Композиция для покрытий
Владельцы патента RU 2448137:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) (RU)
Изобретение относится к способам получения композиций, предназначенных для изготовления покрытий беговых дорожек, спортивных залов, кровельных и гидроизоляционных покрытий. Композиция содержит олигобутадиендиол, пластификатор, минеральный наполнитель, трехфункциональный низкомолекулярный спирт, полиизоцианат, оловоорганический катализатор, 2,4,6-три-третбутилфенол, этилсиликат, полисульфидный олигомер, оксид цинка, диатомит, поверхностно-активное вещество, диацетат-ди-ε-капролактамат меди и модификатор. Технический результат - повышение динамических и физико-механических показателей покрытия. 2 табл.
Изобретение относится к способам получения композиций, предназначенных для изготовления покрытий легкоатлетических беговых дорожек, спортивных залов, игровых площадок, а также кровельных и гидроизоляционных покрытий.
Известна композиция для изготовления эластичных покрытий, включающая бутадиенпипериленовый каучук, оксид кальция, мел, глицерин, катализатор уретанообразования, полиизоцианат и триэтилбензиламмонийхлорид [Патент РФ 2211850 C1, Кл.6 C09D 109/00, опубл. 1999].
Широкое распределение по типу функциональности бутадиенпипериленового олигомера обусловливает дефектность трехмерной сетки, образующейся при его отверждении полиизоцианатом, что является следствием низкого уровня динамических и физико-механических показателей покрытия.
Известна композиция для покрытий спортивных площадок и гидроизоляционных покрытий, включающая гидроксилсодержащий сополимер полибутадиена и изопрена, пластификатор, минеральный наполнитель, трехфункциональный низкомолекулярный спирт, полиизоцианат, катализатор уретанообразования и 2,4,6-три-третбутилфенол [Патент РФ 2186812 C2, Кл.7 C09D 109/00, опубл. 2002].
Недостатком покрытия, полученного из данной композиции, является низкий уровень динамических и физико-механических показателей.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является композиция, включающая олигобутадиендиол, пластификатор, минеральный наполнитель, трехфункциональный низкомолекулярный спирт, полиизоцианат, оловоорганический катализатор, 2,4,6-три-третбутилфенол и этилсиликат при следующем соотношении компонентов:
| Олигобутадиендиол | 100 |
| Пластификатор | 5-30 |
| Минеральный наполнитель | 90-150 |
| Трехфункциональный низкомолекулярный спирт | 1-5 |
| Полиизоцианат | 12-24 |
| Оловоорганический катализатор | 0,01-1,10 |
| 2,4,6-три-третбутилфенол | 0,5-1,5 |
| Этилсиликат | 0,8-1,6 |
[Патент РФ 2190002, Кл.7 C09D 109/00, опубл. 2002].
Недостатком покрытия, сформированного из композиции, является невысокий уровень динамических и физико-механических свойств. Это обусловлено тем, что трехфункциональный низкомолекулярный спирт, являясь сильнополярным соединением, ограниченно совместим с олигодиеновым связующим. При смешении компонентов композиции триол распределяется в виде микрокапель, образуя коллоидную систему. Поэтому плотность поперечного сшивания эластомерного материала (триол выполняет функцию агента разветвления цепи) низка, что не позволяет обеспечить необходимый уровень спортивно-технических и физико-механических свойств упругих покрытий.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение динамических и физико-механических свойств покрытия.
Техническим результатом является получение покрытия с повышенными динамическими и физико-механическими свойствами.
