Композиция для покрытий


 


Владельцы патента RU 2550194:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) (RU)

Изобретение относится к композициям на основе жидких углеводородных каучуков для изготовления покрытий спортивных площадок, полов, кровельных и гидроизоляционных покрытий. Композиция для покрытий включает низкомолекулярный гидроксилсодержащий каучук на основе бутадиена, изоцианатный отвердитель-полиизоцианат, трехфункциональный низкомолекулярный спирт и катализатор уретанообразования. В качестве каучука содержит гидроксилсодержащий полибутадиеновый каучук или каучук-сополимер изопрена и бутадиена. Дополнительно содержит акрилатсодержащий агент сшивания, выбранный из ряда метилметакрилат, бутилметакрилат, диметакриловый эфир триэтиленгликоля и олигоэфиракрилат МГФ-9, пероксидный инициатор и N,N,4-триметиланилин. Техническим результатом является повышение твердости и прочности эластомеров для покрытий. 1 пр., 1 табл.

 

Изобретение относится к композициям на основе жидких углеводородных каучуков для изготовления покрытий спортивных площадок, полов, кровельных и гидроизоляционных покрытий.

Известна композиция для покрытий, включающая олигодиендиол-сополимер изопрена и бутадиена, пластификатор, наполнитель, трехфункциональный низкомолекулярный спирт, катализатор уретанообразования, 2,4,6-три-третбутилфенол, отвердитель полиизоцианат и дополнительно этилсиликат (см. патент РФ 2186812, C09D 109/00. Опубл. 10.08.2002).

Известна композиция для покрытий, включающая низкомолекулярный гидроксилсодержащий каучук-сополимер изопрена и бутадиена, полиизоцианат, катализатор уретанообразования, влагопоглотитель, наполнитель, пластификатор, низкомолекулярный спирт, пигмент, алкилфенольный противостаритель и реологическую добавку (см. патент РФ 2268279, C09D 175/14, C08L 15/00. Опубл. 27.11.2006, Бюлл. №2).

Недостатком этих композиций является низкая твердость и прочность отвержденных эластомерных покрытий.

Известна композиция для покрытий, включающая олигобутадиендиол, пластификатор, минеральный наполнитель, трехфункциональный низкомолекулярный спирт, катализатор уретанообразования, 2,4,6-три-третбутилфенол, полиизоцианат и этилсиликат (см. патент РФ 2190002, C09D 175/08. Опубл. 27.09.2002).

Недостатком данной композиции является низкая твердость и прочность эластомерного материала для покрытий.

Наиболее близким решением к предлагаемому изобретению (прототип) является композиция (см. патент РФ 2434918, C09D 175/14, C09D 109/00. Опубл. 27.11.2011. Бюлл. №33), включающая изоцианатный отвердитель-полиизоцианат, катализатор уретанообразования, основу - гидроксилсодержащий полибутадиеновый каучук микроструктуры, %: 1,4-транс 10-15 и 1,2-звеньев 85-90, молекулярной массой 1250-3200 и содержанием гидроксильных групп 0,82-2,36%, и трехфункциональный низкомолекулярный спирт при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Указанный гидроксилсодержащий полибутадиеновый
каучук 100
Изоцианатный отвердитель-полиизоцианат 12-46
Катализатор уретанообразования 0,01-1
Трехфункциональный низкомолекулярный спирт 1-12

Представленный в прототипе гидроксилсодержащий полибутадиеновый каучук является низкомолекулярным гидроксилсодержащим каучуком на основе бутадиена.

Покрытия из данной композиции характеризуются недостаточным уровнем твердости и прочности.

Задачей настоящего изобретения является разработка композиции для покрытий на основе низкомолекулярного гидроксилсодержащего каучука с улучшенными прочностными характеристиками.

Техническим результатом является повышение твердости и прочности эластомеров для покрытий.

