Композиция для покрытий

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.

 

Изобретение относится к каучуковым покрытиям на основе жидких углеводородных каучуков, предназначенным для устройства покрытий преимущественно для полов, кровельных и изоляционных покрытий в строительстве.

Известна композиция для покрытий, включающая продукт сополимеризации стирола с гидроксилсодержащим олигодиеновым каучуком, предварительно полученным в среде пластификатора в присутствии перекисного инициатора; полиизоцианат, глицерин, катализатор уретанообразования - дибутилдилауринат олова, отличающаяся тем, что в качестве каучука используют продукт сополимеризации стирола с гидроксилсодержащим олигодиеновым каучуком, предварительно полученный в среде пластификатора в присутствии перекисного инициатора [патент РФ 2494130, C09D 109/00, C09D 175/14, опубл. 27.09.2013]. Недостатком композиции является трудоемкость синтеза связующего композиции.

Известна композиция для покрытий, включающая низкомолекулярный гидроксилсодержащий каучук, полиизоцианат, катализатор уретанообразования - дибутилдилаурат олова, глицерин, нефтеполимерную смолу, полученную путем полимеризации фракции жидких продуктов пиролиза прямогонных бензинов с пределами выкипания от 130-140°C при нагревании в присутствии инициатора α,α′-диоксибензилпероксида [патент РФ 2470972, C09D 175/14, C09D 109/00, опубл. 27.12.2012], а также композиция для покрытий на основе низкомолекулярного гидроксилсодержащего каучука, включающая продукт сополимеризации низкомолекулярного гидроксилсодержащего бутадиен-изопренового каучука ПДИ-1К с жидкими продуктами пиролиза прямогонных бензинов с пределами выкипания от 130-190°C при их массовом соотношении 1:(0,3:1), полученный в растворе толуола в присутствии инициатора - α,α′-диоксибензилпероксида, полиизоцианат, катализатор уретанообразования - дибутилдилаурат олова, глицерин [патент РФ 2470970, C09D 175/14, C09D 109/00, опубл. 27.12.2012]. Недостатками данного состава являются высокая трудоемкость процесса синтеза нефтеполимерной смолы и непостоянство ее состава.

Известна композиция для покрытий, содержащая низкомолекулярный каучук, оксид кальция, мел, глицерин, полиизоцианат, катализатор уретанообразования, триэтиламмонийхлорид [патент РФ 221.1850, C09D 109/00, опубл. 10.03.2003]. Недостатками отвержденного материала является невысокий уровень физико-механических свойств покрытий.

Известна композиция, включающая низкомолекулярный бутадиенпипереленовый каучук, оксид кальция, мел, глицерин, полиизоцианат, катализатор уретанообразования, стеариновую кислоту [Патент РФ 2169749, C09D 109/00, опубл. 27.06.2001]. Недостатком материала на основе этой композиции является невысокий уровень прочностных характеристик.

Известна композиция, включающая низкомолекулярный каучук-сополимер изопрена с бутадиеном при соотношении мономеров 20:80, молекулярной массы 3000-3500, с содержанием гидроксильных групп 0,7-1,1 мас.%, полиизоцианат, отход производства поликапроамида, катализатор уретанообразования. Композиция дополнительно может содержать компонент для влагопоглощения, наполнитель, пластификатор, растворитель, низкомолекулярный спирт, противостаритель пигмент, поверхностно-активное вещество [патент РФ 2268279, C09D 175/14, C08L 15/00, опубл. 20.01.2006]. Недостатком материала, полученного из этой композиции, является невысокий уровень физико-механических свойств.

Известны композиции для защитно-декоративных покрытий на основе синтетического латекса с использованием фосфатного связующего и шунгита в качестве наполнителя [патент РФ 2035481, C09D 1/00, C09D 109/00, C04B 28/34, опубл. 20.05.1995; патент РФ 2035480, C09D 1/00, C09D 109/00, C04B 28/34, опубл. 20.05.1995]. Однако прочностные свойства данных композиций не позволяют использовать их для устройства покрытий преимущественно для полов, кровельных и изоляционных покрытий в строительстве.

Наиболее близкой к предлагаемой, по технической сущности и достигаемому результату является композиция, включающая низкомолекулярный каучук-сополимер изопрена с бутадиеном при соотношении мономеров 20:80, молекулярной массы 3000-3500, с содержанием гидроксильных групп 0,7-1,1 мас.%, полиизоцианат, катализатор уретанообразования. Композиция дополнительно может содержать компонент для влагопоглощения, наполнитель, пластификатор и/или растворитель, низкомолекулярный спирт или аминофенольный компонент, алкинфенольный противостаритель, пигмент, компоненты, улучшающие реологические свойства или органосилоксановые модификаторы [патент РФ 2268279, C09D 175/14, C08L 15/00, опубл. 20.01.2006].

