Полимерная композиция ускоренного холодного отверждения


 


Владельцы патента RU 2595651:

Акционерное общество "Транснефть-Диаскан" (АО "Транснефть-Диаскан") (RU)
Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") (RU)

Изобретение относится к полимерным композициям холодного отверждения на основе эпоксидных диановых смол и может использоваться при композитно-муфтовом ремонте нефте- и нефтепродуктопроводов в различных климатических условиях. Композиция включает в себя эпоксидную диановую смолу, отвердитель и наполнитель. В качестве отвердителя используется смесь амминного отвердителя с толуолсульфокислотой. Наполнитель на 90% состоит из обработанного аминоэтиламинопропилтриметоксисиланом в количестве от 1% до 3% от веса отвердителя кварцевого песка марки ВС. Изобретение позволяет повысить качественные и скоростные характеристики процесса адгезии смолы и наполнителя и сократить на 4-6 часов простои трубопровода после композитно-муфтового ремонта. Прочности полимерной композиции на сжатие 70 кг/см2 в течение 18-20 часов.

 

Изобретение относится к полимерным композициям холодного отверждения на основе эпоксидных диановых смол, отвердителей и наполнителей, которое главным образом может быть использовано при композитно-муфтовом ремонте нефте- и нефтепродуктопроводов в различных климатических условиях, а также может быть компаундом в электронике, электротехнике, строительстве и для других целей.

Известен способ получения основания Манниха и полимерных композиций на его основе (Х. Ли, К. Невиилл, Справочное руководство по эпоксидным смолам, изд. Энергия, 1973). Недостатком полимерных композиций с применением основания Манниха является высокая вязкость, экзотермичность и недолговечность. Все эти недостатки не позволяют использовать данную полимерную композицию для композитно-муфтовых ремонтов.

Известен способ получения основания Шиффа и полимерных композиций на его основе (Х. Ли, К. Невиилл, Справочное руководство по эпоксидным смолам, изд. Энергия, 1973). Недостатком полимерных композиций с применением основания Шиффа является очень узкий диапазон применения. Оправдано использование данных композиций в тонкослойных покрытиях и при температурах выше +10°C. Невозможно использовать из-за своей низкой активности в композитно-муфтовом ремонте, при пониженных и отрицательных температурах, а также в качестве заливочных компаундов.

Известны полимерные композиции холодного отверждения на основе эпоксидных смол, в которых в качестве отвердителя используется смесь основания Манниха и основания Шиффа (патент RU 2186802 C1 от 13.02.2002). Данные полимерные композиции обладают всеми выше указанными недостатками: высокая вязкость, недостаточная прочность при отверждении и усадка композиции в ходе отверждения. Все эти свойства не дают возможность применения данных полимерных композиций в композитно-муфтовом ремонте, когда требуется закачивать большой объем композиции из резервуара под давлением, при этом после отверждения продукт должен обладать достаточной прочностью и минимальной усадкой. При этом надо учитывать, что работы могут проводится в экстремальных климатических условиях: при пониженных и отрицательных температурах в условиях повышенной влажности.

Наиболее близким прототипом является полимерная композиция холодного отверждения (патент RU 2220991 C1 от 10.01.2004). В данной композиции использованы стандартные компоненты для изготовления полимерного коктейля на основе эпоксидных диановых смол, но в качестве отвердителя вводится модифицированный алифатический полиамин, а эпоксидная смола дополнительно содержит эпоксиноволачную смолу и разбавители. Несмотря на то что данная полимерная композиция может использоваться при ремонте нефте- и газопроводов как в летних, так и зимних условиях с использованием металлических муфт, недостатком ее является то, что 70% прочностных показателей достигается в течение 1 суток при температуре отверждения от 5°C.

Целью настоящего изобретения является полимерная композиция холодного отверждения с ускоренным отверждением, применяемая в композитно-муфтовом ремонте. При этом после ремонта уменьшается простой трубопровода, когда нефте- или нефтепродуктопроводы работают в ограниченном режиме перекачки, а полимерная композиция не теряет свои прочностные характеристики.

