ГЕРМЕТИЗИРУЮЩАЯ И ГИДРОИЗОЛЯЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ

ГЕРМЕТИЗИРУЮЩАЯ И ГИДРОИЗОЛЯЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2283334 (13) C1

(51) МПК
C09K 3/10 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2006.09.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2005125475/04 
(22) Дата подачи заявки: 2005.08.10 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.08.10 
(45) Опубликовано: 2006.09.10 
(56) Аналоги изобретения: RU 2064955 С1, 10.08.1996. SU 1054397 А, 15.11.1983. RU 2058363 С1, 20.04.1996. US 4314920, 09.02.1982. 
(72) Имя изобретателя: Ваниев Марат Абдурахманович (RU); Нистратов Андриан Викторович (RU); Новаков Иван Александрович (RU); Лукьяничев Вадим Вадимович (RU); Спирин Виталий Геннадиевич (RU); Лукасик Владислав Антонович (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолГТУ) (RU); Производственное предприятие "Спортстрой" (RU) 
(98) Адрес для переписки: 400131, г.Волгоград, пр. Ленина, 28, ВолГТУ, начальнику отдела интеллектуальной собственности Н.Н.Кондратьевой 

(54) ГЕРМЕТИЗИРУЮЩАЯ И ГИДРОИЗОЛЯЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ
Изобретение относится к полимерным строительным материалам и может быть использовано для изготовления герметизирующих и гидроизоляционных композиций, перерабатываемых методом заливки. Задачей предлагаемого изобретения является разработка состава композиции, обладающей повышенными физико-механическими свойствами, а также высокими гидроизоляционными свойствами. Технический результат, заключающийся в повышении физико-механических свойств и гидроизоляционных характеристик покрытия, а также расширении областей применения композиции, достигается тем, что композиция включает полисульфидный олигомер - жидкие тиоколы со среднечисленной молекулярной массой 1700-5500 и вязкостью при 25°С - 7,5-50 Па·с, мел гидрофобизированный, пластификатор, диоксид марганца и ускоритель - меркаптобензимидазолят цинка и дополнительно растворитель, представляющий собой смесь толуола и ацетона в соотношении 60:40 мас.% 2 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к полимерным строительным материалам и может быть использовано для изготовления герметизирующих и гидроизоляционных композиций, перерабатываемых методом заливки.

Известен состав для герметизации и склеивания, включающий жидкий тиокол, натрий двухромово-кислый, воду, наполнитель, эпоксидную смолу, дифенилгуанидин [Аверко-Антонович Л.А. и др. Полисульфидные олигомеры и герметики на их основе. Л.: Химия, 1983, с.75-78].

Недостатками состава является высокое водопоглощение, а также низкая скорость отверждения при комнатной температуре и высокая вязкость.

Известна композиция для герметизации и склеивания, включающая жидкий тиокол, натрий двухромово-кислый, воду, наполнитель, четырехфункциональную эпоксидную смолу и растворитель, являющийся одновременно катализатором отверждения [Патент РФ №2058363, Кл. С 09 К 3/10, опубл.1996].

Недостатком композиции является многостадийность технологии получения, низкая жизнеспособность и высокое водопоглощение.

Известна герметизирующая композиция, включающая полисульфидный олигомер, наполнитель, диоксид марганца, аэросил, дифенилгуанидин, эпоксидную диановую смолу, замедлитель вулканизации, пластификатор [АС СССР №1054397, Кл. С 09 К 3/10, опубл. 1983].

Недостатками композиции являются низкие гидролитическая стабильность, физико-механические свойства и тиксотропность.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является герметизирующая композиция, включающая полисульфидный олигомер, диоксид титана, гидрофобизированный мел, аэросил, полиэтиленгликольадипинат, диокид марганца, стеариновую кислоту, дифенилгуанидин и пластификатор при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Полисульфидный олигомер 100 
Диоксид титана 79-81 
Гидрофобизированный мел 16-18 
Аэросил 4,3-4,6 
Полиэтиленгликольадипинат 0,7-1,4 
Диоксид марганца 8,8-14,8 
Стеариновая кислота 0,9-1,5 
Дифенилгуанидин 2,7-4,5 
Смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров 9,5-12,5 


[Патент РФ №2064955, Кл. 6 С 09 К 3/10, опубл. 1996.].

