RU2434916C1 - Композиция для покрытий - Google Patents
Композиция для покрытий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2434916C1 RU2434916C1 RU2010122110/05A RU2010122110A RU2434916C1 RU 2434916 C1 RU2434916 C1 RU 2434916C1 RU 2010122110/05 A RU2010122110/05 A RU 2010122110/05A RU 2010122110 A RU2010122110 A RU 2010122110A RU 2434916 C1 RU2434916 C1 RU 2434916C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating composition
- filler
- antioxidant
- molecular weight
- hydroxyl
- Prior art date
Links
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к композициям на основе жидких углеводородных каучуков для изготовления покрытий спортивных площадок, полов, кровельных и гидроизоляционных покрытий. Композиция для покрытий в качестве основы содержит 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%; пластификатор 40-140, наполнитель, противостаритель, изоцианатный отвердитель - полиизоцианат, катализатор уретанообразования. Композиция может дополнительно содержать низкомолекулярный трехфункциональный спирт. Технический результат - повышение прочности покрытий. 4 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
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 РФФ 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. Опубл. 27.11.2006, бюл. №2).
Недостатком этих композиций является низкая 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 прочность эластомерного материала для покрытий.
Наиболее близким решением к предлагаемому изобретению (прототип) является композиция (см. патент РФ 2285026, C09D 175/14. Опубл. 10.10.2006, бюл. №28), включающая изоцианатный отвердитель полиизоцианат, катализатор уретанообразования и основу, гидроксилсодержащий полибутадиеновый каучук микроструктуры, %: 10-18 1,4-цис, 18-28 транс-1,4, 58-70 1,2-звеньев молекулярной массой 2100 и содержанием гидроксильных групп 1,2-1,9%, или молекулярной массой 3000-3200 и содержанием гидроксильных групп 0,88-1,36%, или молекулярной массой 5000-5300 и содержанием гидроксильных групп 0,6-0,8% при соотношении компонентов, мас.ч.:
Указанный гидроксилсодержащий полибутадиеновый каучук | 100 |
Изоцианатный отвердитель - полиизоцианат | 10-36 |
Катализатор уретанообразования | 0,001-3,0 |
Дополнительно композиция может содержать:
Влагопоглотитель (оксид кальция, гипс, цемент) | 5-20 |
Наполнитель (мел, тальк, известь-отсев, каолин) | 50-250 |
Пластификатор | 20-100 |
Низкомолекулярный спирт с не менее чем с двумя | 1-8 |
гидроксильными группами или компонент АФ-2 | |
Алкилфенольный противостаритель | 0,5-2,0 |
Пигмент | 0,5-10,0 |
Модификатор реологических свойств - ПАВ | 0,5-5,0 |
Покрытия из данной композиции характеризуются недостаточным уровнем прочностных свойств. Это связано с неоднородностью характера морфологии надмолекулярной структуры сшитого каучука, возникающей в процессе отверждения композиции. Неоднородность надмолекулярной структуры вызвана неоднородностью микроструктуры каучуковой основы композиции, в которой присутствуют одновременно все разнородные типы структур без преобладания какой-либо (1,4-цис, 1,4-транс, 1,2-структуры).
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение уровня прочностных свойств, прежде всего прочности покрытия.
Поставленный технический результат достигается тем, что композиция для покрытий, включающая изоцианатный отвердитель - полиизоцианат, катализатор уретанообразования основу - гидроксилсодержащий полибутадиеновый каучук, пластификатор, наполнитель и противостаритель, отличается тем, что используют 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% при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Указанный гидроксилсодержащий полибутадиеновый каучук | 100 |
Пластификатор | 40-140 |
Наполнитель | 80-340 |
Противостаритель | 1-2 |
Изоцианатный отвердитель - полиизоцианат | 12-38 |
Катализатор уретанообразования | 0,01-1 |
Композиция для покрытий по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно может содержать 1-16 мас.ч. трехфункционального низкомолекулярного спирта.
Композиция для покрытий по п.1,отличающаяся тем, что в качестве пластификатора она содержит дибутилфталат, хлорпарафин ХП-470, масла нефтяного происхождения нетоксол или масло ПМ.
Композиция для покрытий по п.1, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя она содержит наполнитель, выбранный из группы, содержащей мел, известь-отсев, оксид кальция, доломитовую муку, гранулированную резину.
Композиция для покрытий по п.1, отличающаяся тем, что в качестве противостарителя она содержит противостаритель, выбранный из группы, содержащей алкилфенольные соединения 2,6-дитретбутил-4-метилфенол (агидол-1), 2,4,6-тритретбутилфенол, 2,2-метилен-бис-(4-метил-6-третбутилфенол) (продукт 2246).
Сущность изобретения заключается в использовании в качестве основы композиции гидроксилсодержащего полибутадиенового каучука с однородной структурой, содержание 1,2-звеньев достигает 85-90% при незначительном количестве (10-15%) 1,4-транс и отсутствии 1,4-цис звеньев. Однородная микроструктура цепей каучука повышает гибкость межузловых блоков в сшитых эластомерах, повышает совместимость с изоцианатным отвердителем, что способствует повышению степени сшивания, улучшает морфологию структуры сшитого полимера, сужает диапазон и разброс времени релаксации напряжения за счет уменьшения разнообразия структур и видов релаксационных переходов. Все это способствует повышению прочности за счет перераспределения напряжений, устранению перенапряжений и равномерному перераспределению напряжений на большее число цепей и сегментов.