Полимерный материал на основе этой композиции характеризуется высокой истираемостью, однако покрытие обладает низким сопротивлением при раздире. Это обусловлено тем, что применяемые в составе композиции наполнители являются инертными, между ними и связующим возникают слабые адсорбционные взаимодействия, уровень которых недостаточен для создания материалов с высоким сопротивлением при раздире. Кроме этого, применяемые в основе композиции-прототипа органополисилоксановые модификаторы в концентрации более 0,10% от общей массы способствуют пенообразованию, что негативно сказывается на структуре отвержденного материала, и соответственно, на прочности.

Задачей изобретения является создание композиции для покрытий с улучшенными прочностными характеристиками.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение покрытия с повышенными прочностными свойствами.

Технический результат достигается путем использования композиции для покрытий, включающей низкомолекулярный каучук-сополимер бутадиена с изопреном при соотношении мономеров 20:80, молекулярной массой 3000-3500, с содержанием гидрокеильных групп 0,7-1,1 мас. %, наполнитель, глицерин, полиизоцианатный отвердитель полиметиленполифенилполиизоцианат, катализатор уретанообразования дибутилдилауринат олова и поверхностно-активное вещество, при этом в качестве наполнителя используют шунгит, а в качестве поверхностно-активного вещества применяют соединение, выбранное из ряда: 1Н,1Н,7Н-перфторгептоксиметилоксиран, стеарат 1Н,1Н,11Н-тригидроперфторундеканола, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Низкомолекулярный каучук 100
Шунгит 60-80
Полиметиленполифенилполиизоцианат 12-30
Дибутилдилауринат олова 0,01-1,10
Глицерин 2-4
Поверхностно-активное вещество 0,7-1,2

Сущность изобретения заключается в использовании фторорганических поверхностно-активных веществ, имеющих ряд преимуществ перед углеводородными поверхностно-активными веществами, обусловленных сверхнизким поверхностным натяжение их водных и неводных растворов, высокой поверхностной активностью при минимальных концентрациях и стойкостью в агрессивных средах. Снижение поверхностного натяжения низкомолекулярного каучука способствует снижению эффекта агломерации ввиду обеспечения высокого уровня смачиваемости частиц наполнителя низкомолекулярным каучуком, что приводит к увеличению адсорбционного взаимодействия между низкомолекулярным каучуком и частицами дисперсного наполнителя - шунгита.

Введение шунгита в заявляемой композиции обеспечивает технический результат по увеличению прочностных характеристик материалов покрытия благодаря увеличению толщины адсорбционного слоя на границе раздела низкомолекулярный каучук - шунгит, а также химическому взаимодействию гидроксильных групп наполнителя с изоцианатными группами полиизоцианатного отвердителя.

Низкомолекулярный каучук в составе заявляемой композиции представляет собой сополимер бутадиена с изопреном с содержанием бутадиена 80% (ТУ 38.103342-88). Имеет следующие характеристики: молекулярная масса 3000-3500, содержание гидроксильных групп 0,7-1,1 мас.%, вязкость при 25°C 2,9-3,4 Па*с. Могут быть использованы и другие марки гидроксилсодержащих каучуков с молекулярной массой 2500-3500 и содержанием гидроксильных групп 0,7-1,1%

В качестве полиизоцианатного отвердителя в композиции используют полиметиленполифенилполиизоцианат, получаемый фосгенированием продукта конденсации анилина с формальдегидом (ТУ 2224-152-04691277-96). Содержание изоцианатных групп 29,5-31 мас.%.

В качестве катализатора уретанообразования применяют дибутилдилауринат олова (ТУ 6-02-818-78) или другие оловоорганические соединения, применяемые для синтеза полиуретанов.

Глицерин (ГОСТ 6259-75) - низкомолекулярный трифункциональный спирт, который выполняет функцию агента разветвления цепи.

Используют шунгит, имеющий следующий химический состав (мас.%): SiO2 (57), TiO2 (0,2), Ai2O3 (4,0), FeO (2,5), MgO (1,2), CaO (0,3), Na2O (0,2), K2O (1,5), S (1,2), C (30,0), H2O крис.(1,7) [http://shungitnpk.ru/].