Поставленный технический результат решается путем использования композиции, включающей олигобутадиендиол, пластификатор, минеральный наполнитель, трехфункциональный низкомолекулярный спирт, полиизоцианат, оловоорганический катализатор, 2,4,6-три-третбутилфенол и этилсиликат, причем в качестве пластификатора она содержит диполифторалкиловый эфир фталевой кислоты:
и дополнительно композиция содержит полисульфидный олигомер - жидкие тиоколы со среднечисленной молекулярной массой 1700-5500 и вязкостью при 25°C 7,5-50 Па·с, оксид цинка, диатомит, поверхностно-активное вещество, диацетат-ди-ε-капролактамат меди и модификатор, предварительно полученный в результате взаимодействия монтмориллонита и 1,1,11-тригидроперфторундеканола-1 при массовом соотношении, равном 1:1, температуре 70°C, частоте ультразвука 40 кГц и времени 90 мин, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
| Олигобутадиендиол | 100 |
| Пластификатор | 1-5 |
| Минеральный наполнитель | 60-100 |
| Трехфункциональный низкомолекулярный спирт | 1-5 |
| Полиизоцианат | 14-24 |
| Оловоорганический катализатор | 0,01-1,10 |
| 2,4,6-три-третбутилфенол | 0,5-1,5 |
| Этилсиликат | 0,8-1,6 |
| Полисульфидный олигомер | 5-15 |
| Оксид цинка | 10-20 |
| Диатомит | 20-30 |
| Поверхностно-активное вещество | 4-6 |
| Диацетат-ди-ε-капролактамат меди | 0,1-0,5 |
| Модификатор | 1-5 |
Введение в композицию полисульфидного олигомера позволяет получать взаимопроникающие сетки, сформированные из полиуретанового и полисульфидного эластомера. Кроме того, сульфгидрильные группы полисульфидного олигомера взаимодействуют с изоцианатным отвердителем, что приводит к дополнительному сшиванию эластомерной матрицы. Введение в композицию оксида цинка способствует увеличению степени превращения меркаптогрупп полисульфидного олигомера и двойных связей олигобутадиендиола. При отверждении композиции образуется регулярная сетчатая структура с узким молекулярно-массовым распределением межузловых цепей. Такая структура эластомера позволяет получать материалы с повышенными динамическими и физико-механическими свойствами. Использование диатомита, имеющего в своем составе значительное количество связанной воды (от 3-15 мас.%), обладающего развитой поверхностью и щелочной реакцией водной вытяжки, способствует более эффективному окислению меркаптогрупп полисульфидного олигомера и повышению физико-механических свойств покрытия. Применение поверхностно-активного вещества позволяет повысить перерабатываемость и седиментационную устойчивость композиции за счет увеличения адсорбционного взаимодействия на границе олигомерное связующее - твердая фаза. Использование в качестве пластификатора диполифторалкиловых эфиров фталевой кислоты позволяет улучшить перерабатываемость композиции и повысить динамические и физико-механические свойства покрытия.
Присутствие в полимерной матрице монтмориллонита (нанопластины толщиной порядка 1 нм и диаметром 20-250 нм), обработанного полифторированным спиртом - 1,1,11-тригидроперфторундеканолом-1, способствует хорошей совместимости органической полимерной матрицы и неорганического модификатора (изначально термодинамически не совместимых) путем снижения поверхностной энергии на границе раздела фаз и обеспечивает возможность проникновения макромолекул удлиняющейся цепи в нанопространства монтмориллонита, формируя наноцентры, т.е. структурные элементы, образованные путем интеркаляции макромолекул в межслоевые наногалереи глины.
По мере интеркаляции (внедрения) матричных макромолекулярных цепей в наногалереи монтмориллонита происходит частичный выброс теломерных молекул полифторированного спирта 1,1,11-тригидроперфторундеканола-1 в объем полимерной матрицы, который в силу своей полярности способствует поверхностно-активному действию, приводя к более равномерному распределению частиц в эластомерной матрице, улучшению перерабатываемости композиции и увеличению адгезионной прочности сцепления с субстратами.
Введение диацетата-ди-ε-капролактамата меди способствует повышению термоокислительной и световой стабильности композиции, а также возрастанию уровня адгезионного взаимодействия с субстратами. При этом диацетат-ди-ε-капролактамат меди, с одной стороны, способен выполнять функцию катализатора полиуретанообразования, а с другой стороны, функцию вулканизующего агента, способствуя более эффективному окислению концевых меркаптогрупп ~S-H полисульфидного олигомера.
