СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВИБРОПОГЛОЩАЮЩЕЙ МАСТИКИ Российский патент 1995 года по МПК C09D131/04 

Изобретение относится к области получения и применения вибропоглощающих составов для покрытий, в частности для внутрикорпусных покрытий судовых помещений.

Известен способ получения вибропоглощающей мастики, включающий последовательное введение при непрерывном перемешивании в жидкую фазу поливинилацетатной дисперсии (ПВАД), мас. наполнитель кристаллического графита 62,8 80 (на 100% ПВАД), нефелиновый антипирен 18,75 25,0, модификатор хлорпарафина 12,5 30,0 [1] Покрытие из этой мастики обладает высокими виброакустическими свойствами, пониженной горючестью, хорошей адгезией к покрываемой поверхности.

Однако у этого покрытия недостаточна стабильность основных виброакустических свойств: за 3 года эксплуатации коэффициент потерь демпфирующего покрытия снижается более чем на 50% в то время как средний срок службы судна составляет 20 25 лет.

По технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому способу наиболее близким является способ получения вибропоглощающей мастики, включающий последовательное введение при непрерывном перемешивании в жидкую фазу ПВАД пластификатора дибутилфталата (мастика содержит 45,50 50,0 мас. пластифицированного ПВА), 14,0 18,0 мас. нефелинового антипирена и 36,0 40,0 мас. наполнителя, в данном случае кристаллического графита [2] Покрытие из такой мастики имеет стабильные во времени виброакустические характеристики, хорошие адгезионные свойства и пониженную горючесть.

Недостаток мастики нестабильность самой мастики; уже через 3 5 суток с момента изготовления мастика начинает терять подвижность, а через месяц хранения значение этого показателя падает примерно в три раза. Последствия загустевания мастики следующие: загустевшую мастику невозможно растаривать механически, так как ее приходится буквально выковыривать вручную; выгруженную крошку (комки) не удается превратить в однородную пластичную пасту, какой является свежеприготовленная мастика; неоднородная мастика плохо наносится на демпфируемые поверхности шпателем и не поддается нанесению распылением, так как комки забивают сопло распылительного устройства; виброакустические показатели демпфирующих покрытий из загустевшей мастики на 35 40% ниже, чем у покрытий из свежеприготовленной мастики.

Поскольку в реальных условиях машиностроительных заводов трудно обеспечить немедленное полное использование свежеприготовленной мастики, задача повышения стабильности ее технологических свойств становится одной из важнейших.

Цель изобретения повышение стабильности технологических свойств вибропоглощающей мастики во времени.

Указанная цель достигается тем, что в способе получения вибропоглощающей мастики, включающем пластификатор водной дисперсии поливинилацетата пластификатором и последующее введение нефелинового антипирена и других наполнителей, перед пластификацией в водную дисперсию вводят алкилбензилпиридинийхлорид формулы:
CHCHN^⊕Cl^⊖ где n 2 5, в качестве пластификатора вводят дибутилфталат или триацетат глицерина, в качестве наполнителей мел и вермикулит, при этом компоненты взяты в следующем соотношении, мас. Поливинилацетатная дисперсия 35,3 66,7 Пластификатор 3,30 8,35 Нефелиновый анти- пирен 6,7 18,6 Вермикулит 8,6 29,4 Мел 2,0 14,5 Алкилбензилпири- динийхлорид 0,5 4,9
Известно применение алкилбензилпиридинийхлорида (АБПХ) для придания грибостойкости ПВАД. АБПХ, будучи четвертичным аммониевым основанием, проявляет свойства поверхностно-активного вещества (ПАВ). Однако грибостойкость заявляемой мастики не меняется при добавлении АБПХ и составляет 4 балла по методу Б в соответствии с ГОСТ 13410-67 как в присутствии АБПХ в рецептуре, так и в отсутствие его. Что касается агрегативной устойчивости дисперсии, АБПХ не меняет ее.

Добавление АБПХ к ПВАД перед пластификацией и смешением с наполнителями приводит только к тому, что мастика не загустевает при стоянии в течение 3 5 мес, что никак не связано со свойствами АБПХ, известными до сих пор.

Для получения мастики согласно заявляемому способу используются следующие компоненты: промышленные марки ПВАД, такие как Д 50 (сухой остаток 50 51 мас.) или Д 60 (сухой остаток 60 мас.) ГОСТ 18992-80; ПВАД, полученная диспергированием в воде редиспергируемого порошка поливинилацетата (РППВА) ТУ 6-05-041-811-84; нефелиновый антипирен ТУ 6-08-340-76; вермикулит ГОСТ 12865-87; мел в соответствии с ГОСТ 12085-73; АБПХ в соответствии с ТУ 6-01-1026-75.

П р и м е р 1. В стакан емкостью 2 л, снабженный мешалкой со скоростью вращения 100 об/мин, и термостатированный на водяной бане, заливают 35,3 г ПВАД марки Д 50 (сухой остаток 50 51%) и 0,5 г АБПХ, и перемешивают содержимое (совмещают ПВАД и АБПХ) в течение 15 мин при 20^оС. Затем в модифицированную алкилбензилпиридинийхлорид дисперсию последовательно вводят 6,2 г дибутилфталата, 18,6 г нефелинового антипирена, 24,9 г вермикулита в виде фракции с размером зерна 0,3 2,5 мм и насыпной массой 160 кг/м³ и 14,5 г мела. Сыпучие компоненты добавляют при перемешивании небольшими порциями.

