Гидроизоляционная композиция

Авторы патента:

Бондалетов Владимир Григорьевич (RU)

C08L29/04 - поливиниловый спирт; частично гидролизованные гомополимеры или сополимеры эфиров ненасыщенных спиртов с насыщенными карбоновыми кислотами

C08F8/06 - окисление

C08F240/00 - Сополимеры углеводородов и минеральных масел, например нефтяные смолы

Владельцы патента RU 2656473:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" (RU)

Изобретение относится к области гидротехнического и гражданского строительства и может быть использовано для гидроизоляции строительных сооружений, гидротехнических сооружений из низкотемпературных грунтов и пород, а также при строительстве и ремонте дорог. Описана гидроизоляционная композиция, содержащая следующие компоненты, мас.%: поливиниловый спирт 5-7, оксиэтилированный алкилфенол - неонол АФ_9-12 0,05-0,08, окисленная нефтеполимерная смола С₉ 10-30, вода – остальное. Состав образует наполненный криогель в процессе замораживания-размораживания. Технический результат - улучшенные структурно-механические свойства, высокая гидрофобность, способность сохранять свои физико-механические характеристики в течение долгого времени при перепадах температур от -40°С до +65°С во влажной среде. 1 табл.

Известен полимерный гидроизоляционный материал (маты криогелевые) [RU 2011146033 A, МПК C08K 3/10 (2006.01), опубл. 20.05.2013], которые представляют собой маты толщиной от 2 до 20 мм, шириной от 0,5 до 2 м, длиной от 1 до 5 м, состоящие из армирующей основы (полимерной сетки, нетканого полотна), пропитанной составом для создания водонепроницаемости низкотемпературных грунтов и пород, содержащим поливиниловый спирт, борную кислоту, воду и пластификатор для придания материалу эластичности при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

поливиниловый спирт	5-10
борная кислота	0,5-1,0
пластификатор	3,0
вода	остальное

Однако гель, образованный из раствора поливинилового спирта с помощью борной кислоты, при контакте с водой разрушается, что мешает формированию криогелевых матов.

Известна гидроизоляционная композиция [RU 2605112 C2, МПК C08L 29/04 (2006.01), C08K 5/06 (2006.01), опубл. 20.12.2016], выбранная в качестве прототипа, которая содержит поливиниловый спирт, гидрофобный наполнитель - нефтеполимерную смолу С₅₉ (НПС₅₉), оксиэтилированный алкилфенол (неонол АФ_9-12) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

поливиниловый спирт	5-7
оксиэтилированный алкилфенол - неонол АФ_9-12	0,05-0,1
нефтеполимерная смола	10-50
вода	остальное

Состав образует наполненный криогель в процессе замораживания-размораживания.

Однако получаемый материал обладает недостаточной структурной прочностью (упругостью).

Техническая проблема, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в создании гидроизоляционной композиции, которая обладает улучшенными структурно-механическими свойствами и высокой гидрофобностью, способна сохранять свои физико-механические характеристики в течение долгого времени при значительных перепадах температур во влажной среде.

Предложенная гидроизоляционная композиция, так же как в прототипе, содержит поливиниловый спирт, воду, оксиэтилированный алкилфенол - неонол АФ_9-12 и гидрофобный наполнитель - нефтеполимерную смолу, причем указанный состав после цикла замораживания-размораживания представляет собой наполненный криогель.

Согласно изобретению гидроизоляционная композиция в качестве гидрофобного наполнителя содержит окисленную нефтеполимерную смолу С₉ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

поливиниловый спирт	5-7
оксиэтилированный алкилфенол - неонол АФ_9-12	0,05-0,1
окисленная нефтеполимерная смола С₉	10-30
вода	остальное

Добавление в состав гидрофобного наполнителя в виде нефтеполимерной смолы С₉, предварительно окисленной H₂O₂, способствует получению стабильной эмульсии, следовательно, упругого криогеля с повышеной степенью гидрофобности. Это повышает водоотталкивающие свойства гидроизолирующей композиции по сравнению с прототипом.

Для стабилизации коллоидной системы, в которой дисперсной фазой является смола, а дисперсионной средой - водный раствор поливинилового спирта, необходимо вводить поверхностно-активное вещество. Поверхносто-активное вещество позволяет эмульсии, состоящей из поливинилового спирта и нефтеполимерной смолы, сохранять устойчивость до 24 часов, что способствует более качественному формированию криогеля и равномерному распределению наполнителя в структуре криогеля.

