Слабогорючая химически стойкая полимерная композиция


 


Владельцы патента RU 2488610:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный строительный университет" (ФГБОУ ВПО "МГСУ") (RU)

Изобретение относится к химической промышленности и промышленности строительных материалов, а именно к получению химически стойких, слабогорючих (Г1) полимерных композиций, которые могут быть использованы для ремонта и восстановления строительных конструкций. Слабогорючая химически стойкая полимерная композиция содержит, мас.%: эпоксидная диановая смола 26,88-33,67, аминный отвердитель 2,53-3,90, смесь бутадиен-нитрильного каучука или низкомолекулярного полибутадиена и трихлордифенила в соотношении 1:1 10,12-15,28, минеральный наполнитель, обработанный низкотемпературной плазмой 39,8-46,70, трехоксид сурьмы 1,63-2,85, продукт бромирования 1,1-дихлор-2,2-ди(4-хлорфенил)этилена, содержащий 50,44% брома, 22,38% хлора, 26,54% углерода и 0,64% водорода 5,19-8,55. Изобретение позволяет повысить прочность химически стойких и слабогорючих композиций и покрытий при ремонте и восстановлении бетонных и железобетонных строительных конструкций. 2 табл.

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к получению химически стойких, слабогорючих (Г1) наполненных эпоксидно-каучуковых композиций, которые могут быть использованы для ремонта и восстановления строительных конструкций.

Известна композиция для огнестойких покрытий, содержащая, мас.%: эпоксидная диановая смола 54,2-60,8, низкомолекулярный бутадиеннитрильный каучук 9,9-16,2, аминный отвердитель 5,9-7,3, ферроцен 0,2-0,3, продукт взаимодействия отхода производства тетрабромдифенилолпропана стадии бромирования и эпихлоргидрина при их массовом соотношении 1:(1,2-2,1), с содержанием эпоксидных групп 7-9% и содержанием брома 53-57% 11,8-14,2, неорганический пигмент - остальное (Авт. св. СССР №1627551, C09D 163/02, 15.02.1991).

Недостатками данного технического решения являются: низкая механическая прочность эпоксидных полимеррастворов, невысокая адгезия их к металлу.

Известна огнезащитная полимерная композиция пониженной горючестью, содержащая, мас.%: эпоксидная диановая смола 31,25-36,50, низкомолекулярный полибутадиеновый каучук с молекулярной массой 2000-3000 1,30-3,29, трихлордифенил 7,30-9,38, хлорпарафин 3,51-4,69, аминный отвердитель - полиэтиленполиамин 3,12-5,26, хлоргидриновый эфир пентабромфенола 6,62-9,15, α-оксиэтилферроцен 0,03-0,16, минеральный наполнитель - остальное (Авт. св. СССР №1548196, C08L 63/02, 07.03.1990. - прототип).

Недостатками данного технического решения являются: низкая механическая прочность эпоксидных полимеррастворов, используемых для ремонта и восстановления строительных конструкций, и невысокая адгезия их к металлу.

Целью изобретения является повышение прочности эпоксидно-каучуковых композиций для покрытий при ремонте и восстановлении бетонных и железобетонных строительных конструкций.

Поставленная задача достигается тем, что слабогорючая химически стойкая полимерная композиция, содержащая эпоксидную диановую смолу, аминный отвердитель, каучук и минеральный наполнитель, содержит минеральный наполнитель, обработанный низкотемпературной плазмой с Te=3·10-2 кве и ne=1018 см-3 по способу (Патент RU №2448768 С2 от 28.07.2010), а в качестве каучука - смесь бутадиен-нитрильного каучука или низкомолекулярного полибутадиена и трихлордифенила в соотношении 1:1, и дополнительно - трехоксид сурьмы и продукт бромирования 1,1-дихлор-2,2-ди(4-хлорфенил)этилена, содержащий 50,44% брома, 22,38% хлора, 26,54% углерода и 0,64% (Дорофеев В.Т., и др. Разработка новых химических элементов продуктов на основе ДДТ. Сб. тез. докладов XV Менделеевского съезда по общей и прикладной химии, т.1, Минск, 1993, с.128) водорода при следующем соотношении компонентов, мас.%:

эпоксидная диановая смола 26,88-33,67
аминный отвердитель 2,53-3,90
смесь бутадиен-нитрильного каучука
или низкомолекулярного полибутадиена
и трихлордифенила в соотношении 1:1 10,12-15,28
указанный минеральный наполнитель 39,86-46,70
трехоксид сурьмы 1,63-2,85
продукт бромирования
1,1-дихлор-2,2-ди (4-хлорфенил) этилена 5,19-8,55

