ВЫСОКОНАПОЛНЕННЫЙ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДНЫЙ ПЛАСТИЗОЛЬ Российский патент 1997 года по МПК C08L27/06 C08K13/02 C08K13/02 C08K3/22 C08K3/24 C08K3/36 C08K5/01 C08K5/10 C08K5/14 C08K5/15 C08K5/205 

Изобретение относится к технологии производства полимерных композиционных материалов, в частности, к получению многокомпонентных высоконаполненных поливинилхлоридных (ПВХ) пластизолей, предназначенных для нанесения покрытий.

Особенность пластизольных технологий заключается в том, что исходная композиция (собственно пластизоль) представляет собой дисперсную многофазную гетерогенную систему с вязкостью, соизмеримой с вязкостью обычных жидкостей. Дисперсные фазы пластизоля это порошкообразный ПВХ, наполнители, термостабилизаторы, дисперсная среда пластификатор с растворенными в нем жидкими добавками. Важнейшие показатели исходной композиции ее исходная вязкость и жизнеспособность, т. е. способность сохранять близкий к исходному уровень вязкости в течение обходимого периода времени, поскольку между изготовлением пластизоля и его отверждением может пройти длительное время. Конечный же материал (собственно покрытие), получающийся после термоотверждения (желатинизации) исходного пластизоля, это обычная наполненная высокоэластичная композиция, которая должная обладать необходимым уровнем физико-механических свойств в определенном температурном диапазоне, а также адгезией к материалу основы, на которую наносится покрытие.

Процесс желатинизации заключается в образовании гомогенной системы ПВХ-пластификатор в результате взаимодиффузии указанных компонентов при повышенных температурах (свыше 120^oC).

Соединение столь разнообразных требований к одной и той же композиции с неизбежностью приводит к усложнению рецептуры и наличию двух наборов показателей: одному, относящемуся к исходному пластизолю (вязкость, жизнеспособность), другому к конечному материалу.

Известен ПВХ пластизоль, содержащий в вес. 31-60 ПВХ, 32-60 пластфикатора, 2,5 бентонита, 1-3 стабилизатора и 1-5 полиэтиленгликолевого производного алеиновой кислоты [1]
Известный пластизоль обладает низкой адгезией к металлической поверхности.

Наиболее близким к предложенному является высоконаполненный ПВХ пластизоль марки (ТУ 6-01-538-76) [2] Пластизоль имеет следующий состав (в мас.ч. на 100 мас.ч. ПВХ):
Поливинилхлорид эмульсионный 100,0
Ди-2-этилгексилфталат 70,0
Каолин 35,0
Уайт-спирит 15,0
Бентонит 18,0
Графит коллоидный 2,0
Гидроперекись кумола 0,3
Сажа канальная 0,5
Олигоэфиракрилат 7-20 230
Однако известный пластизоль обладает малой жизнеспособностью и недостаточной прочностью термоотвержденного покрытия.

Технической задачей изобретения является увеличение жизнеспособности пластизоля и прочности термоотвержденного материала. Предложенный пластизоль содержит следующие компоненты (в мас.ч. на 100 мас.ч. ПВХ):
Эмульсионный поливинилхлорид 100,0
Ди-2-этиленгексилфталат
40,0-50,0
Эфир фосфорной кислоты 40,0-60,0
Олигоэфиракрилат 220,0-60,0
Уайт-спирит 20,0-40,0
Гидроперекись 0,3-0,6
Олигодивинилизопренуретандиэпоксид 1,0-5,0
Каолин 70,0-100,0
Бентонит 15,0-30,0
Дополнительно пластизоль может содержать хлорпарафин брутто формулы C₁₈H₃₂C1₆ (ХП-470) (ТУ-6-01-5689-79).