В качестве поверхносто-активного вещества был выбран оксиэтилированный алкилфенол неонол АФ_9-12 (C₉H₁₉C₆H₄O(C₂H₄O))₁₂H.

В качестве нефтеполимерной смолы была использована нефтеполимерная смола C_9,полученная термической полимеризацией фракции жидких продуктов пиролиза прямогонного бензина, выкипающей в интервале температур 130-200°C, при температурах 240-270°C [Думский Ю.В., Но Б.И., Бутов Г.М. Химия и технология нефтеполимерных смол. М. Химия. 1999]. Для повышения гидрофильности нефтеполимерной смолы и получения стабильной водно-смоляной эмульсии в качестве окислителя нефтеполимерной смолы использовали H₂O₂ в виде 38-39%-го водного раствора.

В качестве растворителя для приготовления 30%-го раствора нефтеполимерной смолы фракции C₉ использовали смесь растворителей дистопливо 10% мас. и сольвент 90% мас.

В качестве водного полимерного раствора использовали поливиниловый спирт марки M1799 с молекулярной массой 150 000.

Эмульсию готовили с помощью роторного диспергатора IKA ULTRA TURRAXT18, время диспергирования: 5-7 мин, скорость вращение ротора: 16000-18000 об/мин.

Пример 1. Брали 5 г водного раствора поливинилового спирта, массовое содержание полимера в котором составляло 10 мас.%, и при перемешивании полимерного раствора добавляли 0,005 г (0,05 мас.%) поверхносто-активного вещества (неонол АФ_9-12), добавляли 4,0 г воды и добавляли 1,0 г (10 мас.%) равными порциями по 0,25 г в течение 2 мин окисленной нефтеполимерной смолы C₉. Вязкую эмульсию, содержащую 5 мас.% поливинилового спирта, заливали в формы. Форму с эмульсией помещали на 20 часов в холодильную камеру при температуре -20°C. Далее размораживали при комнатной температуре +20°C в течение 4 часов. После размораживания образовался криогель.

Примеры 2-3 аналогичны примеру 1. Данные приведены в таблице 1.

Устойчивость полученных эмульсий оценивали временем нахождения во взвешенном состоянии микроскопических капелек окисленной нефтеполимерной смолы С₉, нерастворимых в растворе поливинилового спирта, более 24 часов. Составы эмульсий, устойчивость которых менее 24 ч, не рассматривались вследствие того, что в естественных условиях при незначительных минусовых температурах процесс замораживания продолжителен. Поэтому отбирали самые устойчивые эмульсии для формирования криогелей и определения их свойств.

Упругие свойства криогеля оценивали значением модуля упругости. Для этого образцам криогеля задавали деформацию и определяли напряжение, возникающее в образце. Далее по закону Гука рассчитывали модуль упругости.

Полученные наполненные криогели имеют модули упругости более 50 кПа, что указывает на их хорошие структурно-механические характеристики. При циклических перепадах температур (от положительных до отрицательных) величины структурно-механических характеристик криогеля возрастают.

Гидроизоляционные (гидрофобные) свойства полученного криогеля оценивали по краевому углу смачивания. Угол смачивания определяли на приборе марки KRUSS DSA 25, методом лежащей капли при 25°C.

Коэффициент теплопроводности определяли на установке, основным рабочим узлом которой являются два стальных коаксиальных цилиндра, в зазоре между которыми помещали исследуемую среду. Значение коэффициента теплопроводности рассчитывали по формуле:

где R_бол - внутренний радиус большого цилиндра;

R_мал - наружный радиус малого цилиндра;

Q - количество тепла передаваемое от нагретой воды термостата к воде внутреннего цилиндра;

L - высота малого цилиндра;

T - текущая температура воды во внутреннем цилиндре в некоторый момент времени (t);

T_терм - температура теплоносителя в термостате.

Результаты измерения устойчивости эмульсии, модуля упругости, краевого угла смачивания и коэффифиента теплопроводности криогеля приведены в таблице 1. Предлагаемая гидроизолирующая композиция обладает низкой теплопроводностью, что придает композиции теплоизоляционные свойства.