Гидроксилсодержащий полибутадиеновый каучук получен анионной полимеризацией методом «живых цепей», в настоящее время применяется в качестве пленкообразующего в лакокрасочной промышленности и как модифицирующая добавка в композициях на основе твердых каучуков химическая структура [http://www.Nisso PB.com.]:
Микроструктура с преимущественным содержанием винильных двойных связей способствует повышению реакционной способности гидроксильных групп, что также приводит к повышению прочности в результате полной конверсии и образованию более плотной вулканизационной сетки.
Введение низкомолекулярного трехфункционального спирта служит дальнейшему повышению прочности за счет дополнительных гидроксильных групп, разветвляющих вулканизационные структуры и повышающих плотность сшивания. В качестве низкомолекулярного трехфункционального спирта могут быть использованы полиолы не менее чем с двумя гидроксильными группами, такие как глицерин, триэтаноламин, триметилолпропан, полиэфир лапрол 373 (ТУ-2226-024-1048857-95), получаемый конденсацией глицерина и окиси пропилена.
В качестве пластификатора композиция содержит соединения, используемые в производстве эластомерных материалов на основе диоловых каучуков: алкилэфиры фталиевой кислоты, хлорпарафины, масла нефтяного происхождения нетоксол или масло ПМ.
Наполнителями для композиции служат мел, известь-отсев, оксид кальция, доломитовая мука, гранулированная резина.
В качестве противостарителя композиция для покрытий включает преимущественно неокрашивающие алкилфенольные или фосфорорганические соединения 2,6-дитретбутил-4-метилфенол (агидол-1), 2,4,6-тритретбутилфенол, 2,2-метилен-бис-(4-метил-6-третбутилфенол) (продукт 2246).
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.
Для изготовления композиции для покрытий используют смесительное оборудование, обеспечивающее равномерное распределение полиизоцианата и катализатора уретанообразования в каучуке и получение гомогенной смеси.
Изобретение иллюстрируется следующим примером (состав 1, таблица 1). В смеситель с якорной мешалкой объемом 1 л загружают 100 г каучука, 40 г пластификатора, 60 г наполнителя, 1 г противостарителя и 0,1 г катализатора уретанообразования. Перемешивают 5 мин до однородного состояния, затем добавляют навеску 12 г полиизоцианата и вновь перемешивают в течение 5 минут.
Полученную смесь наносят на плоские формы и выдерживают при температуре не ниже 20°C в течение 3-5 суток.
Аналогичным образом готовятся композиции других составов. Композиция по прототипу готовится при комнатной температуре путем последовательного введения и смешения каучука со всеми компонентами. Состав всех исследуемых композиций приведен в таблице 1. Свойства образцов покрытий из композиций приведены в таблице 2. Образцы покрытия испытывали по ГОСТ 263-93, ГОСТ-270-75.
Из данных таблицы 2 видно, что заявленная композиция позволяет повысить прочность покрытий. Дополнительное введение низкомолекулярного трехфункционального спирта приводит к еще большему повышению прочности. Указанные добавки выполняют функцию агентов разветвления цепи и повышают тем самым степень сшивания.
Композиции для покрытий составов 16-18 обладают меньшей прочностью, что связано с отклонением содержания компонентов от оптимальных количеств.
Содержании полиизоцианата менее 12 мас.ч. приводит к снижению уровня комплекса прочностных свойств из-за значительного отклонения соотношения NCO:OH от стехиометрического и снижения плотности сшивания. При больших количествах полиизоцианата более 38 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 16 мас.ч. нарушается стехиометрическое равновесие в сторону недостатка отвердителя.
Таблица 2 | |||||||||||||||||
Свойства композиций для покрытий | |||||||||||||||||
Наименование показателей | Свойства | ||||||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | Прототип Пат. РФ 2285026 | |
Условная прочность при разрыве, кгс/см2 | 16 | 16 | 16 | 17 | 14 | 17 | 18 | 18 | 19 | 14 | 22 | 26 | 28 | 7 | 6 | 5 | 9 |
Относительное удлинение, % Твердость, по Шор А, усл.ед. | 190 | 140 | 120 | 110 | 110 | 110 | 120 | 110 | 130 | 110 | 110 | 180 | 120 | 140 | 160 | 100 | 100 |
46 | 54 | 60 | 64 | 50 | 52 | 56 | 60 | 62 | 64 | 58 | 54 | 68 | 36 | 34 | 32 | 40 | |
Количество катализатора уретанообразования практически не оказывает влияния на физико-механические характеристики и регулирует лишь скорость отверждения композиций.
Увеличение степени наполнения создает трудности при смешении и формировании монолитной структуры покрытия из-за большой доли сухих компонентов. Смешение затрудняется так же при малых количествах пластификаторов, а верхний предел пластификаторов ограничивается совместимостью с полимерами.