В качестве олигобутадиендиола в композиции используются сополимер бутадиена и изопрена ПДИ-1К (ТУ 38.103342-88) с соотношением мономеров 70:30; молекулярной массой 4000-5000; содержанием гидроксильных групп, мас.%, 0,75-0,89 и олигодиедиолы с молекулярной массой 2000-5000; индексом полидисперсности 1,20-1,35; вязкостью по Брукфилду, Па·с (25°C), 8,5-22; содержанием концевых гидроксильных групп, %, 0,7-1,7; микроструктурой, %, 1,4-цис 10-15, 1,4-транс 20-25, 1,2-(винил) 60-70; распределением по OH-группам (РТФ), %, бесфункциональные 2, монофункциональные 6, бифункциональные 92; плотностью, кг/м3, 900-910 (олигодиендиолы Krasol LBH производства фирмы Sartomer).
Наполнителями композиции служат минеральные порошки средней дисперсности, например мел, известь-отсев, каолин, тальк.
В качестве низкомолекулярного трехфункционального спирта в композиции используется глицерин, триэтаноламин или триметилолпропан.
2,4,6-три-третбутилфенол представляет собой кристаллический порошок с зелено-желтым оттенком, хорошо растворим в углеводородах, и имеет следующие характеристики: температура плавления 129-131°C, массовая доля золы - не более 0,05%. Получают путем алкилирования фенола изобутиленом в присутствии катализатора. Торговое название - антиоксидант П-23 (ТУ 6-14-26-77).
Этилсиликат (ТУ 6-02-895-86) представляет собой смесь эфиров ортокремниевой кислоты. Является продуктом реакции этилового спирта с четыреххлористым кремнием. Имеет следующие характеристики: плотность, кг/м3, 955-990; массовая доля диоксида кремния, %, 31-34; массовая доля тетраэтоксисилана, %, 50-60; оптическая плотность при длине волны 600 нм 0,3-0,4.
В качестве полиизоцианата в композиции используются полиметиленполифениленполиизоцианаты, получаемые фосгенированием продукта конденсации анилина с формальдегидом (ТУ 2224-152-04691277-96). Содержание изоцианатных групп 29,5-31%.
В качестве оловоорганического катализатора применяют октоат олова, дибутилдилауринат олова (ТУ 6-02-818-78), могут использоваться и другие оловоорганические соединения, применяемые для синтеза полиуретанов.
В качестве полисульфидного олигомера используются жидкие тиоколы марок I, II и НВБ-2, характеризуемые среднечисленной молекулярной массой 1700-5500; среднечисленной функциональностью 2,22-2,68; содержанием SH-групп 1,6-4,3; вязкостью, Па·с (25°C), 7,5-50 (ГОСТ 12812-80, ТУ 38.50309-93).
Оксид цинка (ГОСТ 202-84) используется в качестве отвердителя и наполнителя.
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.
В качестве поверхностно-активного вещества использовались натриевые соли рицинолевых кислот фракции C17-C19, представляющие собой в зависимости от температуры вязкие жидкости или пасты. Данные соединения являются продуктами омыления щелочью некондиционного касторового масла. Содержание влаги в ПАВ не превышает 5,0 мас.%. Технический продукт является типичным анионактивным веществом, что предопределило его выбор для модификации твердых компонентов композиции (в частности, наполнителей - мела и извести-отсева и др.), имеющих щелочную природу.
Диацетат-ди-ε-капролактамат меди 
получают при взаимодействии 1 моль диацетата меди и 2 моль ε-капролактама в хлороформе [Ефанова Е.Ю. Катализ реакции ε-капролактама с предельными незамещенными и полифторированными одноатомными спиртами в синтезе олигомеров. Автореферат дис. канд. хим. наук. Волгоград, 2002. - с.11].
Модификатор представляет собой слоистый высокодисперсный алюмосиликат монтмориллонит, обработанный 1,1,11-тригидроперфторундеканолом-1 (химическая формула H(CF2CF2)5CH2OH).
Пример. Частицы монтмориллонита в количестве 1 г предварительно диспергируют в ультразвуковом поле при частоте 40 кГц в 30 мл этанола в течение 1 ч. Далее к дисперсии частиц глины в этаноле добавляют 1 г 1,1,11-тригидроперфторундеканол-1 в 20 мл этанола и продолжают диспергирование частиц еще в течение 30 мин при температуре 70°C. Модифицированный монтмориллонит промывают этанолом (10 мл) до нулевой концентрации 1,1,11-тригидроперфторундеканола-1 в растворе. Затем упаривают остатки этанола из глины и сушат продукт при 100°C.