В пластизолях по изобретению используют следующие компоненты: эмульсионный поливинилхлорид (ПВХ) (ГОСТ 14039-78), каолин П-3 (ГОСТ 21285-75), бентон 34-модифицированный монтмориллонит, плотностью 1,8 г/см³ с максимальной влажностью 3% (ТУ 39-0148052-001-88), ди-2-этилгексилфталат (ДОФ) (ГОСТ 8728-77), в качестве эфира фосфорной кислоты используют трикрезилфосфат (ТКФ) (ГОСТ 5728-76), ди-2-этилгексилфенилфосфат (ДАФФ) (ТУ 6-05-1611-78), трихлорэтилфосфат (ТХЭФ) (ТУ 6-05-1611-78), олигоэфиракрилаты: метакрилбиспентаэритритадипинат (ПЭА 7 20) (ТУ 6-01-250-79), олигоэфиракрилат (МГФ 1) (ТУ 6-16-2210-77), диметилкрилат/бис диэтиленгликоль фталат/триэтиленгликольдиметакрилат (ТГМ 3) (ТУ 6-01-7772-74), уайт-спирит (ГОСТ 3134-78), гидроперекись изопротилбензола (гипериз) (ТУ 38-10293-82), олигодифинилизопренуретандиэпоксид (ПДИ-ЗАК) (ТУ 38-103410-78), с соотношением бутадиен:изопрен 80:20 и среднечисловой молекулярной массой 4000-4500 и содержанием эпоксидных групп 1,7-3,2%
Пример 1 (по изобретению). Все компоненты пластизоля в количествах, указанных в табл.1, смешивают в тербосмесителе в течение 15 мин, после чего проводят вакуумирование, причем во время смешивания пластизоль охлаждают путем подачи воды в рубашку охлаждения. Из полученного пластизоля отбирают пробы для определения характеристик полученной композиции. Стекание пластизоля определяется по ТУ 6-01-680-75 следующим образом: пластизоль наносят на металлическую загрунтованную поверхность слоем толщиной 3 мм рамкой, размером 30 x 70 мм, после чего пластину помещают в вертикальное положение в термошкаф, нагретый до температуры 130^oC и выдерживают в течение 30 мин, после чего измеряют длину пути, пройденного границей пластизоля.

Вязкость пластизоля измеряют при 25^oC на вискозиметре Брукфильда по ТУ 6-01-680-75 через одни сутки после изготовления пластизоля, далее через указанные в табл. 2 промежутки времени. Коэффициент старения определяют путем деления вязкости пластизоля, измеренной через определенный промежуток времени, на вязкость пластизоля через сутки после изготовления. Разрушающее напряжение при растяжении определяют по ГОСТ 11262-80. Адгезию к грунту ВК4-0207 и грунту ЭП-0228 определяют по методикам из ту 6-01-538-76. Свойства композиции представлены в табл.2. Примеры по изобретению 2-6 готовят и испытывают аналогично примеру 1. Примеры 7-14 для сравнения и пример 15 прототип также готовят и испытывают аналогично примеру 1.

Использование: для нанесения покрытий. Сущность: состав пластизоля включает (в мас. ч.): 100 эмульсионного ПВХ, 40-50 ди-2-этилгексилфталата, 40-60 эфира фосфорной кислоты, 20-60 олигоэфиракриллата, 20-40 уайт-спирита, 70-100 каолина, 15-30 бентонита, 1-5 олигодивинилизопренуретандиэпоксида, 0,3-0,6 гидроперекиси. Дополнительно пластизоль содержит 5-20 хлорпарафина. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Высоконаполненный поливинилхлоридный пластизоль, включающий эмульсионный поливинилхлорид, ди-2-этилгексилфталат, каолин, бентонит, олигоэфиракрилат, уайт-спирит и гидроперекись, отличающийся тем, что он дополнительно содержит эфир фосфорной кислоты и олигодивинилизопренуретандиэпоксид при средующем соотношении компонентов, мас.ч.

Эмульсионный поливинилхлорид 100
ди-2-Этилгексилфталат 40 50
Эфир фосфорной ксилоты 40 60
Олигоэфиракрилат 20 60
Уайт-спирит 20 40
Каолин 70 100
Бентонит 15 30
Олигодивинилизопренуретандиэпоксид 1 5
Гидроперекись 0,3 0,6
2. Пластизоль по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит 5
20 мас.ч. хлорпарафина брутто-формулы С_1 8Н_3 2Cl₆ на 100 мас.ч. поливинилхлорида.