В качестве эпоксидной диановой смолы используют олигомеры марок ЭД-20 и ЭД-22 (ГОСТ 10587-84), в качестве аминного отвердителя - полиэтиленполиамин (ПЭПА, ТУ 2413-357-00203447-99), триэтилентетрамин (ТЭТА, ТУ 6-09-05-805-78), диэтилентетрамин (ДЭТА, ТУ 6-02-433-78). Для повышения упруго-эластических характеристик эпоксидных композиций применяют смесь бутадиен-нитрильных каучуков марки СКН-18-1А, СКН-26-1А (ТУ 38.303-01-41-92) или низкомолекулярного полибутадиена СКДН-Н с молекулярной массой 2000-3000 (ТУ 38.103515-82) и трихлордифенила в соотношении 1:1. Продукт бромирования 1,1-дихлор-2,2-ди(4-хлорфенил)этилена, содержащий 50,44% брома, 22,38% хлора, 26,54% углерода и 0,64% водорода, с температурой начала разложения 271°С используют в качестве антипирена, трехоксид сурьмы (ТУ 48-14-1-88) - в качестве синергиста. В качестве кислотостойкого минерального наполнителя используют андезит (ГОСТ 22263-76), маршалит (ТУ 501-217-77, ТУ 9077-82), диабазовую муку (ТУ 5716-001-41357914) или кварцевую муку (ГОСТ 3077-82).

С целью повышения прочности полимерной композиции минеральный наполнитель обрабатывают низкотемпературной плазмой в плазмо-химическом реакторе.

Физико-механические свойства эпоксидных композиций определяли по действующим ГОСТам: разрушающее напряжение при растяжении, изгибе и сжатии по ГОСТ 11262-80, ГОСТ 4648-81, ГОСТ 4670-82 соответственно, водопоглощение - по ГОСТ 10634-78, адгезионную прочность (по отрыву) к бетону и металлу - по ГОСТ 14760-79, коэффициент стойкости - по ГОСТ 21826-76.

Таблица 1
Компоненты Содержание, мас.% по примеру Прототип, SU №1548196
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Эпоксидная диановая смола:
ЭД-20 32,47 - 33,22 - 33,67 - 30,21 - 29,85 - 35,23
ЭД-22 - 31,65 - 28,25 - 26,88 - 31,65 - 27,47 -
Каучук: СКН-18-1А 6,49 - 7,64 - - 6,72 6,65 - - - -
СКН-26-1А - 6,65 - - - - - 5,06 5,97 6,87 -
СКДН-Н - - - 6,78 6,06 - - - - - 1,3
Трихлордифенил 6,49 6,65 7,64 6,78 6,06 6,72 6,65 5,06 5,97 6,87 7,5
Аминный отвердитель:
ПЭПА 3,90 - 2,67 - - - 3,02 - 3,58 - 4,93
ТЭТА - 3,15 - 3,39 - 3,22 - - - - -
ДЭТА - - - - 3,37 - - 2,53 - 3,30 -
Трехоксид сурьмы 1,63 1,90 2,33 2,54 2,69 2,69 2,11 2,85 2,39 2,20 3,51 - хлорпарафин
Продукт бромирования 1,1-дихлор-2,2-ди (4-хлорфенил) этилена 5,19 5,70 6,64 7,06 7,74 8,07 6,04 8,55 7,46 6,59 9,15-хлоргидриновый эфир пентабромфенила
Минеральный наполнитель, обработанный (модифицированный) неравновесной плазмой в плазмохимическом реакторе: 0,1-α-оксиэтилферроцен
Андезит 43,83 - 39,86 - - - 45,32 - - - 38,28
Маршалит - 44,30 - 45,20 - 45,70 - - - - -
Диабазовая мука - - - - - - 44,30 - 46,70 -
Кварцевая мука - - - - 40,41 - - - 44,78 - -
Таблица 2
Показатели Свойства отвержденной композиций по примеру Прототип, SU №1548196
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Разрушающее напряжение, МПа:
при растяжении 36,1 35,6 35,7 35,2 35,9 36,4 35,4 35,5 35,8 34,8 28,9
при изгибе 75,3 74,8 75,0 74,4 75,1 75,5 69,5 69,8 69,2 67,8 58,3
при сжатии 159,0 158,8 159,0 157,6 159,1 160,1 158,4 154,9 157,9 157,5 126,1
Водопоглощение за 30 суток, % 0,09 0,11 0,08 0,12 0,07 0,13 0,09 0,10 0,10 0,11 0,16
Твердость по Бринеллю, МПа 42,3 41,8 42,0 41,5 41,9 42,5 43,0 41,7 41,5 42,1 317
Кислородный индекс, % 29,9 30,0 31,2 30,6 31,3 31,1 31,8 30,9 32,0 31,3 33,4
Коэффициент дымообразования в режиме горения, м2/кг 630 630 610 620 600 580 560 620 560 580 660
Ударная вязкость, кДж/см2:
без эластичного подслоя 6,5 6,4 6,3 6,2 6,7 6,6 6,8 6,7 6,7 6,8 5,9
с эластичным подслоем 10,3 10,2 9,9 9,7 10,4 10,5 10,5 10,7 10,9 10.6 9,7
Адгезионная прочность (при отрыве), МПа:
к бетону марки 300 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 6,0 3,0 3,0 3,0 3,0
к металлу 7,2 7,4 6,9 6,5 6,8 6,4 6,7 6,5 6,7 6,6 4,8
Истираемость на приборе Шопера, мгм 46 49 47 48 46 45 45 45 48 47 52