Гидроизоляционная композиция устойчива в широком диапазоне температур от -40°C до +65°C (максимальная температура плавления 65°C, максимальная температура замерзания - минус 40°C). Температуру замерзания криогеля определяют с помощью термометра, который погружают в криогель, помещенный в морозильную камеру. Как только криогель теряет эластические свойства и становится жестким, фиксируют температуру. Температуру плавления наполненного криогеля определяют методом «падающего шарика».

Таким образом, предлагаемая гидроизоляционная композиция имеет улучшенные структурно-механические свойства (модуль упругости 65 кПа) по сравнению с прототипом (модуль упругости 22 кПа) наряду с хорошими гидрофобными и теплоизоляционными свойствами.

Гидроизоляционная композиция, содержащая поливиниловый спирт, воду, оксиэтилированный алкилфенол - неонол АФ_9-12, гидрофобный наполнитель - нефтеполимерную смолу и представляющая собой наполненный криогель после цикла замораживания-размораживания, отличающаяся тем, что в качестве гидрофобного наполнителя содержит окисленную нефтеполимерную смолу С₉ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

поливиниловый спирт	5-7
оксиэтилированный алкилфенол - неонол АФ_9-12	0,05-0,08
окисленная нефтеполимерная смола С₉	10-20
вода	остальное

Изобретение относится к помещаемому в воду формованному полимерному изделию для получения текучей среды для гидравлического разрыва пласта при бурении и способу изготовления его.

Теплоизоляционный и звукоизоляционный материал и способ его получения // 2648096

Изобретение относится к области неорганической химии и может найти применение для изготовления тепло- и звукоизоляционного материала, который наносится на подготовленную поверхность, требующую изолировать.

Термопластичное изделие с термоактивным средством // 2638397

Изобретение относится к экструдированному водорастворимому термопластичному изделию, в которое было введено активное средство, а также к способу его получения. Экструдированное водорастворимое изделие включает в себя водорастворимый полимер, имеющий температуру экструзии 90-150°C, пластификатор, а также одно или более термоактивных средств, которые способны либо стимулировать чувствительные рецепторы человека, либо изменять температуру кожи при контакте с ней, в общем количестве от 0,1 до 50% по весу изделия.

Композиция для получения гидрогеля на основе поливинилового спирта для иммобилизации микроорганизмов // 2614249

Изобретение относится к синтетическому носителю для иммобилизации микроорганизмов. Описана композиция для получения гидрогеля на основе поливинилового спирта для иммобилизации микроорганизмов, состоящая из поливинилового спирта и катализатора сшивки церий-аммоний нитрата, отличающаяся тем, что исходные компоненты взяты в мольном соотношении ПВС:(NH4)2Се(NO3)6 (160-110):(1-1,3).

Состав для получения полимерного композиционного материала // 2613503

Изобретение относится к области производства материалов для твердотельной электроники, а именно к составам для получения композиционных материалов с высокой диэлектрической проницаемостью, и может быть использовано при создании конденсаторов, суперконденсаторов, оптоэлектронных преобразователей, топливных элементов, приборов фотовольтаки и др.

Гидроизоляционная композиция // 2605112

Состав для получения полимерного композиционного материала // 2600634

Изобретение относится к области производства материалов для электрофизического приборостроения, а именно к технологии получения полимерных композитов с высокой диэлектрической проницаемостью, и может быть использовано при создании различных приборов и устройств твердотельной электроники, в том числе конденсаторов, суперконденсаторов, оптоэлектронных преобразователей, топливных элементов и др.

Композиция смолы, способ ее получения и многослойная конструкция // 2599297

Изобретение относится к композиции смолы, способу ее получения и многослойным конструкциям, включающим по меньшей мере один слой, полученный из композиции смолы. Композиция смолы содержит (A) сополимер этилена-винилового спирта, (B) по меньшей мере одного представителя, выбираемого из ряда, состоящего из карбоновой кислоты и карбоксилатного иона; и (C) металлический ион, где компонент (В) содержит (В2) по меньшей мере одного представителя, выбираемого из набора, состоящего из соединения, имеющего по меньшей мере две карбоксильные группы на молекулу, и аниона этого соединения.

Способ получения редиспергируемого в воде полимерного порошка // 2594215

Изобретение относится к способу производства редиспергируемых в воде полимеров, которые могут быть использованы в качестве гидрофобизаторов для песка, глины, бумаги, текстиля, для получения защитных покрытий, сухих строительных смесей и других целей.