В качестве фторорганических поверхностно-активных веществ используют:

- стеарат 1H,1H,11H-тригидроперфторундеканола [А.с. СССР №729173, опубл. 08.04.1980].

- 1H,1H,7H-перфторгептоксиметилоксиран [Brey M.L., Tarrant P. The preparation and properties of some vinyl and glycidyl fluoroetliers // J. Am. Chem. Soc. - 1957. - V.79. - N.24, p.6533-6536]:

Для изготовления композиции используют смесительное оборудование, обеспечивающее получение гомогенной суспензии порошкообразных компонентов в каучуке со степенью перетира твердых частиц не более 60 мкм. Смесь наносят равномерным слоем на форму и выдерживают до полного отверждения при 23±2°C в течение 5-10 суток.

Испытания отвержденных образцов проводят по известным методикам: условную прочность и относительное удлинение в момент разрыва по ГОСТ 270-75, твердость по ГОСТ 363-93, эластичность по отскоку ГОСТ 27110-86.

Состав композиции для покрытий и ее свойства приведены в табл.1 и 2 соответственно.

Пример 1. В шаровую мельницу с фарфоровыми мелящими телами объемом 500 см3 загружают 100 г олигомера, 1,2 г фторорганических поверхностно-активных веществ, 60 г шунгита, 2 г глицерина и 0,01 г дибутилдилаурината олова. Мельницу включают и проводят диспергирование в течение 3-5 часов до достижения степени перетира по клину 60 мкм. Полученную массу выгружают в стакан, добавляют 14 г полиизоцианата, перемешивают вручную в течение 3 минут, затем заливают в форму. Композицию выдерживают до полного отвердения в течение 5-10 суток при 23±2°C.

Примеры 2-8 готовят аналогично примеру 1 с использованием загрузок согласно таблице 1.

Таблица 1
Состав композиции для покрытий
Наименование компонентов Состав, мас.ч Пример №11 прототипа
1 2 3 4 5 6 7 8
Сополимер изопрена и бутадиена с соотношением мономеров 20:80, мол. массой 3000-3500 100 100 100 100 100 100 100 100 100
Наполнитель:
- мел - - - - - - - - 120
- шунгит 60 80 70 70 80 60 90 50 -
Резиновая крошка - - - - - - - - 60
Хлорпарафин ХП-470 - - - - - - - - 60
Глицерин 2 4 3 2 3 3 5 1 4
Полиизоцианатный отвердитель 14 30 21 12 25 18 33 8 24
Оксид кальция - - - - - - - - 10
Катализатор уретанообразвания 0,01 0,01 0,6 0,7 0,3 1,1 0,005 1,2 3
Оксид кальция - - - - - - - - 10
2,4,6-тритрет-бутилфенол - - - - - - - - 1
Пигмент - - - - - - - - 0,5
Поверхностно-активное вещество 1,2 1 1 0,7 1,2 0,9 0,3 1,4 0,5
Примечание:
В качестве указанных поверхностно-активных веществ, применяемых в примерах:
3,5,8-стеарат 1H,1H,11H-тригидроперфторундеканол;
1,2,4,6,7-1H,1H,7H-перфторгептоксиметилоксиран.
Таблица 2
Свойства композиции для покрытий
Показатели покрытия Значения показателей Пример №11 прототипа
1 2 3 4 5 6 7 8
Условная прочность при разрыве, МПа 2,2 2,4 2,0 2,7 1,9 2,1 1,6 1,4 2,7
Прочность при раздире, кН/м 11,0 11,5 11,1 13,5 10,0 11,8 7,0 8,7 4,0
Относительное удлинение, % 77 74 75 68 85 70 90 94 100
Твердость по Шору А, усл.ед. 64 65 64 70 62 67 58 56 63
Эластичность по отскоку, % 44 43 44 36 40 46 50 48 42

Из данных таблицы 2 видно, что композиции 7 и 8 характеризуются пониженными упруго-прочностными показателями, это связано с неравномерностью распределения шунгита в полимерной матрице (пример 7), а также с низкой жизнеспособностью композиции (пример 8), что обусловлено высокой концентрацией катализатора уретанообразования.

Уменьшение количества полиизоцианатного отвердителя менее 12 мас.ч. приводит к образованию слабосшитой структуры и образованию гелеобразного продукта. Увеличение выше 30 мас.ч. нецелесообразно из-за склонности к вспениванию при отверждении.

Увеличение содержания шунгита свыше 80 мас.ч. создает трудности при формировании монолитной однородной структуры образцов из-за высокой вязкости.

