ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ И ИЗДЕЛИЕ, СОДЕРЖАЩЕЕ ПОКРЫТИЕ ИЗ НЕЕ

ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ И ИЗДЕЛИЕ, СОДЕРЖАЩЕЕ ПОКРЫТИЕ ИЗ НЕЕ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2226201 (13) C1

(51) 7 C08L61/10, C09D161/10, C09D5/18 

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

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

(14) Дата публикации: 2004.03.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 2002134948/04 
(22) Дата подачи заявки: 2002.12.25 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.12.25 
(45) Опубликовано: 2004.03.27 
(56) Аналоги изобретения: RU 2186799 С1, 10.08.2002. US 5904986 А, 18.05.1999. US 5688851 А, 18.11.1997. RU 2016029 C1, 15.07.1994. 
(72) Имя изобретателя: Каблов Е.Н.; Минаков В.Т.; Дятлов М.А.; Постнов В.И.; Петухов В.И. 
(73) Имя патентообладателя: Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" 
(98) Адрес для переписки: 105005, Москва, ул. Радио, 17, ФГУП "ВИАМ" 

(54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ И ИЗДЕЛИЕ, СОДЕРЖАЩЕЕ ПОКРЫТИЕ ИЗ НЕЕ 

Изобретение относится к области создания наполненных полимерных композиций с пониженной горючестью на основе фенолоформальдегидных смол, которые могут быть использованы в качестве материалов интерьера, покрытий и выравнивающих составов в конструкциях из полимерных и металлических конструкционных материалов в машино- и судостроении, авиационной промышленности и строительстве. Технической задачей изобретения является создание трудносгорающей полимерной композиции, обладающей жизнеспособностью, позволяющей автоматизировать процесс нанесения композиции на защищаемые поверхности изделий, повышенными прочностью, эластичностью и коррозионной стойкостью, низкими дымо- и тепловыделением. Полимерная композиция содержит связующее - фенолоформальдегидную смолу, отвердитель, пластификатор, наполнитель, аэросил, двуокись титана, разбавитель - 2'-оксо-2-метилфуран или низковязкие моноглицидиловые эфиры, в качестве отвердителя используют отвердитель аминного типа и/или изо-метил-тетрагидрофталевый ангидрид, в качестве пластификатора - эфиры фосфорной или метилфосфорной кислоты. Изделие содержит покрытие из данной полимерной композиции. В качестве наполнителя используют гидроокись алюминия, электрокорунд, тальк, слюду, микросферы. Композиция может содержать бромсодержащее соединение в количестве 5-25 мас.ч. 2 c. и 2 з.п.ф-лы, 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к химии полимеров, а именно к области создания наполненных полимерных композиций с пониженной горючестью на основе фенолоформальдегидных смол, которые могут быть использованы в машино- и судостроении, авиационной промышленности и строительстве в качестве материалов для изделий интерьера.

Известен состав полимерной композиции для выравнивания кузовов автомобилей на основе ненасыщенной полиэфирной смолы ПН-1 со стиролом в качестве активного разбавителя, модифицированной термоэластопластом и дибутилфталатом, наполненной аэросилом, свинцовым суриком, тальком, оксидом цинка и отверждаемой перекисью бензоила в присутствии катализатора - диметиланилина (Патент РФ RU № 2016029).

Однако эта композиция относится к классу горючих материалов с выделением при горении большого количества токсичных продуктов и не может быть использована в качестве интерьерного материала.

Известен состав гелькоутного покрытия на основе полиэфира, модифицированного эпоксидной смолой (20-30%), и заполнителя, включающего электрокорунд в порошковой форме (70-80%). В качестве активного разбавителя используется стирол, а отвердителями являются органические перекиси в сочетании с катализаторами аминного типа. Покрытие применяется в панелях бетона, металлических конструкциях, для выравнивания поверхностей плавательных бассейнов, кузовов автомобилей (Патент США №5688851).

Известен способ получения профилированных изделий с внешним покрытием на основе ненасыщенной полиэфирной смолы (100 в.ч.) с активным разбавителем - стиролом, тиксотропными и минеральными добавками (20-40 в.ч.) и катализатором отверждения (1-5 в.ч.) (Патент США №5904986). Покрытие применяется в качестве наружного водостойкого слоя в изделиях для ванных комнат, в корпусах лодок, в панелях зданий и транспорта.

Однако эти покрытия обладают чрезвычайно низкой жизнеспособностью после введения катализатора и отвердителя (2-25 мин при температуре 20-50С) и относятся к группе сгорающих материалов.

Наиболее близкой по технической сущности к заявленному изобретению, принятому за прототип, является полимерная композиция, представляющая собой связующее на основе фенолоформальдегидной смолы резольного типа, пластифицированное смесью диоксановых спиртов и их высококипящих полиэфиров, наполненное полыми микросферами и отверждаемое кислотным отвердителем марки ВАГ-3, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Фенолоформальдегидная смола

(марка СФЖ-306) 100

Отвердитель - продукт взаимодействия сульфофенолмочевины, формальдегида и ортофосфорной кислоты (марка ВАГ-3) 8-10

Пластификатор - смесь диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров (марка ЭДОС) 15-25

Наполнитель - полые микросферы (марка МС-ВП-А9) 40-50

(Патент РФ №2186799).

Данная полимерная композиция относится к классу трудносгорающих и слабодымящих материалов и предназначена для местного упрочнения конструкций в зонах установки крепежа, заделки и выравнивания торцов и заполнения пустот в деталях из полимерных композиционных материалов, в том числе для ремонтных работ.

Недостатком полимерной композиции является низкая, не более 2 ч, жизнеспособность при температуре 20С, что не позволяет автоматизировать процесс нанесения полимерной композиции в случае выравнивания и заполнения пустот в деталях из полимерных композиционных материалов (ПКМ), особенно крупногабаритных.

Наличие в составе данной композиции отвердителя ярко выраженного кислотного характера приводит к повышению коррозионной активности самой композиции, что ограничивает возможность ее применения в контакте с металлическими композиционными материалами и не позволяет обеспечить ступенчатый режим отверждения.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание трудносгорающей полимерной композиции, обладающей жизнеспособностью, позволяющей автоматизировать процесс нанесения композиции на защищаемые поверхности изделий, повышенными прочностью, эластичностью и коррозионной стойкостью, низкими дымо- и тепловыделением.

Для решения поставленной задачи предложена полимерная композиция, содержащая связующее - фенолоформальдегидную смолу, отвердитель, пластификатор, наполнитель, отличающаяся тем, что в фенолоформальдегидную смолу дополнительно вводят разбавитель – 2’-оксо-2-метилфуран или низковязкие моноглицидиловые эфиры, в качестве отвердителя используют отвердитель аминного типа и/или изо-метилтетрагидрофталевый ангидрид, в качестве пластификатора - эфиры фосфорной или метилфосфорной кислоты и она дополнительно содержит аэросил и двуокись титана при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Связующее - фенолформальдегидная смола 50-80

Разбавитель 20-50

Отвердитель 3-25

Пластификатор 10-30

Наполнитель 5-30

Аэросил 1-10

Двуокись титана 5-20

и изделие, содержащее покрытие из данной полимерной композиции.

В качестве наполнителя используют гидроокись алюминия, электрокорунд, тальк, слюду, микросферы. В случае применения заявляемой композиции для крупногабаритных листовых материалов в состав дополнительно вводят бромсодержащие соединения в количестве 5-25 мас.ч.

Применение в качестве активного разбавителя 2’-оксо-2-метилфypaна или низковязких моноглицидиловых эфиров позволяет, с одной стороны, существенно снизить вязкость фенолоформальдегидного связующего, что, в свою очередь, дает возможность ввести в композицию достаточно большое количество наполнителей и, с другой стороны, вступать в химическое взаимодействие по функциональным группам

или 

с активными центрами фенолоформальдегидной смолы.

Применение отвердителей как аминного типа, так и изо-метилтетра-гидрофталевого ангидрида позволяет получить композицию с высокой жизнеспособностью, обеспечить ступенчатый режим отверждения и коррозионную стойкость материала.

Использование в качестве пластификаторов эфиров фосфорной или метилфосфорной кислоты способствует снижению внутренних напряжений в композиции, увеличению эластичности покрытия, а также одновременно позволяет им выступать в роли антипиренов, снижающих горючесть материала.

Применение в качестве наполнителей в предлагаемой композиции гидроокиси алюминия, электрокорунда, микросфер, талька, слюды улучшает огнестойкость материала, уменьшает выделение токсичного дыма, повышает жесткость, снижает пик тепловыделения и усадку.

Использование двуокиси титана и тиксотропной добавки аэросила обеспечивает растекаемость, укрывистость и смачиваемость поверхности оснастки и позволяет автоматизировать процесс нанесения полимерной композиции методом пневматического распыления.

Введение бромсодержащих соединений в предлагаемую композицию снижает тепловыделение и оказывает дополнительный пластифицирующий эффект, что позволяет применять композицию в крупногабаритных листовых материалах.

Примеры осуществления.

Пример 1.

Получение связующего.

В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 40 мас.ч. 2’-оксо-2-метилфурана (ГОСТ 10930-74), затем в колбу вводят 60 мас.ч. связующего на основе резольной фенолоформальдегидной смолы марки ФПР-520 (ТУ 1-595-25-436-96), перемешивают до полного растворения компонентов и реакционную массу сливают в стеклянную тару.

Получение полимерной композиции.

В приготовленное низковязкое связующее последовательно вводят 18,5 мас.ч. пластификатора трифенилфосфата (ТУ 6-06-241-92), 12,3 мас.ч. гидроокиси алюминия (ТУ 6-09-3714-74), 20 мас.ч. двуокиси титана марки РО-2 (ГОСТ 9808-74), 6,1 мас.ч. аэросила марки А-300 (ТУ 6-09-573-87) и 3,0 мас.ч. отвердителя 2,4,6-трис-(диметиламинометил)фенола марки УП-606/2 (ТУ 6-09-4136-75), и все компоненты тщательно перемешивают до однородного состояния. Полученную полимерную композицию наносят на поверхность листового композиционного материала.

Пример 2.

Получение связующего.

Аналогично примеру 1 получают связующее при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Фенолоформальдегидная смола новолачного типа марки СФ-010 (ГОСТ 18694-80) 50

Разбавитель 2’-оксо -2-метилфуран 50

Получение полимерной композиции.

Аналогично примеру 1 получают полимерную композицию при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Пластификатор марки Фосдиол “А”

(ТУ 6-02-1329-86) 30

Двуокись титана марки РО-2 8

Слюда молотая марки СММ-160 (ГОСТ 855-74) 8

Электрокорунд марки ЭБ-99 (ГОСТ 3647-80) 8

Тальк (ГОСТ 879-52) 8

Аэросил марки А-300 1

Отвердитель гексаметилентетрамин (ГОСТ 1381-73) 25

Тетрабромдифенилолпропан (ТУ 6-09-3906-77) 25

Полученную полимерную композицию используют для заделки торца трехслойной сотовой панели, для заделки трещин, а также в качестве сотового полимерного заполнителя в местах болтового скрепления сот.

Пример 3.

Получение связующего.

Аналогично примеру 1 получают связующее при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Фенолоформальдегидная смола резольного типа марки ФПР-520 70

Фурфурилглицидиловый эфир (ТУ 6-09-08-409-76) 30

Получение полимерной композиции.

Аналогично примеру 1 получают полимерную композицию при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Трифенилфосфат 25

Гидроокись алюминия 5

Дибромдигидроксибутен (ТУ 6-18-22-96-86) 9

Двуокись титана марки РО-2 7

Аэросил марки А-300 10

Изо-метилтетрагидрофталевый ангидрид (ТУ 6-09-3321-90) 15

2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол 3

Полученную полимерную композицию наносят на поверхность формообразующей оснастки для изготовления изделий сложной конфигурации.

Пример 4.

Получение связующего.

Аналогично примеру 1 получают связующее при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Фенолоформальдегидная смола резольного

типа марки ФПР-520 80

Моноглицидиловый эфир бутанола марки УП-624 (ТУ 2225-555-00203521-99) 20

Получение полимерной композиции.

Аналогично примеру 1 получают полимерную композицию при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Пластификатор Фостетрол (ТУ 6-02-1022-80) 10

Полые микросферы (ТУ 6-48-5786902-35-89) 30

Двуокись титана марки РО-2 5

Изо-метилтетрагидрофталевый ангидрид 10

Диглицидиловый эфир тетрабром-

дифенилолпропана (ТУ 6-05-1689-79) 5

Полученную полимерную композицию наносят на трехслойную сотовую панель двойной кривизны.





Свойства полимерных композиций приведены в табл. 2, где примеры 1,2,3 и 4 - предлагаемые, 5 - прототип.



Из приведенной табл. 2 следует, что полимерная композиция предлагаемого состава обладает жизнеспособностью в 3-4 раза выше прототипа, прочностью при сжатии и статическом изгибе в 2 раза выше, чем у прототипа, и значительно меньшим показателем тепловыделения, что чрезвычайно важно для материалов интерьера пассажирских самолетов. Кроме того, предлагаемая композиция является нейтральной (рН водной вытяжки составляет от 6,6 до 7,2 ед.) по отношению к прототипу, величина рН которой составляет 4 ед., т.е. дает кислую реакцию.

Таким образом, предлагаемая полимерная композиция обладает повышенной жизнеспособностью, повышенной прочностью, эластичностью и коррозионной стойкостью, низкими горючестью, дымо- и тепловыделением, что позволяет применять ее в качестве выравнивающих составов в конструкциях из полимерных и металлических композиционных материалов и в качестве материалов для изделий интерьера, в авиации, машино- и судостроении и строительстве. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Полимерная композиция, содержащая связующее, фенолоформальдегидную смолу, отвердитель, пластификатор и наполнитель, отличающаяся тем, что в связующее дополнительно введен разбавитель – 2’-оксо-2-метилфуран или низковязкие моноглицидиловые эфиры, в качестве отвердителя используют отвердитель аминного типа и/или изометилтетрагидрофталевый ангидрид, в качестве пластификатора - эфиры фосфорной или метилфосфорной кислоты и она дополнительно содержит аэросил и двуокись титана при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Связующее – фенолформальдегидная смола 50 - 80

Разбавитель 20 - 50

Отвердитель 3 - 25

Пластификатор 10 - 30

Наполнитель 5 - 30

Аэросил 1 - 10

Двуокись титана 5 - 20

2. Полимерная композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя используют гидроокись алюминия, электрокорунд, тальк, слюду, микросферы.

3. Полимерная композиция по п.1, отличающаяся тем, что в нее дополнительно вводят бромсодержащее соединение в количестве 5-25 мас.ч.

4. Изделие, отличающееся тем, что оно содержит покрытие из полимерной композиции по любому из пп.1-3.




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