Поставленный технический результат достигается тем, что композиция для покрытий, включающая низкомолекулярный гидроксилсодержащий каучук на основе бутадиена, изоцианатный отвердитель-полиизоцианат, трехфункциональный низкомолекулярный спирт и катализатор уретанообразования, в качестве каучука содержит гидроксилсодержащий полибутадиеновый каучук или каучук-сополимер изопрена и бутадиена, и дополнительно содержит акрилатсодержащий агент сшивания, выбранный из ряда метилметакрилат, бутилметакрилат, диметакриловый эфир триэтиленгликоля и олигоэфиракрилат МГФ-9, пероксидный инициатор и N,N,4-триметиланилин при следующем соотношении компонентов, масс.ч.:

Указанный гидроксилсодержащий каучук 100
Изоцианатный отвердитель-полиизоцианат 8-25
Трехфункциональный низкомолекулярный спирт 1-3
Катализатор уретанообразования 0,01-1
Акриалатсодержащий агент сшивания 5-100
Пероксидный инициатор 0,05-5
N,N,4-триметиланилин 0,01-0,1

Сущность изобретения заключается в том, что представленный гидроксилсодержащий каучук дополнительно сшивается по двойным связам с акрилатсодержащим агентом. Сшивание каучука по двойным связям инициируется и активируется пероксидом и N,N,4-триметиланилином. N,N,4-триметиланилин применяется для снижения температуры распада пероксида. Это обусловлено тем, что композиции отверждаются при комнатной температуре. Отверждение по двойным связям в присутствии агента сшивания протекает совместно с отверждением по механизму уретанообразования с участием концевых гидроксильных групп. Такая комбинированная отверждающая система при одновременном удлинении цепей по уретановым связям и образовании поперечных связей с акрилатсодержащим агентом повышает плотность сшивания эластомера, что увеличивает его прочностные свойства.

Применяемый низкомолекулярный гидроксилсодержащий полибутадиеновый каучук аналогичен каучуку, использованному в прототипе, NISSO РВ G-3000 с содержанием гидроксильных групп 0,9-1,2%, молекулярной массой 2600-3200. Также применяются гидроксилсодержащий полибутадиеновый каучук Krasol LBH 3000 с содержанием гидроксильных групп 0,9-1,2%, молекулярной массой 2800-3200, каучук-сополимер изопрена и бутадиена ПДИ-1К с соотношением мономеров, равным 20:80, со средней молекулярной массой 3000-3500 и содержанием гидроксильных групп 0,7-1,1% (ТУЗ8.103342-88).

В качестве изоцианатного отвердителя используются полиизоцианаты, в частности полиметиленфенилизоцианаты на основе 4,4′-дифенилметандиизоцианата (ТУ-6-03-375-75, 113-03-38-106-90, 113-03-603-86, 2224-152-04691277-96) или их импортные аналоги: десмодур, супрасек 5005, милионат MR200 и другие с содержанием изоцианатных групп 29-32%.

В качестве катализатора уретанообразования применяют металлоорганические соединения или третичные амины, например дибутилдилауринат олова (ТУ-6-02-818-73), октоат олова, диметилбензиламин (ТУ-6-09-2974-78) и другие оловоорганические и аминосоединения, применяемые в химии полиуретанов.

В качестве низкомолекулярного трехфункционального спирта используется глицерин.

В качестве агента сшивания применяют метилметакрилат (ГОСТ 20370-74), бутилметакрилат (ТУ 2435-025-55856863-2004), диметакриловый эфир триэтиленгликоля(ТУ 6-01-843-73) и олигоэфиракрилат МГФ-9 (ТУ 2226-002-99176106-2012).

В качестве пероксидного инициатора применяется пероксид бензоила (ТУ 2417-006-51764779-2007), дитретбутилпероксид (ТУ 6-05-2026-86) и пероксид лаурила (ТУ6-05-1998-85).

Для изготовления композиции для покрытий используют смесительное оборудование, обеспечивающее равномерное распределение полиизоцианата, агента сшивания, пероксидного инициатора и активатора в каучуке с дальнейшим получением гомогенной смеси.

Таблица
Состав и свойства композиции для покрытий
Наименование компонентов и показателей Состав в мас.ч. и свойства композиций
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Прототип Пат. РФ 2434918
1. Низкомолекулярный гидроксилсодержащий полидиеновый каучук:
NISSO G-3000 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
Krasol LBH 3000 100
НДИ-1К 100
2. Агент сшивания:
Метилметакрилат 5 40 40 40 40 40 70 100 110 2
Бутилметакрилат 40
Диметакриловый эфир триэтиленгликоля ТГМ-3 16 16
Олигоэфиракрилат МГФ-9 20
3. Пероксидный инициатор:
Пероксид бензоила 0,05 0,32 0,32 0,8 0,8 0,8 0,8 1,4 5,0 5,5 0,02
Дитретбутилпероксид 0,8 0,4
Пероксид лаурила 0,8
4. N,N,4-триметиланилин 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,1 0,05 0,05 0,01 0,01 0,01 0,05 0,01 0,01
5. Глицерин 1 1 1 2 3 1 1 1 1 1 1 2 4 2
6. Полиизоцианат 13 8 13 17 25 13 13 13 13 13 13 17 26 6 27
7. Катализатор уретанообразования 0,01 0,1 0,01 0,1 0,05 1 0,01 0,05 0,01 0,01 0,01 0,01 2 0,5 0,01
Условная прочность при разрыве, кгс/см2 24 31 35 56 57 49 55 32 35 55 41 26 11 7 20
Относительное удлинение, % 150 130 120 110 80 140 120 250 110 60 50 120 20 180 120
Твердость, по Шор А., усл.ед. 61 65 70 75 78 68 75 55 68 85 85 65 44 37 56