Недостатком данной композиции является недостаточная прочность при растяжении и относительное удлинение, высокое водопоглощение, а также необходимость ступенчатого режима вулканизации (2 стадии).

Использование в составе прототипа и аналогов изобретения таких гидрофильных веществ как аэросил, диоксид титана, полиэфир, смеси диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров в значительной степени снижает гидроизоляционные свойства покрытий. Присущая вулканизатам тиоколов гидрофильность полимерной матрицы и наличие вышеназванных компонентов в композиции обуславливает высокое водопоглощение покрытия. Помимо этого, комплекс свойств материалов на основе полисульфидных олигомеров существенно зависит от топологической структуры вулканизационной сетки, определяемой типом и содержанием окислителя и ускорителя.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка состава композиции, обладающей повышенными физико-механическими свойствами, а также высокими гидроизоляционными свойствами.

Техническим результатом является повышение физико-механических свойств и гидроизоляционных характеристик покрытия, а также расширение областей применения заявленной композиции. 

Поставленный технический результат решается использованием композиции, включающей полисульфидный олигомер, гидрофобизированный мел, пластификатор, диоксид марганца и ускоритель, причем в качестве полисульфидного олигомера она содержит жидкие тиоколы со среднечисленной молекулярной массой 1700-5500 и вязкостью при 25°С - 7,5-50 Па·с, в качестве ускорителя она содержит меркаптобензимидазолят цинка и дополнительно растворитель, представляющий собой смесь толуола и ацетона в соотношении 60:40 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Указанный полисульфидный олигомер 100 
Диоксид марганца 9-15 
Мел гидрофобизированный 90-150 
Пластификатор 30-60 
Указанный растворитель 1-6 
Меркаптоимидазолят цинка 0,2-0,6 


Сущность изобретения заключается в использовании ускорителя, содержащего атомы азота в виде имидазольного фрагмента, присоединенного к бензольному кольцу в положении - 2,3. При наличии в системе сильного окислителя - диоксида марганца происходят более быстрый распад ускорителя и образование комплексной соли с вулканизующим агентом с последующим присоединением комплекса к сульфогидрильным группам олигомера. В последующем концевой фрагмент диссоциирует с формированием тиоксильного макрорадикала (R-O-So), который способствует образованию регулярной пространственной структуры в полисульфидном полимере, характеризующейся узким молекулярно-массовым распределением межузловых цепей. Регулярность строения обеспечивает более плотную упаковку макромолекул, что влечет за собой уменьшение сорбционной способности вулканизатов и повышение их физико-механических и гидроизоляционных показателей. При осуществлении заявленного изобретения покрытие при длительном контакте с водой в обычных условиях имеет более низкий уровень водопоглощения, высокие физико-механические свойства, высокую гидроизоляционную надежность и адгезию к основанию. Как видно из таблиц 1 и 2 при содержании меркаптобензимидазолята цинка менее 0,2 мас.ч. ухудшаются физико-механические свойства покрытия и гидростабильность покрытия. Увеличение концентрации ускорителя выше 0,6 приводит к снижению жизнеспособности составов. При использовании диоксида марганца в количестве менее 9 мас.ч. уменьшается густота сшивки вулканизата, физико-механические и гидроизоляционные свойства. Использование большего количества вулканизующего агента снижает жизнеспособность композиции.

Увеличение содержания мела выше 150 мас.ч. приводит к снижению прочностных показателей и увеличивает сорбционную способность покрытия.

Использование пластификатора в количестве менее 30 мас.ч. снижает равномерность распределения компонентов состава и затрудняет переработку смесей из-за высокой вязкости. Увеличение содержания пластификатора выше 60 мас.ч. снижает прочностные и гидроизоляционные свойства.