После получения гомогенной массы мастику делят на две части. Одну часть помещают в полиэтиленовую банку, закрывают плотно крышкой и оставляют на хранение при следующих условиях: температура 18 ±7^оС, давление 760 ±30 тор, относительная влажность 70±10% Вторую порцию мастики используют для определения ее свойств и получения демпфирующих покрытий непосредственно в день изготовления.

Мастику на демпфируемые изделия наносят шпателем или напыляют с помощью распылительного устройства, в последнем случае мастику разбавляют 30 г воды для снижения вязкости. Время сушки покрытий при 20^оС не более суток.

Испытания образцов мастики и покрытий проводят по следующим методикам.

1. Определение температурно-частотных характеристик коэффициента потерь энергии изгибных колебаний пластин, демпфированных покрытием, по методическим указаниям 74-0109-25-80. Размер плас- тин 750 ˙50 ˙(4-6) мм или 300˙150 х x (1,5-2,0) мм. Материал пластин сталь, алюминий. Способ нанесения покрытия: по типовым технологическим схемам и инструкциям.

2. Определение адгезионной прочности покрытия к стали на сдвиг по ГОСТ 14759-69.

3. Определение горючести материала вибропоглощающего покрытия по ГОСТ 12.1.044-84.

4. Определение показателя тиксотропии по ТТП 743.4152-027-88.

5. Определение подвижности мастики по ГОСТ 5802-86.

6. Определение плотности мастики по ТУ 6-05-041-958-89.

7. Определение коэффициента теплопроводности покрытия по ГОСТ 23630.2-79.

8. Определение плотности покрытия по ГОСТ 15139-69.

Состав и свойства мастики представлены в табл. 1.

П р и м е р ы 2 5. Вибропоглощающие мастики готовят и испытывают как в примере 1, но варьируя время и температуру совмещения ПВАД и АБПХ, а также соотношение компонентов в мастике.

Состав мастик и условия приготовления представлены в табл. 1.

П р и м е р 6. Вибропоглощающую мастику готовят так же, как в примере 1, но вместо готовой ПВАД используют ПВАД, полученную диспергированием в воде РППВА. Для этого в стакан наливают 449 г дистиллированной воды, в которую при включенной мешалке в течение 10 мин засыпали 133 г РППВА. Температура воды в бане составляет 35^оС. После окончания введения порошка полимера мешалку выключают и в течение 72 ч осуществляют созревание дисперсии, включая мешалку на 15 мин через каждые 6 ч. Далее как в примере 1, за исключением того, что в качестве пластификатора вместо дибутилфталата используют триацетат глицерина.

Состав и свойства мастики приведены в табл. 1.

П р и м е р ы 7 10. Вибропоглощающие мастики готовят и испытывают как в примере 6, но варьируя время и температуру совмещения ПВАД и АБПХ, а также соотношения компонентов в мастике.

Состав и свойства мастики представлены в табл. 1.

Из табл. 1 видно, что за месяц хранения показатель тиксотропии мастики не меняется так же, как и практически не меняется подвижность и плотность мастики, то есть, за месяц хранения мастика, изготовленная заявляемым способом, не загустевает.

Из выдержанных в течение месяца мастик были получены демпфирующие покрытия и испытаны, как указано в примере 1. Результаты испытаний покрытий, изготовленных из свежеприготовленных мастик и мастик, выдержанных в течение месяца, представлены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что выдержка в течение месяца виброакустической мастики, изготовленной заявленным способом, не меняет свойств демпфирующего покрытия.

Использование: для получения вибропоглощающей мастики для покрытий по металлу. Сущность изобретения: способ осуществляют путем введения в водную дисперсию поливинилацетата с содержанием сухого вещества 50-60 мас. алкилбензилпиридинийхлорида следующей формулы: n= 2-5. После этого вводят пластификатор (дибутилфталат или триацетат глицерина), нефелиновый антипирен и наполнители (мел и вермикулит). Компоненты используют в следующих количествах, мас. поливинилацетатная дисперсия 35,3-66,7, пластификатор 3,30-8,35, нефелиновый антипирен 6,7-18,6, вермикулит 8,6-29,4, мел 2,0-14,5, алкилбензилпиридинийхлорид 0,5-4,9. 2 табл.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВИБРОПОГЛОЩАЮЩЕЙ МАСТИКИ, включающий пластификацию водной дисперсии поливинилацетата пластификатором и последующее введение нефелинового антипирена и других наполнителей, отличающийся тем, что перед пластификацией в водную дисперсию вводят алкилбензилпиридинийхлорид формулы

где n 2-5,
в качестве пластификатора вводят дибутилфталат или триацетат глицерина, в качестве наполнителей -мел и вермикулит, при этом компоненты взяты в следующем соотношении, мас.

Поливинилацетатная дисперсия 35,3 66,7
Пластификатор 3,30 8,35
Нефелиновый антипирен 6,7 18,6
Вермикулит 8,6 29,4
Мел 2,0 14,5
Алкилбензилпиридинийхлорид 0,5 4,9