ИК-спектр ν, см-1: C-H (ν 2875-2951 см-1), C-F (ν 1344-1099 см-1), OH 1,1,11-тригидроперфторнонанола-1 (ν 3558-3657 см-1).
Пластификатор представляет собой диполифторалкиловые эфиры фталевой кислоты, полученные по реакции фталевого ангидрида и полифторированного спирта:
Пример. Частицы фталевого ангидрида в количестве 0,01 моль (1,481 г) и полифторированного спирта в количестве 0,02 моль (4,64 г для 1,1,5-тригидроперфторпентанола-1 и 6,64 г для 1,1,7-тригидроперфторгептанола-1 соответственно) предварительно диспергируют в ультразвуковом поле при частоте 40 кГц в среде циклогексанона в течение 2 ч при температуре 70°C. Затем гомогенизируют реакционную массу при интенсивном перемешивании и выдерживают при 130°C в течение 2 ч до полного перехода фталевого ангидрида в раствор. Далее последовательно отгоняют под вакуумом полифторированный спирт и циклогексанон, промывают реакционную массу дистиллированной водой (50°C) для отделения фталевого ангидрида от продукта реакции. Очистку диполифторалкилового эфира осуществляют перекристаллизацией из ледяной уксусной кислоты. Продукт сушат сульфатом магния.
Ди(1,1,5-тригидроперфторпентиловый) эфир фталевой кислоты. Бесцветные кристаллы. Т.пл. 84-86°C. ИК-спектр, ν, см-1: 2962-2920 (C-H), 1804 (С=O), 1648-1528 (Cap-Cap), 1210-1150 (C-F).
Ди(1,1,7-тригидроперфторгептиловый) эфир фталевой кислоты. Бесцветные кристаллы. Т.пл. 64-66°C. ИК-спектр, ν, см-1: 2968-2920 (C-H), 1792 (C=O), 1651-1518 (Cap-Cap), 1219-1157 (C-F).
В состав композиции могут быть введены добавки, придающие материалу покрытия другие преимущества. В качестве компонента, обеспечивающего снижение расхода композиции на изготовление единицы площади покрытия, используется резиновая крошка. Для улучшения внешнего вида в композицию могут быть введены пигменты.
Для изготовления композиции используется смесительное оборудование, обеспечивающее получение гомогенной суспензии наполнителя в объеме композиции со степенью перетира твердых частиц не более 100 мкм. Полиизоцианат, оксид цинка и оловоорганический катализатор поставляют в комплекте с композицией и добавляют в нее на месте укладки покрытия. Резиновую крошку вмешивают в композицию перед введением отвердителя.
Состав и свойства композиции приведены в таблицах 1 и 2.
Пример. В смеситель с якорной мешалкой объемом 1 л загружают 100 г олигобутадиендиола Krasol LBH с молекулярной массой 2000 и содержанием гидроксильных групп 1,7%, 1 г пластификатора, 1 г глицерина, 15 г полисульфидного олигомера - тиокола марки I, 4 г поверхностно-активного вещества, 50 г мела, 10 г извести-отсева, 0,8 г этилсиликата, 0,1 г октоата олова, 0,5 г 2,4,6-три-третбутилфенола, 30 г диатомита, 0,1 г диацетата-ди-ε-капролактамата меди и 1 г модификатора. Смешение компонентов проводят в течение 3 часов. В полученную смесь добавляют 10 г резиновой крошки и перемешивают в течение 30 минут, а затем добавляют 20 г оксида цинка, 24 г полиизоцианата и вновь перемешивают в течение 8 мин. Полученную массу заливают в формы и выдерживают 20-25 суток при температуре 18-25°C.
Аналогичным образом готовятся композиции по примерам 1-10.
Пример по прототипу. В смеситель с якорной мешалкой объемом 1 л загружают 50 г олигобутадиендиола с молекулярной массой 3000 и содержанием гидроксильных групп 1, 3, 120 г талька, 3 г триэтаноламина, 0,03 г дибутилдилаурината олова и 1,5 г 2,4,6-три-третбутилфенола. Смешение компонентов проводят в течение 20 минут, после чего в суспензию добавляют еще 50 г олигобутадиендиола, 20 г хлорпарафина ХП-470 и продолжают смешивать компоненты в течение 10 мин. Затем в смесь добавляют 16 г полиизоцианата и вновь перемешивают в течение 8 мин. Полученную массу заливают в формы и выдерживают 20-25 суток при температуре 18-25°C.