Слабогорючая химически стойкая полимерная композиция, содержащая эпоксидную диановую смолу, аминный отвердитель, каучук и минеральный наполнитель, отличающаяся тем, что она содержит минеральный наполнитель, обработанный низкотемпературной плазмой, а в качестве каучука - смесь бутадиен-нитрильного каучука или низкомолекулярного полибутадиена и трихлордифенила в соотношении 1:1 и дополнительно - трехоксид сурьмы и продукт бромирования 1,1-дихлор-2,2-ди(4-хлорфенил)этилена, содержащий 50,44% брома, 22,38% хлора, 26,54% углерода и 0,64% водорода при следующем соотношении компонентов, мас.%:

эпоксидная диановая смола 26,88-33,67
аминный отвердитель 2,53-3,90
смесь бутадиен-нитрильного каучука
или низкомолекулярного полибутадиена
и трихлордифенила в соотношении 1:1 10,12-15,28
указанный минеральный наполнитель 39,86-46,70
трехоксид сурьмы 1,63-2,85
продукт бромирования
1,1-дихлор-2,2-ди(4-хлорфенил) этилена 5,19-8,55



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к огнезащитному средству для пеностиролов. .

Изобретение относится к способу получения огнегасящих материалов на основе галогенуглеродов, предназначенных для объемного подавления зарождающихся очагов пожара при хранении и транспортировке пожароопасных конструкций, приборов и других объектов.

Изобретение относится к созданию композиций для огнегасящих покрытий, позволяет повысить огнегасящие свойства покрытия. .

Изобретение относится к получению защитно-декоративных покрытий с пониженной горючестью для отделки металлических, деревянных и полимерных поверхностей. .

Изобретение относится к составам для защиты древесины от возгорания и гниения и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности. .
Изобретение относится к изготовлению твердых гелей на основе сложных смесей гидросиликатов щелочных металлов. .

Изобретение относится к технологии производства огнестойких углеродсодержащих материалов. .
Изобретение относится к огнезащитному составу вспучивающего действия для металлоконструкций. .
Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для конструктивной огнезащиты стальных, железобетонных строительных конструкций.
Изобретение относится к материалам, применяемым для создания тепловой защиты элементов электронной аппаратуры при длительном тепловом воздействии. .
Изобретение относится к огнезамедляющим водным композициям для обработки материалов пористой структуры, а именно к композициям на основе сульфамата аммония для обработки углеродсодержащих природных и синтетических материалов и изделий из них - различных тканей, бумаги, древесины, поролона, синтетической ваты.
Изобретение относится к составам для защиты древесины, деревянных конструкций и материалов от возгорания и гниения. .
Изобретение относится к химической промышленности, а именно к получению огнезащитных покрытий на основе полимерного связующего, и может быть использовано в разных отраслях промышленности для защиты стеклопластика.

Изобретение относится к полимерным вибропоглощающим огнезащитным композициям - мастикам. .
Изобретение относится к области огнезащитных вспучивающихся материалов. .
Изобретение относится к материалу для покрытия с каталитической активностью для уменьшения температуры горения сажи и органических веществ. .
Наверх