Технический результат достигается за счет введения в полимерную композицию в качестве отвердителя смесь аминного отвердителя с толуолсульфокислотой, при этом для повышения прочностных характеристик в систему вводится наполнитель, который состоит на 90% из обогащенного кварцевого песка марки ВС по ГОСТ 22551-77. Песок должен быть обязательно указанной марки, так как успешность процесса адгезии песка в качестве наполнителя и смолы напрямую зависит от смачивания каждой частицы наполнителя. В конечном итоге, чем лучше будет обеспечено смачивание каждой частицы наполнителя, тем выше будут прочностные характеристики отвержденной полимерной композиции. Для повышения качественных и скоростных характеристик процесса адгезии смолы и наполнителя проводится аппретирование (обработка) наполнителя аминоэтиламиноприпилтриметоксисиланом (диамином) в количестве от 1% до 3% от веса отвердителя, при этом наполнитель (кварцевый песок марки ВС по ГОСТ 22551-77) становится обогащенным, что приводит к необходимой прочности полимерной композиции на сжатие (70 кг/см2) в течение 18-20 часов. Аппретирование происходит в процессе перемешивания компонентов смолы, с введенным в нее отвердителем с наполнителем. В итоге настоящее изобретение дает возможность сократить на 4-6 часов простои трубопровода после композитно-муфтового ремонта, когда нефте- и нефтепродуктопроводы работают в ограниченном режиме перекачки.

Как пример реализации изобретения, в полимерной композиции в качестве отвердителя смесь аминного отвердителя с толуолсульфокислотой, который представляет собой алифатический диамин-2-метил-1,5-пентаметиледиамин (2-метил-1,5-диаминопентан). Содержание аминного отвердителя в смеси с паратолуолсульфокислотой составляет - 94,5-95,0%. Содержание отвердителя в заявленной полимерной композиции - 4,8-5,0%.

Количественный состав полимерной композиции:

1. Эпоксидиановая смола (DER - 330, Epikote 828) - 19,1%;

2. Эпоксиноволачная смола (D.E.N.438, Epikote 154) - 7,7%;

3. Разбавитель (бензиновый спирт) - 3,0%;

4. Отвердитель - 5,2%:

- (алифатический диамин-2-метил-1,5-пентаметиледиамин(2-метил-1,5-диаминопентан) - 4,8%;

- паратолуолсульфокислота - 0,3%;

- аминоэтиламинопропилтриметоксисилан - 0,1%;

5. Песок кварцевый марки ВС-050-1 - 58,5%;

6. Мел природный высокодисперстный марки М-5 - 6,5%.

После перемешивания 2-метил-1,5 пентаметилендиамина и паратолуолсульфокислоты в смесь отвердителя в качестве добавки вводится аминоэтиламинопропилтриметоксисилан.

Наличие в составе эпоксиноволачной смолы обеспечивает формирование определенной полимерной структуры и, как следствие, необходимые свойства отвержденного композитного материала.

Разбавителем, как пример, может быть бензиловый спирт, который является регулятором вязкости композиции, что позволяет ввести в систему указанное выше количество наполнителя.

Наполнитель представляет собой смесь песка кварцевого марки ВС-050-1 (90%) и мела природного высокодисперсного марки М-5 (10%). В качестве альтернативы, вместо мела марки М-5 возможно применение доломитовой муки (минерального порошка МП-1) с содержанием в смеси до 10%.

В качестве аминного отвердителя могут использоваться полиэтиленполиамины с содержанием до 5% в конечной смесевой системе. При этом введение в рецептуру композиции паратолуолсульфокислоты не требуется.