Образцы покрытия испытывают на твердость по Шору, условную прочность, относительное удлинение и эластичность по отскоку по ГОСТ 263-75, ГОСТ 275-75, ГОСТ 6950-73 и ГОСТ 2678-88. Динамический модуль упругости и тангенс угла механических потерь определяют методом однократного ударного сжатия на маятниковом эластометре (см. Кувшинский Е.В., Сидорович Е.А. Маятниковый эластометр КС // Журнал теоретической физики, 1957. Т.26.4, с.878-886. Сидорович Е.А., Кувшинский Е.В. Изучение ударного сжатия резин // Физика твердого тела. 1961 Т.3. 11, с.3487-3494). Испытания на отскок мяча выполняют по DIN 18035, часть 6 путем определения отношения высоты отскока мяча от покрытия по сравнению с бетонным полом.
Состав композиции и свойства покрытия, полученного по предлагаемому способу, приведены в табл.1 и 2.
Как видно из таблиц 1 и 2, при содержании полисульфидного олигомера менее 5 мас.ч. не достигается эффект повышения динамических и физико-механических свойств. При концентрации полисульфидного олигомера свыше 15 мас.ч. покрытие имеет пониженный уровень комплекса свойств из-за конкурирующей реакции сульфгидрильных групп полисульфидного олигомера и гидроксильных групп олигодиендиола с полиизоцианатом.
При содержании олигобутадиендиола менее 100 мас.ч. и свыше 100 мас.ч. снижаются прочностные свойства покрытия и жизнеспособность композиции.
При содержании пластификатора менее 1 мас.ч. ухудшается перерабатываемость композиции, снижаются динамические и физико-механические свойства покрытия. Использование большего чем 5 мас.ч. количества пластификатора приводит к снижению прочностных свойств покрытия.
Использование оловоорганического катализатора в количестве меньшем, чем указано в соотношении, приводит к снижению физико-механических и динамических свойств покрытия. Превышение концентрации оловоорганического катализатора свыше указанной в соотношении приводит к снижению динамических показателей покрытия.
Использование меньшего чем 1 мас.ч. содержания трехфункционального низкомолекулярного спирта приводит к снижению динамических свойств покрытия. При концентрации трехфункционального низкомолекулярного спирта свыше 5 мас.ч. снижаются прочностные свойства материала.
При содержании полиизоцианата менее 14 мас.ч. снижаются прочностные свойства покрытия. Превышение содержания полииизоцианата свыше 24 мас.ч. приводит к вспениванию композиции.
Использование меньшего чем 0,01 мас.ч. количества оловоорганического катализатора приводит к снижению скорости отверждения композиции. При содержании оловоорганического катализатора более 1,10 мас.ч. снижается жизнеспособность композиций.
При концентрации минерального наполнителя менее 60 мас.ч. снижаются прочностные свойства материала покрытия. Использование большего чем 100 мас.ч. количества оксида цинка приводит к снижению относительного удлинения отвержденного материала.
При содержании 2,4,6-три-третбутилфенола менее 0,5 мас.ч. снижается стойкость покрытия к атмосферному старению. Использование 2,4,6-третбутилфенола в количестве более 1,5 мас.ч. приводит к снижению стойкости покрытия к атмосферному воздействию.
Использование этилсиликата в количестве менее 0,8 мас.ч. приводит к снижению динамических показателей покрытия. При применение большего чем 1,6 мас.ч. количества этилсиликата снижаются прочностные свойства покрытия.
При концентрации оксида цинка менее 10 мас.ч. снижаются прочностные свойства материала покрытия. Использование большего чем 20 мас.ч. количества оксида цинка приводит к снижению относительного удлинения отвержденного материала.
Использование диатомита в количестве менее 20 мас.ч. приводит к снижению твердости покрытия. При концентрации диатомита более 30 мас.ч. снижаются прочностные свойства покрытия.