Теплоизоляционный и звукоизоляционный материал на нефенолформальдегидном связующем // 2588239

Изобретение относится к теплоизоляционному и звукоизоляционному материалу и способу его изготовления. Материал содержит минеральные волокна диаметром от 0,5 до 10,0 мкм и связующее, полученное отверждением водной композиции, включающей поливиниловый спирт, модифицированный крахмал, силан, гидрофобизирующую эмульсию, обеспыливатель и нано- или микрочастицы.

Способ получения конъюгата гиалуронидазы с производными полиэтиленпиперазина и применение полученного конъюгата // 2616528

Группа изобретений относится к области медицины, а именно к вариантам способа получения активного конъюгата фермента гиалуронидазы с сополимером с использованием карбодиимидного или азидного метода конъюгации, очистки, концентрирования и лиофильного высушивания (или разбавления), при этом сополимер представляет собой водорастворимый сополимер N-оксида 1,4-этиленпиперазина, (N-карбоксиметил)-1,4-этиленпиперазиния или его гидразида и 1,4-этиленпиперазина общей формулы: , где n составляет от 40% до 90% от общего количества звеньев, m составляет от 3% до 40% от общего количества звеньев, n+m+1=100%, полученный из поли-1,4-этиленпиперазина путем окисления, алкилирования и, в случае азидного метода, гидразинолиза.

Способ получения окисленного изотактического полипропилена // 2576329

Изобретение относится к способу получения окисленного изотактического полипропилена. Способ включает окисление полипропилена кислородом воздуха при его барботировании в реакционную массу.

Способ получения полимера // 2559057

Изобретение относится к способу получения полимера, в котором гидроксигруппа присоединена к концу гомополимера несопряженного олефина или гомополимера сопряженного диенового соединения или сополимера сопряженного диенового соединения и несопряженного олефина.

Конъюгат гликопротеина, обладающего активностью эритропоэтина, с производными n-оксида поли-1,4-этиленпиперазина (варианты), фармацевтическая композиция и способ получения конъюгата // 2556378

Изобретение относится к области биотехнологии, конкретно к получению конъюгатов гликопротеина, обладающего активностью эритропоэтина, с производными N-оксида полиэтиленпиперазина, и может быть использовано в медицине.

Гидроксиарилфункционализованные полимеры // 2497835

Изобретение относится к способу получения функционального полимера. Полимер содержит один или несколько типов полиеновых мономерных фрагментов и по меньшей мере одно функционализующее звено, которое содержит арильную группу, имеющую по меньшей мере одну непосредственно связанную группу OR, где R представляет собой гидролизуемую защитную группу.

Химический маркер и способ его получения // 2489476

Изобретение относится к способу получения фракции полиметилзамещенных алканов C18-C36 формулы: ,где n=4-10, путем взаимодействия расплава атактического полипропилена с кислородом воздуха при 150-250°С в течение 1-6 ч при расходе воздуха 0,6-1,9 л/(мин·кг) с использованием в качестве сырья побочных низкомолекулярных продуктов окисления.

Битумно-полимерная композиция с термообратимой сшивкой // 2479592

Изобретение относится к области битумно-полимерных материалов, в частности к битумно-полимерным композициям с термообратимой сшивкой. .

Способ получения окисленного изотактического полипропилена // 2473568

Изобретение относится к химии полимеров, конкретно к получению гетероатомных производных полипропилена, которые могут быть использованы в качестве ингредиента композиционных материалов для дорожных покрытий, кровельных материалов и материалов для антикоррозионных покрытий.

Модифицированный поливиниловый спирт и содержащая его паро- и дымопроницаемая синтетическая оболочка для пищевых продуктов // 2469541

Изобретение относится к способу получения модифицированного поливинилового спирта и содержащей такой модифицированный поливиниловый спирт паро- и дымопроницаемой синтетической оболочке для пищевых продуктов с улучшенными оптическими свойствами.

Способ получения окисленного изотактического полипропилена // 2441026

Масляно-смоляная композиция // 2645486

Изобретение относится к области органических высокомолекулярных соединений, а именно к составам для нанесения покрытий на основе масляно-смоляной композиции, и может быть использовано в лакокрасочной промышленности при производстве лаков, красок и адгезивов.