 сут 1,3 1,3 1,2 1,2 2,1 1,4 1,3 1,3 2,6
Через 120 сут 16,2 16,5 16,4 16,3 17,7 16,9 16,7 16,4 25,2
Плотность эффективных цепей υ·104, моль/см3 2,9 2,8 2,9 2,7 2,2 2,5 2,4 2,4 1,80

Герметизирующая и гидроизоляционная композиция, включающая полисульфидный олигомер, пластификатор - смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров, наполнитель, диоксид марганца и дифенилгуанидин, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя содержит мел природный технический дисперсный марки МТД-2, диатомит и дополнительно модифицирующую добавку, представляющую собой кубовый остаток с температурой кипения не менее 200°С, полученный после отгонки из кубового отхода производства N-метиланилина фракции с температурой кипения до 200°С, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Полисульфидный олигомер 100
Диоксид марганца 9-15
Мел природный технический
дисперсный марки МТД-2 90-150
Диатомит 20-30
Пластификатор 30-60
Дифенилгуанидин 0,2-0,6
Модифицирующая добавка 0,5-1,5


 

Похожие патенты:

Изобретение относится к полимерным строительным материалам и может быть использовано для герметизации и гидроизоляции строительных сооружений и для устройства наливных кровельных покрытий из герметизирующих и гидроизоляционных композиций, перерабатываемых методом заливки.

Изобретение относится к термически высокоэффективному стеклопакету, герметизированному отвержденной композицией, среди прочего содержащей диорганополисилоксан(ы) и неорганическо-органический нанокомпозит(ы), отвержденная композиция обладает низкой проницаемостью для газа(ов).
Изобретение относится к полиуретановым композициям на основе форполимера, которые могут быть использованы для получения отверждающегося в присутствии влаги герметика, адгезива или покрытия, а также к способу получения такой композиции форполимера.
Изобретение относится к герметизирующим композициям, работающим в широком интервале температур и стойким к действию моторных масел, охлаждающих жидкостей и топлива.
Изобретение относится к области получения наполненных композиций на основе эпоксидных смол. .

Изобретение относится к отверждаемой при комнатной температуре композиции, которая пригодна для использования в качестве герметизирующих составов для изоляции стеклопакетов.

Изобретение относится к отверждаемым при комнатной температуре композициям герметика на основе силиконовой термопластической смолы с пониженной газопроницаемостью, пригодным для использования при производстве остекления, такого как окна и двери.

Изобретение относится к области активируемых материалов для уплотнения, экранирования и упрочнения частей самоходного транспортного средства. .
Изобретение относится к эпоксидным композициям для получения заливочного пенокомпаунда и может быть использовано для заливки изделий радио- и электротехнического назначения, работающих в условиях повышенной влажности и механических воздействий.
Изобретение относится к полимерным строительным композициям и может быть использовано для изготовления спортивных покрытий. .

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при устройстве однослойного полимерного покрытия проезжей части мостового полотна металлических и железобетонных мостов, и конкретно к полимерной композиции для получения покрытия и способу формирования покрытия с ее использованием.

Изобретение относится к полимерным строительным композициям и может быть использовано для изготовления эластомерных герметизирующих и гидроизоляционных материалов, кровельных и антикоррозионных покрытий.
Изобретение относится к полимерным строительным композициям и может быть использовано для изготовления эластомерных герметизирующих и гидроизоляционных материалов, кровельных и антикоррозионных покрытий.
Изобретение относится к полимерным строительным композициям и может быть использовано для изготовления эластомерных герметизирующих и гидроизоляционных материалов, кровельных и антикоррозионных покрытий, покрытий беговых дорожек и спортивных залов.

Изобретение относится к полимерным строительным композициям и может быть использовано для изготовления эластомерных герметизирующих и гидроизоляционных материалов, кровельных и антикоррозионных покрытий, покрытий беговых дорожек и спортивных залов.

Изобретение относится к полимерным строительным композициям и может быть использовано для изготовления эластомерных герметизирующих и гидроизоляционных материалов, кровельных и антикоррозионных покрытий.

Изобретение относится к области получения антикоррозионных покрытий, перерабатываемых методом кистевого нанесения и распыления. .
Изобретение относится к полимерным строительным материалам и может быть использовано для изготовления гидроизолирующих, герметизирующих и антикоррозионных композиций, перерабатываемых методом заливки и распыления.
Изобретение относится к области получения покрытий на основе полисульфидного каучука, применяемого в технике антикоррозионной защиты металлов. .

Изобретение относится к композиционным порошковым покрытиям на основе полимеров, предназначенных для защиты изделий из металлических сплавов от воздействия агрессивной среды. Порошковая композиция для покрытия включает полифениленсульфид и дополнительно содержит ультрадисперсный порошок монтмориллонита и порошок политетрафторэтилена 4-МБ при следующем соотношении, мас.%: полифениленсульфид - 65-67; политетрафторэтилен 4-МБ - 11-15; монтмориллонит - 20-22. Изобретение позволяет получить механическую смесь порошковых материалов на основе полифениленсульфида для использования ее в качестве исходного материала для производства защитного композиционного полимерматричного порошкового покрытия, обладающего улучшенными физико-механическими, тепловыми, трибологическими и гидрофобными свойствами. 4 ил., 1 пр.

Изобретение относится к композиции для герметизации и гидроизоляции строительных сооружений, в частности кровельных покрытий

Наверх