Полимерная композиция холодного отверждения на основе эпоксидных диановых смол, отвердителей и наполнителей, отличающаяся тем, что в качестве отвердителя используется смесь амминного отвердителя с паратолуолсульфокислотой и добавляется наполнитель, который на 90% состоит из обработанного аминоэтиламинопропилтриметоксисиланом (диамином) кварцевого песка марки ВС, в количестве от 1% до 3% от веса отвердителя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области получения огнестойких композиций на основе полимерного связующего и может найти применение в производстве деталей и изделий в электротехнике, радиотехнике и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области получения огнестойких композиций на основе полимерного связующего и может найти применение в производстве деталей и изделий в электротехнике, радиотехнике и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к огнестойким модифицированным эпоксидным связующим. Предложен способ получения термостойких негорючих эпоксидных связующих на основе циклофосфазенов путем последовательной обработки фенолятами галоген- и гидроксисодержащих фенолов гексахлорциклотрифосфазена (P3N3Cl6) или его смеси с высшими хлорциклофосфазенами с последующим переводом гидроксильных групп в эпоксидные путем реакции с эпихлоргидрином, при этом эпоксидное связующее содержит функциональные арилоксифосфазены строения PnNnR2n, где n - целое число от 3 до 8, a R - радикалы галоген- и гидроксисодержащих фенолов, а феноляты получают при помощи переалкоголиза соответствующих фенолов этилатом натрия.

Изобретение относится к области создания композиционных материалов на основе волокнистых наполнителей и наномодифицированного эпоксидного связующего и может быть использовано при производстве стеклопластиковых труб и других изделий, получаемых методом намотки и применяемых в тепловых сетях, системах горячего водоснабжения с сетевой водой, системах водоснабжения, с рабочей температурой до 150°С.

Изобретение относится к области создания многослойных полимерных пленочных покрытий для применения в составе изделий из полимерных композиционных материалов (ПКМ), в том числе, когда формирование полимерного покрытия и изделия из ПКМ происходит за один технологический цикл, а также для нанесения полимерных покрытий на металлические материалы, которые могут быть использованы в авиационной, машино-, авто-, судостроительной промышленности.

Изобретение относится к области получения стеклотекстолитов фольгированных, применяемых для изготовления печатных плат (ПП). Стеклотекстолит облицован с одной или двух сторон металлической фольгой, изготавливается прессованием фольги и стеклоткани.

Настоящее изобретение относится к отверждаемым композициям. Описана отверждаемая композиция эпоксидной смолы для получения термореактопластов или отвержденных продуктов, содержащая диоксид дивиниларена, включающая в себя (а) стехиометрический эквивалентный избыток по меньшей мере одного диоксида дивиниларена, (b) сореагирующий отверждающий реагент, представляющий собой фенольные новолачные смолы, бисфенол А новолачные смолы, фенольные новолачные смолы дициклопентадиена, крезольные новолачные смолы или их комбинацию, и (с) катализатор, представляющий собой третичный амин, имидазолы, четвертичные аммониевые соли, четвертичные фосфониевые соли, комплексы кислота Льюиса - основание Льюиса или их смеси, для осуществления взаимодействия избыточного эпоксида, в которой концентрация вышеуказанного диоксида дивиниларена изменяется в диапазоне стехиометрического отношения количества эпоксидных групп к количеству групп сореагирующего отверждающего реагента примерно от 1,05 до 10.

Изобретение относится к компаундам на основе термореактивных смол и может быть использовано для герметизации изделий электронной техники, для пропитки и заливки узлов в авиа-, судо- и автомобилестроении, в том числе при создании полимерных композитов конструкционного назначения, например, в качестве связующих при производстве углепластиков, применяемых для изготовления фюзеляжей самолетов, лопастей вертолетов, корпусов двигателей, спортивного инвентаря и других.

Изобретение относится к получению склеивающих прокладок на основе эпоксидных смол и стеклотканей, применяемых для изготовления многослойных печатных плат. Материал представляет собой склеивающую прокладку и изготавливается с применением стеклоткани, пропитанной смесью эпоксидной диановой смолы, 4,4'-диаминодифенилсульфона, ацетилацетоната никеля, наполнителя - порошка сферических частиц полимера субмикронного размера и кремнеорганического вещества.