При концентрации поверхностно-активного вещества менее 4 мас.ч. снижается седиментационная устойчивость композиции. Использование большего чем 6 мас.ч. количества поверхностно-активного вещества приводит к снижению прочностных свойств покрытия.
При содержании диацетата-ди-ε-капролактамата меди менее 0,1 мас.ч. уменьшается стойкость покрытия к атмосферному старению, понижается жизнеспособность композиции и адгезионные характеристики. Использование диацетата-ди-ε-капролактамата меди в количестве более 0,5 мас.ч. приводит к понижению прочностных показателей.
При содержании модификатора - монтмориллонита, модифицированного 1,1,11-тригидроперфторундеканолом-1, менее 1 масс.ч. не наблюдается эффекта влияния на свойства покрытия. Использование большего чем 5 мас.ч. модифицированного монтмориллонита приводит к снижению физико-механических и адгезионных характеристик покрытия, а также гидролитической стабильности и жизнеспособности композиции.
| Таблица 1 | |||||||||||
| Наименование компонентов | Состав, мас.ч. | Прототип пат. | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 2190002 | |
| Олигобутадиендиол: | |||||||||||
| ПДИ-1 | - | 100 | - | - | - | - | - | - | 100 | - | - |
| Krasol LBH | 100 | - | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | - | 100 | 100 |
| Минеральный наполнитель: | |||||||||||
| - мел | 50 | - | - | 80 | 90 | 120 | - | - | - | 80 | - |
| - известь-отсев | 10 | - | - | 20 | - | - | - | - | - | 20 | - |
| - каолин | - | 100 | - | - | - | - | 120 | - | 100 | - | - |
| - тальк | - | - | 100 | - | - | - | - | 60 | - | - | 120 |
| Пластификатор | 1 | 1 | 2,5 | 3 | 5 | 0,5 | 1 | 2,5 | 3 | 5 | 20 |
| Трехфункциональный низкомолекулярный спирт | 1 | 5 | 3 | 4 | 3 | 4 | 0,05 | 5 | 10 | 3 | 3 |
| Октоат олова | 0,1 | - | - | - | 0,05 | - | 0,10 | 0,15 | - | - | - |
| Дибутилдилауринат олова | - | 0,01 | 0,03 | 1,1 | - | 0,005 | - | - | 0,01 | 1,5 | 0,03 |
| 2,4,6-три-третбутилфенол | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 1,0 | 0,5 | 1,0 | 0,25 | 2,0 | 1,0 | 1,0 | 1,5 |
| Этилсиликат | 0,8 | 1,3 | 1,6 | 0,9 | 1,4 | 0,8 | 0,4 | 1,5 | 2,5 | 1,6 | |
| Резиновая крошка | 10 | - | - | - | 10 | - | - | - | - | - | |
| Пигмент красный С | - | 5 | - | 5 | - | - | - | - | 5 | 5 | - |
| Полиизоцианат | 24 | 20 | 16 | 16 | 14 | 16 | 10 | 28 | 20 | 16 | 16 |
| Полисульфидный олигомер | 15 | 15 | 10 | 10 | 5 | 2,5 | 25 | 5 | 15 | 10 | - |
| Оксид цинка | 20 | 15 | 15 | 10 | 10 | 50 | 5 | 15 | 15 | 20 | - |
| Диатомит | 30 | 20 | 30 | 25 | 20 | 25 | 20 | 5 | 50 | 10 | - |
| Поверхностно-активное вещество | 4 | 5 | 6 | 5 | 4 | 6 | 10 | 5 | 2 | 4 | - |
| Диацетат-ди-ε-капролактамат меди | 0,1 | 0,1 | 0,5 | 0,7 | 1 | 0,05 | 0,1 | 0,5 | 0,7 | 1 | - |
| Модификатор | 1 | 5 | 0,5 | 0,7 | 1 | 0,05 | 0,1 | 0,5 | 0,7 | 1 | - |
| Примечание | |||||||||||
| 1. В качестве пластификатора в примерах 1, 3, 5, 7, 9 используется ди(1,1,5-тригидроперфторпентиловый)эфир фталевой кислоты, а в примерах 2, 4, 6, 8, 10 используется ди(1,1,7-тригидроперфторгептиловый)эфир фталевой кислоты, в прототипе - хлорпарафин ХП-470. | |||||||||||