Противостаритель мало влияет на свойства отвержденных покрытий, обычно используются в пределах 1-2 мас.ч. Меньшие количества снижают стойкость к термоокислительному старению, а большие дозировки могут привести к ухудшению прочности из-за возможной дезактивации изоцианатных групп изоцианатного отвердителя гидроксильными группами противостарителя.
Таким образом, преимуществом покрытий из предлагаемой композиции является более высокая прочность, твердость и относительное удлинение, что служит повышению срока службы.
Claims (5)
1. Композиция для покрытий, включающая изоцианатный отвердитель - полиизоцианат, катализатор уретанообразования основу - гидроксилсодержащий полибутадиеновый каучук, пластификатор, наполнитель и противостаритель, отличающаяся тем, что используют 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% при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Указанный гидроксилсодержащий полибутадиеновый каучук 100
Пластификатор 40-140
Наполнитель 80-340
Противостаритель 1-2
Изоцианатный отвердитель - полиизоцианат 12-38
Катализатор уретанообразования 0,01-1
2. Композиция для покрытий по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно может содержать 1-16 мас.ч. трехфункционального низкомолекулярного спирта.
3. Композиция для покрытий по п.1, отличающаяся тем, что в качестве пластификатора она содержит дибутилфталат, хлорпарафин ХП-470, масла нефтяного происхождения нетоксол или масло ПМ.
4. Композиция для покрытий по п.1, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя она содержит наполнитель, выбранный из группы, содержащей мел, известь-отсев, оксид кальция, доломитовую муку, гранулированную резину.
5. Композиция для покрытий по п.1, отличающаяся тем, что в качестве противостарителя она содержит противостаритель, выбранный из группы, содержащей алкилфенольные соединения 2,6-дитретбутил-4-метилфенол (агидол-1), 2,4,6-тритретбутилфенол, 2,2-метилен-бис-(4-метил-6-третбутилфенол) (продукт 2246).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010122110/05A RU2434916C1 (ru) | 2010-05-31 | 2010-05-31 | Композиция для покрытий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010122110/05A RU2434916C1 (ru) | 2010-05-31 | 2010-05-31 | Композиция для покрытий |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2434916C1 true RU2434916C1 (ru) | 2011-11-27 |
Family
ID=45318173
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010122110/05A RU2434916C1 (ru) | 2010-05-31 | 2010-05-31 | Композиция для покрытий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2434916C1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2493187C1 (ru) * | 2012-06-09 | 2013-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Композиция для покрытий |
RU2494132C1 (ru) * | 2012-06-09 | 2013-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Композиция для покрытий |
RU2503698C1 (ru) * | 2012-06-09 | 2014-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Композиция для покрытий |
RU2547019C1 (ru) * | 2014-02-11 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Композиция для покрытий |
RU2546737C1 (ru) * | 2014-02-11 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Композиция для покрытий |
-
2010
- 2010-05-31 RU RU2010122110/05A patent/RU2434916C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2493187C1 (ru) * | 2012-06-09 | 2013-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Композиция для покрытий |
RU2494132C1 (ru) * | 2012-06-09 | 2013-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Композиция для покрытий |
RU2503698C1 (ru) * | 2012-06-09 | 2014-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Композиция для покрытий |
RU2547019C1 (ru) * | 2014-02-11 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Композиция для покрытий |
RU2546737C1 (ru) * | 2014-02-11 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Композиция для покрытий |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2434918C1 (ru) | Композиция для покрытий | |
RU2434916C1 (ru) | Композиция для покрытий | |
RU2331661C1 (ru) | Композиция для покрытий | |
RU2325418C1 (ru) | Способ получения композиции для покрытия | |
RU2332434C1 (ru) | Композиция для покрытий | |
RU2268279C2 (ru) | Каучуковое покрытие | |
RU2452753C1 (ru) | Композиция для покрытий | |
RU2494132C1 (ru) | Композиция для покрытий | |
RU2452754C1 (ru) | Композиция для покрытий | |
RU2405801C1 (ru) | Композиция для покрытий | |
RU2332435C1 (ru) | Композиция для покрытий | |
RU2434917C1 (ru) | Композиция для покрытий | |
RU2451050C1 (ru) | Композиция для спортивных покрытий | |
RU2405800C2 (ru) | Композиция для покрытий | |
RU2434913C1 (ru) | Композиция для спортивных покрытий | |
RU2433155C1 (ru) | Композиция для покрытий | |
RU2503698C1 (ru) | Композиция для покрытий | |
RU2266935C1 (ru) | Композиция для покрытий | |
RU2421494C2 (ru) | Полимерная композиция | |
RU2494130C1 (ru) | Композиция для покрытий | |
RU2550194C1 (ru) | Композиция для покрытий | |
RU2421495C2 (ru) | Полимерная композиция | |
RU2285026C2 (ru) | Каучуковое покрытие | |
RU2493187C1 (ru) | Композиция для покрытий | |
RU2550195C1 (ru) | Композиция для покрытий |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120601 |