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

Пример 1. В смеситель с якорной мешалкой объемом 1 л загружаю г 100 г каучука, 12 г полиизоцианата, 5 г агента сшивания, перемешивают 5 мин, затем добавляют пероксидный инициатор 0,05 г, N,N,4-триметиланилин 0,01 г, глицерин 1 г и катализатор уретанообразования 0,01 г и перемешивают еще 1 минуту.

Полученную смесь наносят на плоские формы и выдерживают при температуре не ниже 20°C в течение 3-5 суток.

Аналогичным образом готовятся композиции состава 2-14.

Состав и свойства всех исследуемых композиций приведены в таблице.

Образцы покрытия испытывали по ГОСТ 263-93, ГОСТ-270-75.

При увеличении содержания агента сшивания возрастают твердость и прочность продуктов отверждения. Начиная от 5 масс.ч. агента сшивания, возрастает твердость и прочность получаемых продуктов вплоть до 100 масс.ч. При дальнейшем увеличении агента сшивания не наблюдается рост прочностных показателей, что связано с избытком агента сшивания и соответствующим расслоением системы. При содержании акрилатсодержащего агента сшивания менее 5 масс.ч. повышение твердости и прочности не наблюдается.

При увеличении содержания пероксидного инициатора также наблюдается рост прочностных показателей, при этом оптимальное количество перекиси составляет 0,05-5 мас.ч. (1-5% от агента сшивания). Дальнейшее же увеличение пероксидного инициатора не приводит к увеличению прочностных показателей. Природа инициатора не оказывает влияния на свойства получаемых продуктов.

При содержании полиизоцианата менее 8 мас.ч. снижается уровень комплекса прочностных свойств из-за значительного отклонения соотношения NCO:OH от стехиометрического и снижения плотности сшивания. При больших количествах полиизоцианата более 25 мас.ч. прочностные свойства также снижаются вследствие избытка изоцианатных групп, склонности к вспениванию и повышению жесткости отвержденного продукта.

Аналогичным образом влияет количество низкомолекулярного трехфункционального спирта, при больших количествах свыше 3 мас.ч. нарушается стехиометрическое равновесие в сторону недостатка отвердителя.

Таким образом, преимуществом эластомеров для покрытий на основе предлагаемой композиции является более высокая твердость и прочность.

Композиция для покрытий, включающая низкомолекулярный гидроксилсодержащий каучук на основе бутадиена, изоцианатный отвердитель-полиизоцианат, трехфункциональный низкомолекулярный спирт и катализатор уретанообразования, отличающаяся тем, что в качестве каучука содержит гидроксилсодержащий полибутадиеновый каучук или каучук-сополимер изопрена и бутадиена и дополнительно содержит акрилатсодержащий агент сшивания, выбранный из ряда метилметакрилат, бутилметакрилат, диметакриловый эфир триэтиленгликоля и олигоэфиракрилат МГФ-9, пероксидный инициатор и N,N,4-триметиланилин при следующием соотношении компонентов, масс.ч.:

Указанный гидроксилсодержащий каучук 100
Изоцианатный отвердитель-полиизоцианат 8-25
Трехфункциональный низкомолекулярный спирт 1-3
Катализатор уретанообразования 0,01-1
Акрилатсодержащий агент сшивания 5-100
Пероксидный инициатор 0,05-5
N,N,4-триметиланилин 0,01-0,1



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к композициям на основе жидких каучуков, предназначенных для устройства покрытий спортплощадок, полов, кровельных и изоляционных покрытий в строительстве.
Изобретение относится к полимерным строительным материалам пониженной пожарной опасности, не поддерживающим горение, применяемым для герметизации и гидроизоляции стен, кровли, фундамента, подвалов, бассейнов, резервуаров для хранения горючего на АЗС.
Изобретение относится к композициям на основе жидких углеводородных каучуков для изготовления покрытий спортивных площадок, полов, кровельных и гидроизоляционных покрытий.