| 2. В качестве низкомолекулярного спирта в примерах 1, 2, 6, 8 используется глицерин, в примерах 3, 4, 7, 9 - триэтаноламин, в примерах 5, 7, 10 и прототипе используется триметилолпропан. | |||||||||||
| 3. Молекулярная масса / содержание гидроксильных групп (%) олигобутадиендиола Krasol LBH по примерам составляет: в примерах 1, 2 - 2000/1,70; в примерах 3 и прототипе - 3000/1,3; в примерах 4, 6, 10 - 4000/0,85; в примерах 5, 7 - 5000/0,70; в примерах 8, 9 - 1500/2,30. | |||||||||||
| 4. В качестве полисульфидного олигомера в примерах 1, 7, 8 используется тиокол марки I, в примерах 2, 3, 5, 10 - тиокол марки II, в примерах 4, 6, 7, 9 - тиокол марки НВБ-2. |
| Таблица 2 | |||||||||||
| Показатели покрытия | Значения показателей | Прототип пат. 2190002 | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||
| Твердость по Шору A, усл.ед | 79 | 82 | 84 | 83 | 78 | 74 | 76 | 69 | 78 | 80 | 56 |
| Условная прочность, МПа | 2,2 | 2,8 | 3,4 | 3,7 | 2,3 | 2,4 | 4,5 | 4,0 | 4,3 | 2,1 | 1,9 |
| Относительное удлинение, % | 190 | 240 | 480 | 400 | 190 | 200 | 450 | 470 | 490 | 210 | 180 |
| Эластичность по отскоку, % | 59 | 59 | 57 | 54 | 56 | 58 | 62 | 68 | 63 | 57 | 44 |
| Динамический модуль упругости, МПа | 6,3 | 6,9 | 7,2 | 7,4 | 6,8 | 6,6 | 7,6 | 7,3 | 7,1 | 7,0 | 4,8 |
| Тангенс угла механических потерь | 0,091 | 0,081 | 0,074 | 0,071 | 0,083 | 0,085 | 0,069 | 0,072 | 0,073 | 0,080 | 0,112 |
| Отскок баскетбольного мяча, % | 125 | 130 | 134 | 135 | 120 | 130 | 140 | 160 | 145 | 143 | 110 |
| Отскок теннисного мяча, % | 120 | 135 | 130 | 142 | 127 | 124 | 150 | 153 | 157 | 122 | 110 |
Таким образом, предлагаемая композиция позволяет получать эластичные покрытия с улучшенными динамическими и физико-механическими характеристиками, по сравнению с прототипом.
Композиция для покрытий, включающая олигобутадиендиол, пластификатор, минеральный наполнитель, трехфункциональный низкомолекулярный спирт, полиизоцианат, оловоорганический катализатор, 2,4,6-три-третбутилфенол и этилсиликат, отличающаяся тем, что в качестве пластификатора она содержит диполифторалкиловый эфир фталевой кислоты
и дополнительно композиция содержит полисульфидный олигомер - жидкие тиоколы со среднечисленной молекулярной массой 1700-5500 и вязкостью при 25°C 7,5-50 Па·с, оксид цинка, диатомит, поверхностно-активное вещество, диацетат-ди-ε-капролактамат меди и модификатор, предварительно полученный в результате взаимодействия монтмориллонита и 1,1,11-тригидроперфторундеканола-1 при массовом соотношении, равном 1:1, температуре 70°C, частоте ультразвука 40 кГц и времени 90 мин, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
| Олигобутадиендиол | 100 |
| Пластификатор | 1-5 |
| Минеральный наполнитель | 60-100 |
| Трехфункциональный низкомолекулярный спирт | 1-5 |
| Полиизоцианат | 14-24 |
| Оловоорганический катализатор | 0,01-1,10 |
| 2,4,6-три-третбутилфенол | 0,5-1,5 |
| Этилсиликат | 0,8-1,6 |
| Полисульфидный олигомер | 5-15 |
| Оксид цинка | 10-20 |
| Диатомит | 20-30 |
| Поверхностно-активное вещество | 4-6 |
| Диацетат-ди-ε-капролактамат меди | 0,1-0,5 |
| Модификатор | 1-5 |