Концентрация растворителя менее 1 мас.ч. ухудшает диспергирование ускорителя в смесь. Увеличение содержания растворителя более 6 мас.ч. приводит к образованию капиллярных пор в покрытии.

В качестве полисульфидного олигомера используются жидкие тиоколы со среднечисленной молекулярной массой 1700-5500 (ГОСТ 12812-80). Вязкость тиоколов при 25°С составляет 7,5-50 Па·с. Вулканизующий агент - диоксид марганца (ГОСТ 4470-79). Ускоритель вулканизации - меркаптобензимидазолят цинка. Цинковую соль меркаптобензимидазола получают взаимодействием 2-меркаптобензимидазола с хлоридом цинка [Химические добавки к полимерам. 2-е изд., перераб. - М.: Химия, 1981. - 264 с.]. Представляет собой белый порошок, растворимый в ароматических и алифатических углеводородах. Плотность меркаптобензимидазолята цинка 1700 кг/м3, температура плавления 300°С. Используется продукт Zinxsalz производства фирмы Baer. Наполнитель - мел гидрофобизированный (ТУ 21-143-84), полученный осаждением водной суспензии в присутствии растительных жирных кислот. В качестве пластификатора используются соединения, совместимые с тиоколовыми олигомерами, например флотореагент-оксаль (ТУ 38 103429-88) и хлорпарафин ХП-470 (ТУ 6-01-16-90). В качестве растворителя используется смесь толуола (ГОСТ 14710-78) и ацетона (ГОСТ 2768-84) в соотношении 60:40 мас.%. Указанное количество толуола и ацетона вследствие благоприятного соотношения скоростей испарения растворителя и формирования пространственной структуры обеспечивает монолитность отвержденного покрытия.

Для изготовления композиции используется смесительное оборудование, обеспечивающее получение гомогенной суспензии компонентов смеси. Смесь наносится равномерным слоем на основание и выдерживается до полного отверждения при 15-25°С в течение 7-10 суток.

Испытания отвержденных образцов проводят по известным методикам: условная прочность и относительное удлинение в момент разрыва по ГОСТ 270-75, твердость по ГОСТ 263-75, водопоглощение по ГОСТ 2678-80, прочность сцепления с бетоном по ГОСТ 265789-85, время жизнеспособности по ГОСТ 12812-80. Реологические свойства композиций определялись на ротационном вискозиметре «РПЭ-1 м» при скорости сдвига 1 с-1 с использованием измерительной ячейки «цилиндр-цилиндр» при (23±2°С). Плотность эффективных и химических поперечных связей определяли методом Клаффа-Глединга по модулю сжатия набухших и ненабухших образцов [GluffF.S., Gladding M.K., Parisor R.A new method for measuring the degree ofcrosslinking in elastomers. - J.Polim.Sci. 1960. v.45. № e. - p.341-345].

Состав и свойства герметизирующей и гидроизоляционной композиции приведены в табл.1 и 2.

Таблица 1. 
Компоненты композиции Содержание компонентов в композиции, мас.ч. по примерам Прототип 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 
Полисульфидный олигомер 100 100 100 100 100 100 100 100 100 
Диоксид титана - - - - - - - - 80 
Мел гидрофобизированный 90 110 130 150 70 70 170 170 17 
Аэросил - - - - - - - - 4,5 
Полиэфир - - - - - - - - 1,0 
Диоксид марганца 9 11 13 15 7 17 7 9 11,8 
Стеариновая кислота - - - - - - - - 1,2 
Дифенилгуанидин - - - - - - - - 3,6 
Меркаптобензимидазолят цинка 0,2 0,4 0,4 0,6 0,1 0,6 0,4 0,8 - 
Смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров 11 
Флотореагент-оксаль - - 50 60 20 - 40 - - 
Хлорпарафин ХП-470 30 40 - - - 80 - 80 - 
Растворитель 1 2 4 6 0,5 5 10 8 - 