Изобретение относится к полимерным строительным материалам и может быть использовано для изготовления покрытий беговых дорожек, спортивных залов, кровельных и гидроизоляционных, термо- и агрессивостойких покрытий.

Изобретение относится к полимерным строительным материалам и может быть использовано для изготовления покрытий беговых дорожек, спортивных залов, кровельных, гидроизоляционных, термо- и агрессивостойких покрытий.

Изобретение относится к полимерным строительным материалам и может быть использовано для изготовления покрытий беговых дорожек, спортивных залов, кровельных и гидроизоляционных, термо- и агрессивостойких покрытий.

Изобретение относится к полимерным строительным материалам и может быть использовано для изготовления покрытий беговых дорожек, спортивных залов, кровельных и гидроизоляционных, термо- и агрессивостойких покрытий.
Изобретение может быть использовано для изготовления покрытий спортивных площадок, полов, кровельных и гидроизоляционных покрытий. Композиция для покрытий включает пластификатор, мел, глицерин, полиизоцианат, дибутилдилауринат олова и продукт сополимеризации 20-50 масс.ч.
Изобретение относится к композициям на основе жидких углеводородных каучуков для изготовления покрытий спортивных площадок, полов, кровельных и гидроизоляционных покрытий.

Изобретение может быть использовано для изготовления покрытий спортивных площадок, полов, кровельных и гидроизоляционных покрытий. Композиция для покрытий на основе гидроксилсодержащего олигодиенового каучука включает полиизоцианат, глицерин, катализатор уретанообразования - дибутилдилауринат олова, и в качестве каучука - продукт сополимеризации стирола с гидроксилсодержащим олигодиеновым каучуком, предварительно полученный в среде пластификатора в присутствии перекисного инициатора.
Изобретение относится к композициям на основе жидких углеводородных каучуков для изготовления покрытий спортивных площадок, полов, кровельных и гидроизоляционных покрытий. Композиция для покрытий, включающая низкомолекулярный гидроксилсодержащий каучук на основе бутадиена, изоцианатный отвердитель-полиизоцианат. В качестве каучука содержит гидроксилсодержащий полибутадиеновый каучук или каучук-сополимер изопрена и бутадиена. Дополнительно содержит акрилатсодержащий агент сшивания, выбранный из ряда: метилметакрилат, бутилметакрилат, диметакриловый эфир триэтиленгликоля и олигоэфиракрилат МГФ-9, пероксидиый инициатор и N,N,4-триметиланилин. Техническим результатом является повышение твердости и прочности эластомеров для покрытий. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к композициям для покрытий на основе жидких каучуков, предназначенных для устройства покрытий спортплощадок, полов, кровельных и изоляционных покрытий в строительстве. Композиция для покрытий включает гидроксилсодержащий низкомолекулярный каучук на основе бутадиена, полиизоцианат, акрилатсодержащее соединение, фотоинициатор полимеризации. Композиция может содержать трехфункциональный низкомолекулярный спирт 1-3 мас.ч. Покрытия из композиции по изобретению обладают повышенной прочностью и твердостью. 2 табл.

Изобретение относится к каучуковым покрытиям на основе жидких углеводородных каучуков, предназначенным для устройства покрытий преимущественно для полов, кровельных и изоляционных покрытий в строительстве. Композиции для покрытий включает низкомолекулярный каучук-сополимер бутадиена с изопреном при соотношении мономеров 20:80 молекулярной массой 3000-3500 с содержанием гидроксильных групп 0,7-1,1 мас.%, наполнитель, глицерин, полиизоцианатный отвердитель полиметиленполифенилполиизоциа-нат, катализатор уретанообразования дибутилдилауринат олова и поверхностно-активное вещество, при этом в качестве наполнителя используют шунгит, а в качестве поверхностно-активного вещества соединение, выбранное из ряда: 1H,1H,7H-перфторгептоксиметилоксиран, стеарат 1H,1H,11H-тригидроперфторундеканола. Техническим результатом изобретения является получение покрытия с повышенными прочностными свойствами. 2 табл.
Наверх