Изобретение относится к области получения огнестойких композиций на основе полимерного связующего и может найти применение в производстве деталей и изделий в электротехнике, радиотехнике и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к полимерной композиции для получения продуктов из жестких полимерных пен, которая включает a) по меньшей мере, одну полимерную смолу, b) поверхностно обработанный карбонат кальция, имеющий средневзвешенный диаметр частиц d50 между 0,5 мкм и 0,9 мкм, измеренный седиментационным методом, в количестве, по меньшей мере, 10 частей на сто частей, по меньшей мере, одной полимерной смолы (мас.ч.) и c) вспенивающий агент в количестве менее 1 мас.ч.

Изобретение относится к таблетированным смесям стабилизаторов для галогенсодержащих пластмасс. Способ получения таблетированной смеси стабилизаторов включает (а) нагревание при температуре от 40 до 100°С в экструдере или пластикаторе смеси, включающей смазку, вещество, имеющее стабилизирующую активность, вспомогательные средства и добавки, (b) продавливание материала через пресс-форму для таблеток, (с) таблетирование под водой на рабочей поверхности пресс-формы, (d) транспортировку таблетированной смеси стабилизаторов в потоке воды, (e) выделение ее из воды, (f) высушивание.

Изобретение относится к композиционным материалам для использования в авиационной промышленности и касается способа создания композиционного материала с повышенными демпфирующими свойствами.

Изобретение относится к наполнителю для ингибирования вспенивания, вызванного присутствием СО2, который включает частицы соединения гидротальцита и частицы гидроксида кальция и/или гидроксида магния, использованию наполнителя в синтетической смоле и профилированному изделию, полученному из нее.

Изобретение относится к ускорителям отверждения ненасыщенных сложных полиэфирных смол, виниловых сложноэфирных смол и акриловых смол в сочетании с инициаторами пероксидного типа.

Изобретение относится к рецептуре резиновой смеси с использованием поверхностно модифицированного технического углерода и может быть использовано в производстве шин для пассажирских, грузовых и гоночных автомобилей.

Изобретение относится к огнезащитным материалам, которые могут применяться, например, в строительной, авиационной и космической областях. Огнестойкий композиционный материал содержит перфорированный минеральный волокнистый материал в качестве основы и наполнитель, содержащий, как минимум, один каучук или полимер, обладающие огнестойкостью в диапазоне температур от 200 до 700°С, или жидкое стекло, отвердитель и стабилизатор.
Изобретение относится к резиновой смеси, в частности для пневматических шин транспортных средств, ремней безопасности, ремней и шлангов. Резиновая смесь включает, по меньшей мере, один полярный или неполярный каучук и, по меньшей мере, один бледно-окрашенный и/или темный наполнитель, по меньшей мере, один пластификатор, где пластификатор содержит полициклические ароматические соединения в соответствии с Инструкцией 76/769/EEC в количестве менее 1 мг/кг, а источник углерода для пластификатора происходит из неископаемых источников, причем пластификатор и источник углерода получены посредством, по меньшей мере, одного процесса «биомасса в жидкость», и содержит другие добавки.
Изобретение относится к области материаловедения. Способ получения полимерного композита антифрикционного назначения на основе политетрафторэтилена включает предварительную физико-химическую обработку порошка ультрадисперсного детонационного алмаза, механическое диспергирование смеси порошков политетрафторэтилена и ультрадисперсного детонационного алмаза, прессование и термическое спекание композита в инертной среде.

Изобретение относится к технологии получения многослойных пленок, поглощающих кислород, и изделий из них, имеющих покрытие с хорошо диспергированным поглотителем кислорода.

Изобретение относится к резиновым смесям. Предложена резиновая смесь, содержащая: (А) каучуковый компонент, содержащий 10% по массе или более по меньшей мере одного типа каучука, выбранного из синтезированного эмульсионной полимеризацией диенового каучука и натурального каучука и 90% по массе или менее другого типа диенового каучука; (В) диоксид кремния, имеющий удельную площадь поверхности по адсорбции н-гексадецилтриметиламмоний бромида (СТАВ), составляющую не менее 180 м2/г при определении методом, описанным в ASTM D3765-92; (С) по меньшей мере один силановый полисульфидный связывающий агент; и (D) ускоритель вулканизации, выбранный из гуанидинового, сульфенамидного и тиазольного соединений.
Наверх