Использование меньше чем 0,01 мас.ч. дибутидилаурината олова приводит к снижению скорости отверждения композиции. При содержании катализатора уретанообразования более 1,10 мас.ч. снижается жизнеспособность композиции.

Уменьшение или увеличение дозировок глицерина снижает твердость и прочность полимеров и может привести к утрате способности к отверждению.

Использование в составе композиции менее 0,7 мас.ч. и более 1,2 мас.ч. фторорганических поверхностно-активных веществ приводит к снижению прочностных характеристик отвержденных материалов.

Таким образом, преимуществом покрытий из предлагаемой композиции является более высокая прочность при раздире, что служит повышению срока службы.

Композиция для покрытий, включающая 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 полиметиленполифенилполиизоцианат, катализатор уретанообразования дибутилдилауринат олова и поверхностно-активное вещество, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя используют шунгит, а в качестве поверхностно-активного вещества применяют соединение, выбранное из ряда: 1Н,1Н,7Н-перфторгептоксиметилоксиран, стеарат 1Н,1Н,11Н-тригидроперфторундеканола, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Низкомолекулярный каучук 100
Шунгит 60-80
Полиметиленполифенилполиизоцианат 12-30
Дибутилдилауринат олова 0,01-1,10
Глицерин 2-4
Поверхностно-активное вещество 0,7-1,2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к Ti-хелатному каталитическому составу для реакций полиприсоединения и поликонденсации, которые катализируются реагентами типа кислот Льюиса.

Изобретение относится к композиции, включающей, по меньшей мере, один полимер P с силановыми функциональными группами и 20-60 вес.% гидроксида алюминия или гидроксида магния или их смеси, причем композиция характеризуется вязкостью 500-20000 мПа·с, измеренной согласно DIN 53018 при температуре 20°С.

Изобретение относится к отверждаемой влагой смоле на основе алифатических изоцианатов. Отверждаемая влагой смола содержит материал с функциональными алифатическими изоцианатными группами, содержащий продукт реакции гексаметилендиизоцианата и гидрокси-функционального простого эфирного соединения, и материал с функциональными циклоалифатическими изоцианатными группами, содержащий продукт реакции изофорондиизоцианата и монофункционального спирта, при этом массовое отношение материала с функциональными циклоалифатическими изоцианатными группами к материалу с функциональными алифатическими изоцианатными группами составляет от 95:5 до 50:50.
Настоящее изобретение относится к двухкомпонентному полиуретановому покрытию на основе органических растворителей. Описана композиция двухкомпонентного полиуретанового покрытия на основе органических растворителей, включающая: в качестве первого компонента дисперсию, включающую: гидроксилфункциональное акрилатное связующее; первый растворитель, представляющий собой по крайней мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из 2-пропоксиэтанола и 2-бутоксиэтанола; воду в количестве от 5 до 50% и, необязательно, по крайней мере один дополнительный органический растворитель; и в качестве второго компонента по крайней мере один сшивающий агент, имеющий изоцианатные группы, для указанного гидроксилфункционального акрилатного связующего.