Таблица 2. 
Показатель Пример Прототип 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 
Вязкость (23±2°С), Па·с 196 196 196 200 190 186 200 200 172 
Жизнеспособность, мин 120 110 110 110 130 105 110 100 110 
Твердость по Шору А, усл.ед. 56 58 58 60 54 60 56 60 54 
Условная прочность при растяжении, МПа 2,31 2,44 2,43 2,52 2,01 2,45 2,27 2,37 1,14 
Относительное удлинение, % 320 330 330 330 350 340 310 320 310 
Относительное остаточное удлинение после разрыва, % 4 4 4 4 6 4 4 5 6 
Условная прочность при раздире, кН/м 1,331 1,334 1,341 1,345 1,201 1,340 1,331 1,335 1,210 
Прочность сцепления с бетоном, МПа 0,64 0,64 0,64 0,65 0,62 0,64 0.63 0,64 0,61 
Водопоглощение, мас.% 

При 23+2°С 
Через 1 сут 1,41 1,42 1,4 1,4 2,3 1,4 1,5 1,5 2,6 
Через 120 сут 17,1 17,1 17,1 17,1 18 17,1 17,4 17,2 25,2 
Плотность эффективных цепей *104, моль/см3 2,3 2,4 2,4 2,3 2,0 2,2 2,2 2,2 1,80 


Пример 1. В шаровую мельницу объемом 500 см3 загружают 100 г полисульфидного олигомера, 30 г пластификатора (в данном примере хлорпарафин ХП-470), 90 г мела гидрофобизированного и 0,2 г меркаптобензимидазолята цинка, предварительно растворенного в 1 г растворителя. Мельницу включают и проводят диспергирование в течение 3-5 часов. Полученную массу выгружают в стакан, добавляют 9 г диоксида марганца, перемешивают вручную в течение 5 мин, затем заливают в форму. Композицию выдерживают до полного отверждения в течение 7-10 суток при 25°С.

Аналогичным способом по примеру 1 готовятся композиции по примерам 2-8, состав которых указан в таблице 1, а свойства - в таблице 2.

Как видно из таблицы 2, наилучшие показатели имеют композиции состава по примерам 1-4.

Пример по прототипу. 100 мас.ч. полисульфидного олигомера смешивают с 79 мас.ч. диоксида титана, с 16 мас.ч. гидрофобизированного мела, с 4,3 мас.ч. аэросила, с 0,7 мас.ч. полиэтиленгликольадипината, с 8,8 мас.ч. диоксида марганца, с 0,9 мас.ч. стеариновой кислоты, с 2,7 мас.ч. дифенилгуанидина и 9,5 мас.ч. диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров при комнатной температуре до образования однородной массы. Вулканизацию проводят в две стадии: при 20°С 24 часа и 70°С 24 часа.

Таким образом, предлагаемая композиция обеспечивает получение эластомерного материала с повышенными гидроизоляционными и физико-механическими свойствами. Композиция может использоваться для создания герметизирующих, гидроизолирующих и кровельных покрытий. Достаточная тиксотропность состава и свойства покрытия позволяют применять композицию для герметизации вертикальных примыканий бетонных оснований.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Герметизирующая и гидроизолирующая композиция, включающая полисульфидный олигомер, мел гидрофобизированный, пластификатор, диоксид марганца и ускоритель, отличающаяся тем, что в качестве полисульфидного олигомера она содержит жидкие тиоколы со среднечисленной молекулярной массой 1700-5500 и вязкостью при 25°С 7,5-50 Па·с, в качестве ускорителя она содержит меркаптобензимидазолят цинка и дополнительно растворитель, представляющий собой смесь толуола и ацетона в соотношении 60:40 мас.%, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Указанный полисульфидный олигомер 100 
Диоксид марганца 9-15 
Мел гидрофобизированный 90-150 
Пластификатор 30-60 
Указанный органический растворитель 1-6 
Меркаптобензимидазолят цинка 0,2-0,6





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru