КОМПАУНД

КОМПАУНД


--- Закажите полную версию данного патента ---

RU (11) 2293099 (13) C1

(51) МПК
C09K 3/10 (2006.01)
C09D 5/34 (2006.01)
C09D 163/00 (2006.01)
C08K 3/00 (2006.01) 

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

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

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2007.02.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2005140010/04 
(22) Дата подачи заявки: 2005.12.20 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.12.20 
(45) Опубликовано: 2007.02.10 
(56) Аналоги изобретения: RU 2100394 C1, 27.12.1997. SU 1493645 A1, 15.07.1989. SU 899618 A1, 23.01.1982. GB 2174994 A, 19.11.1986. 
(72) Имя изобретателя: Ильясов Сергей Гаврилович (RU); Лобанова Антонина Алексеевна (RU); Никонов Анатолий Иванович (RU); Татаринцева Ольга Сергеевна (RU); Углова Татьяна Константиновна (RU); Новоселова Светлана Николаевна (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Общество с ограниченной ответственностью "СИНАЛТ" (RU) 
(98) Адрес для переписки: 659322, Алтайский край, г. Бийск, ул. Социалистическая, 1, ООО "СИНАЛТ" 

(54) КОМПАУНД
Изобретение относится к получению компаунда, работающего в условиях насыщенной влагосреды, предназначенного для заделки глубоких и мелких дефектов бетонных и железобетонных конструкций, в частности для инъектирования фильтрующих трещин плотин гидроэлектростанций, для восстановления горных массивов в обводненных шахтах. Используется в композициях автомастик для антикоррозионного покрытия поверхностей, подвергающихся воздействию влаги, в качестве кавитационно-стойкого материала покрытий в практике эксплуатации водосбросных сооружений, при изготовлении искусственной декоративной облицовочной плитки, при ремонте мраморных и гранитных изделий и т.п. Компаунд включает следующее соотношение компонентов, в мас.%: 38,8-43,8 эпоксидной смолы или смеси эпоксидных смол, 4,9-5,5 дибутилфталата, 8,6-9,6 аминного отвердителя, 37,52-44,05 сурика железного и 0,38-0,45 ультрадисперсного наполнителя в качестве смесевого наполнителя, 1,8-2,0 каучука синтетического низкомолекулярного, 1,2-1,4 технологической добавки. В качестве ультрадисперсного наполнителя используют алмазную шихту, технический углерод, аэросил. В качестве технологической добавки используют жироподобное вещество, выбранное из группы, включающей деготь, солидол, смазку циатим, ланолин и/или олигомер, выбранный из группы, включающей лапрол, полипропиленгликоль, полиэтиленгликоль, глицидиловый эфир или их смесь. Изобретение позволяет создать компаунд с высокими технологическими и эксплутационными свойствами. 1 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к составам на основе эпоксидной смолы, работающим в условиях насыщенной влагосреды, предназначенным для заделки глубоких и мелких дефектов бетонных и железобетонных конструкций, в частности для инъектирования фильтрующих трещин плотин гидроэлектростанций, для восстановления горных массивов в обводненных шахтах, может быть использовано в композициях автомастик для антикоррозионного покрытия поверхностей, подвергающихся воздействию влаги, в качестве кавитационно-стойкого материала покрытий в практике эксплуатации водосбросных сооружений, при изготовлении искусственной декоративной облицовочной плитки, при ремонте мраморных и гранитных изделий и т.п.

Известен ремонтный состав по патенту РФ №2186076 (опубл. Бюл. №21, 27.07.2002 г.), включающий эпоксидно-диановую смолу, аминный отвердитель АФ-2, дисперсный наполнитель, реологическую добавку. Указанный состав имеет высокое наполнение металлом и предназначен исключительно для ремонта металлических поверхностей, т.к. прочность крепления к поверхности обеспечивается тем, что коэффициент термического расширения состава соответствует аналогичному коэффициенту металла, реологическая добавка из класса диоксида кремния предотвращает оседание наполнителя и стекание состава с вертикальных поверхностей и тем самым обеспечивает низкую растекаемость, что препятствует использованию известного состава для ремонта узких и глубоких трещин и щелей.

Известен состав, применяемый для защиты от коррозии оборудования, работающего в сильно- и среднеагрессивных средах, по а.с. СССР №861379 (опубл. Бюл. №33, 07.09.81 г.), содержащий эпоксидно-диановую смолу, аминный отвердитель, дибутилфталат в качестве пластификатора, дисперсный наполнитель, модификатор. К недостаткам известного состава следует отнести присутствие растворителя, который отрицательно влияет на свойства клеевых соединений, снижая их прочность и стабильность, а также вспенивая связующее в процессе приготовления состава. Состав смешивают непосредственно перед его применением и наносят вручную кистью, валиком или краскораспылителем тонким слоем (50-60 мкм) с отверждением в течение 4-5 часов при 20°С. Набор компонентов и их соотношение ограничивают применение данного состава случаями, когда необходимо нанесение его тонким слоем.

Известна эпоксидная шпатлевка, используемая для заделки глубоких и мелких дефектов на различных поверхностях, работающих в зоне насыщеной влагосреды, по патенту РФ №2100394 (опубл. Бюл. №36, 1997.12.27), принятая за прототип, содержащая эпоксидно-диановую смолу, аминный отвердитель, дибутилфталат в качестве пластификатора и смесевой наполнитель.

Применение в качестве смесевого наполнителя алюминиевой пудры и алюминиевого порошка придает шпатлевке тиксотропные свойства, что не позволяет использовать указанный состав в качестве тампонажного раствора при инъектировании недоступных глубинных дефектов и неплотностей (пор, капилляров, трещин) бетонных, ж/бетонных конструкций или скальной породы с целью повышения монолитности в процессе их усиления или ремонта. Поскольку максимальная толщина слоя шпатлевки за один проход нанесения без просадки составляет всего 7 мм, для заделки глубоких щелей необходимо многократное ее нанесение, что снижает эксплуатационные удобства. Известная композиция обладает низкой адгезией к влажной поверхности и требует предварительного ее осушения, т.е. надежность и долговечность отвержденного состава зависят от качества подготовки поверхности (стоимость очистки и подготовки поверхности составляет около 40% от стоимости защитных и ремонтных мероприятий). При этом шпатлевка имеет низкую живучесть, что обусловливает введение отвердителя непосредственно перед ее применением, а высокое содержание наполнителя в составе, приводя к повышению его плотности и прочности состава, одновременно увеличивает и исходную вязкость, ухудшает эластичные свойства композиции. При высоких концентрациях наполнителя увеличивается дискретность пленочной структуры полимерного связующего, что обусловлено его дефицитом в составе, и, следовательно, происходит общее понижение прочности наполненного материала.

Недостатком композиции по прототипу является также значительная хрупкость отвержденного состава, препятствующая его применению в качестве кавитационно-стойкого покрытия. Из-за слабых адгезионных связей на поверхности контакта частиц наполнителя сферической или каплевидной формы с эпоксидным компонентом состава и при одновременно низкой эластичности состава возникают значительные концентрации остаточных напряжений в объеме полимера, прилегающего к частицам наполнителя, приводящие при ударных нагрузках к инициированию трещин в указанной эпоксидной композиции около твердых поверхностей, ведущему к разрушению отвержденной шпатлевки.

Задачей заявляемого технического решения является создание рецептуры компаунда с широким диапазоном областей его применения и высокими технологическими и эксплуатационными свойствами за счет оптимизации модифицирующего действия добавок и их совместимости с полимерной матрицей путем реализации условий по обеспечению кавитационно-стойкости компаунда, возможности его отверждения непосредственно в водной среде при пониженной температуре при исключении усадки, расслаивания и необходимости подготовки поверхности субстрата и при одновременном увеличении плотности без повышения исходной вязкости.

Поставленная задача решается заявляемым компаундом, включающим эпоксидную смолу, дибутилфталат, аминный отвердитель и смесевой наполнитель. Особенность заключается в том, что компаунд содержит эпоксидную смолу или смесь эпоксидных смол, в качестве смесевого наполнителя сурик железный и ультрадисперсный наполнитель, выбранный из группы, включающей алмазную шихту, технический углерод, аэросил, дополнительно каучук синтетический низкомолекулярный и технологическую добавку - жироподобное вещество, выбранное из группы, включающей деготь, солидол, смазку циатим, ланолин и/или олигомер, выбранный из группы, включающей лапрол, полипропиленгликоль, полиэтиленгликоль, глицидиловый эфир или их смесь, при следующем соотношении компонентов, в мас.%:

Эпоксидная смола или 
смесь эпоксидных смол 38,8-43,8 
Дибутилфталат 4,9-5,5 
Аминный отвердитель 8,6-9,6 
Сурик железный 37,52-44,05 
Ультрадисперсный наполнитель 0,38-0,45 
Каучук синтетический низкомолекулярный 1,8-2,0 
Вышеуказанное жироподобное 
вещество и/или вышеуказанный олигомер 1,2-1,4 


Предлагаемый компаунд отличается от прототипа иным по химической природе смесевым наполнителем, один из компонентов смеси относится к минеральным наполнителям (железный сурик), а ультрадисперсная составляющая смеси либо тоже относится к минеральным наполнителям (аэросил), либо относится к органическим наполнителям (алмазная шихта, технический углерод), тогда как в прототипе оба компонента относятся к металлам; иной формой частиц наполнителя - большая часть наполнителя представлена кристаллами тригональной формы (таблитчатые, пластинчатые, удлиненные) с развитой удельной поверхностью (в прототипе - большая часть наполнителя имеет сферическую или каплевидную форму); уменьшенным содержанием наполнителя в композиции; наличием в составе синтетического низкомолекулярного каучука и технологической добавки.

Использование в качестве наполнителя смеси железного сурика и ультрадисперсного наполнителя обеспечивает исключение усадки при отверждении, увеличение плотности отвержденного состава без повышения исходной вязкости, т.к. мелкие частицы располагаются внутри обогащенных связующим областей, образованных более крупными частицами, и вытесняют полимерное связующее. Это улучшает смачивание частиц связующим и повышает текучесть предлагаемой композиции и механические свойства компаунда в отвержденном состоянии. Кроме того, исключается необходимость подготовки поверхности субстрата, что улучшает экономические показатели работ при использовании заявляемого состава композиции.

Ультрадисперсный наполнитель выступает дополнительно в качестве антиоксиданта - стабилизатора свойств композиции, предотвращающего окислительную декструкцию (расслаивание).

Технологическая добавка, выступая в роли латентного (скрытого) отвердителя, повышает адгезионные свойства состава, позволяет использовать его в условиях повышенной влажности, усиливая свойства аминного отвердителя, не растворяющегося в воде и позволяющего отверждать разработанную композицию при температуре 4-6°С в водной среде, способствует образованию достаточно жесткой пространственной структуры.

Низкомолекулярный каучук увеличивает молекулярную подвижность эпоксидной составляющей композиции, способствует возрастанию эластичности состава, которая существенно повышает адгезионную прочность и снижает хрупкость отвержденной композиции благодаря уменьшению остаточных напряжений на границе контакта наполнителя и связующего. При этом совместное применение сложного по химической природе смесевого наполнителя с хорошо развитой удельной поверхностью частиц и реакционноспособного модификатора позволяет сочетать высокие показатели прочности при статических и циклических (в том числе кавитационных) нагружениях с химической стойкостью к агрессивной среде.

Взаимодействие эпоксидной смолы и низкомолекуляного синтетического каучука приводит к ускорению процесса отверждения, т.к. каучук участвует в образовании пространственной структуры конечного полимера.

В качестве эпоксидной смолы используют эпоксидно-диановые неотвержденные смолы марок ЭД-14, ЭД-16, ЭД-20, ЭД-22, представляющие собой олигомерные продукты на основе эпихлоргидрина и дифенилолпропана (ГОСТ 10587-84) и эпоксидно-гидантоиновую смолу марки ЭГ-10 (ТУ 84.415 -118-86) или их смеси.

В качестве пластификатора используют дибутилфталат (ГОСТ 8728-88).

В качестве смесевого наполнителя используют железный сурик (ГОСТ 8135-74, ТУ 301-10-011-90) и ультрадисперсный наполнитель.

В качестве ультрадисперсного наполнителя используют алмазную шихту (нанопорошок) (ТУ 84.415-115-87) с удельной поверхностью частиц 400-450 м2/г при среднем диаметре 5,0-6,0 нм, или технический углерод марки ТЕРМОКС-277 ХИТ (ТУ 38.41515-90) с удельной поверхностью частиц 150 м 2/г при среднем диаметре 8,0-23,0 нм, или аэросил марки А-380 (ГОСТ 14922-77) с удельной поверхностью частиц 380 м 2/г при среднем диаметре 5,0-15,0 нм.

В качестве синтетического низкомолекулярного каучука используют каучуки марок: СКН-18-1А, СКН-26-1А по ТУ 38.303-01-41-92 и ПДИ-3А по ТУ 003326-86, являющиеся низкомолекулярными сополимерами бутадиена с нитрилом акриловой кислоты, содержащими незначительное количество карбоксильных групп.

В качестве отвердителя используют аминные отвердители: этилендиаминометилфенол АФ-2 (ТУ 2494-511-00203521-94), представляющий собой продукт конденсации формальдегида, фенола и этилендиамина, и диэтилентриаминометилфенол УП-583Д или 2-(триэтилентетраминометил)фенол УП-583Т по ТУ 6-05-241-331-82, представляющие собой продукты конденсации формальдегида и фенола с диэтилентриамином и триэтилентетрамином соответственно.

В качестве технологической добавки используют жироподобные вещества, состоящие из сложных эфиров высокомолекулярных спиртов, кислот и свободных высокомолекулярных спиртов: деготь, солидол, смазка циатим по ГОСТ 11110-75, ланолин или олигомеры: лапрол, полипропиленгликоль, полиэтиленгликоль, глицедиловый эфир или смесь жироподобного вещества и олигомера.

Приготовление компаунда осуществляют следующим образом. В смеситель с водяной рубашкой загружают разогретую до 50°С эпоксидную смолу, добавляют предварительно приготовленный пластификат, включающий низкомолекулярный каучук, дибутилфталат, технологическую добавку, перемешивают в течение 30 минут. Затем в 2-3 приема, в зависимости от навески, добавляют железный сурик, предварительно просеянный и смешанный с ультрадисперсным наполнителем. По окончании дозировки проводят циркуляцию реакционной массы с помощью шестиренчатого насоса в течение 1-2 часов при температуре 30-40°С. Отвердитель вводят перед использованием компаунда. При этом живучесть полученного компаунда составляет 55-60 минут.

Для экспериментальной проверки заявляемого состава компаунда были изготовлены 5 рецептур, три из которых показали оптимальные результаты.



Состав 1 - из-за повышенной вязкости и низкой растекаемости не обеспечивает эффективную заделку глубоких узких щелей и трещин.

Состав 5 - обладает механическими характеристиками, недостаточными для ремонта конструкций, работающих под большими нагрузками.

Состав по рецептурам 2-4 прошел опытную проверку инъектированием глубоких (до 2 м) щелей шириной от 0,1 до 8 мм в горном основании плотины в условиях Саяно-Шушенской ГЭС и готовится к промышленному использованию. Предлагаемый компаунд позволит удовлетворить давно существующую потребность в эпоксидных композиционных материалах с повышенной технико-экономической эффективностью применения.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Компаунд, включающий эпоксидную смолу, дибутилфталат, аминный отвердитель и смесевой наполнитель, отличающийся тем, что компаунд содержит эпоксидную смолу или смесь эпоксидных смол, в качестве смесевого наполнителя сурик железный и ультрадисперсный наполнитель, выбранный из группы, включающей алмазную шихту, технический углерод, аэросил, дополнительно каучук синтетический низкомолекулярный и технологическую добавку - жироподобное вещество, выбранное из группы, включающей деготь, солидол, смазку циатим, ланолин и/или олигомер, выбранный из группы, включающей лапрол, полипропиленгликоль, полиэтиленгликоль, глициндиловый эфир или их смесь, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Эпоксидная смола или 
смесь эпоксидных смол 38,8-43,8 
Дибутилфталат 4,9-5,5 
Аминный отвердитель 8,6-9,6 
Сурик железный 37,52-44,05 
Ультрадисперсный наполнитель 0,38-0,45 
Каучук синтетический 
низкомолекулярный 1,8-2,0 
Вышеуказанное жироподобное 
вещество и/или вышеуказанный олигомер 1,2-1,4






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