Изобретение относится к композиции покрытия аэрокосмического и авиационного топливного бака. Композиция покрытия включает a) серосодержащий полиол с эпоксидными функциональными группами и b) изоцианатный отвердитель, где серосодержащий полиол с эпоксидными функциональными группами включает продукт реакции реагентов, включающих политиоэфир с концевыми тиольными группами и эпоксидную смолу, политиоэфир с концевыми тиольными группами включает политиоэфир с концевыми тиольными группами, полученный взаимодействием простого дивинилового эфира или его смеси с избытком дитиола или его смеси, где дитиол имеет структуру формулы 2: в которой R1 обозначает -[(-СН2-)р-Х-]q-(-СН2-)r _, в которой р является целым числом 2-6, q является целым числом 1-5 и r является целым числом 2-10; и простой дивиниловый эфир имеет структуру формулы 3 в которой R2 обозначает С2-6 n-алкилен и m равен 1-4, в которой эпоксидная смола включает соединение, представленное формулой 5: где R является алифатической группой, циклоалифатической группой, ароматической группой или их комбинацией и R представлен формулой 6: где n является целым числом 1-10.
Изобретение относится к преобразованию радиационно-отверждаемых полиуретанакрилатов в полиуретанакрилатные дисперсии на водной основе. Описан способ получения радиационно-отверждаемых водных дисперсий на основе полиуретанакрилатов (i), содержащих в качестве структурных компонентов: A) одно или несколько полимерных соединений, выбранных из группы, включающей сложные полиэфир(мет)акрилаты, простые полиэфир(мет)акрилаты, простые/сложные полиэфир(мет)акрилаты, ненасыщенные сложные полиэфиры со структурными единицами простых аллиловых эфиров и полиэпокси(мет)акрилаты с гидроксильным числом в интервале от 15 до 300 мг КОН/г вещества, C) одно или несколько отличающихся от А) соединений, содержащих по меньшей мере одну группу, реакционно-способную по отношению к изоцианату, D) один или несколько органических полиизоцианатов, E) одно или несколько соединений, содержащих по меньшей мере одну гидроксильную функциональную группу и дополнительно по меньшей мере одну функциональную группу карбоновой кислоты или карбоксилатную функциональную группу, которые оказывают диспергирующее воздействие на полиуретановую дисперсию, F) отличающиеся от A)-E) соединения, содержащие по меньшей мере одну группу, реакционно-способную по отношению к изоцианату, при этом на первой реакционной стадии компоненты A)-D) превращают в полиуретанакрилат, не содержащий ни ионных, ни потенциально ионных групп, и после определения содержания изоцианатных групп получают NCO-показатель, который может отличаться от теоретического содержания изоцианатных групп на абсолютную величину до 1,5% масс., на второй реакционной стадии компонент E) превращают с еще свободными изоцианатными группами продукта взаимодействия A)-D), после повторного определения содержания изоцианатных групп NCO-показатель доводят до значения, которое может отличаться от теоретического содержания изоцианатных групп на абсолютную величину до 1,5% масс., на третьей реакционной стадии компонент F) превращают с еще свободными изоцианатными группами.

Изобретение относится к сшиваемой смеси, включающей термопластичный полиуретан, содержащий радикально полимеризуемые ненасыщенные группы на концах цепи термопластичного полиуретана со средней молекулярной массой от 5000 до 12000, не содержащий мочевину, изоцианурат, оксозолинил и функциональные радикально полимеризуемые боковые группы и который получают путем взаимодействия одного или более полифункциональных изоцианатов, одного или более полифункциональных полиолов, одного или более монофункциональных спиртов или аминов, содержащих радикально полимеризуемую ненасыщенность(и), и одного или более диольных удлинителей цепи, имеющих молекулярную массу ниже 400; и этиленненасыщенные соединения, где сшиваемая смесь не содержит никакого дополнительного неактивного растворителя.

Изобретение относится к замещенным N-(цикло)алкилпирролидонам в качестве растворителей для применения в способе получения полиуретановых дисперсий. Водную полиуретановую дисперсию получают взаимодействием a) по меньшей мере одного многоатомного изоцианата с 4-30 атомами углерода, b) диолов, из которых b1) 10-100% мол.
Изобретение относится к гидроксилфункциональным полиолам на основе масла, композициям для нанесения покрытия, сформированным на их основе, способам нанесения покрытий на подложки поверхностей с помощью данных композиций, в частности на упаковочные материалы и тому подобные для хранения пищевых продуктов и напитков, и к подложкам, покрытых данными композициями.

Группа изобретений относится к полимеризационноспособной фотохромной изоцианатной композиции, содержащей фотохромное соединение, к фотохромному сетчатому оптическому материалу и к способу его получения.

Изобретение относится к композициям для покрытий на основе жидких каучуков, предназначенных для устройства покрытий спортплощадок, полов, кровельных и изоляционных покрытий в строительстве.
Изобретение относится к композициям на основе жидких углеводородных каучуков для изготовления покрытий спортивных площадок, полов, кровельных и гидроизоляционных покрытий.
Изобретение относится к композициям на основе жидких углеводородных каучуков для изготовления покрытий спортивных площадок, полов, кровельных и гидроизоляционных покрытий.
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 относится к композитному изделию из профилированного металлического материала с покрытием. Изделие включает профилированный металлический материал с покрывающей пленкой, сформированной на поверхности профилированного металлического материала; присоединенный к покрытой поверхности формованный продукт из композиции термопластичной смолы. Пленочное покрытие включает полиуретановую смолу, содержащую поликарбонатный блок с массовым отношением поликарбонатного блока к общей массе смолы в пленочном покрытии от 15 до 80 мас.%. Толщина пленочного покрытия составляет 0,5 мкм или больше. Изобретение позволяет улучшить качество изделия за счет улучшенной адгезии между профилированным металлическим материалом и формованным продуктом из композиции смолы и упростить способ получения изделия. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 табл., 2 пр.
Наверх