ГЕРМЕТИЗИРУЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 2002 года по МПК C09K3/10 

Изобретение относится к области полимерных герметизирующих композиций, используемых для герметизации швов по границам поверхностей, преимущественно стекло-стекло.

В строительстве известны неотверждаемые герметики [1] на основе полиизобутилена с добавками бутилкаучука, этиленпропиленового сополимера и других эластомеров, а также минерального наполнителя и мягчителя, обеспечивающих композиции требуемые технико-экономические показатели.

Необходимая прочность крепления материалов достигается введением в составы эпоксидных, фенолформальдегидных смол, канифоли, хлор- или бромбутилкаучука, что придает, однако, композициям токсичность и пожароопасность.

Известна герметизирующая мастика [2], включающая бутилкаучук, минеральное масло и наполнитель, в которой бутилкаучук содержится в виде отхода его производства и дополнительно введена пиролизная смола, что обеспечивает повышение прочности мастики, ее тепло- и морозостойкость. Однако данная мастика не пригодна для приклейки изделий к вертикальной поверхности, т.к. имеет недостаточную адгезию.

Известна герметизирующая композиция [3] на основе бутилкаучука с добавкой пластификатора в виде полиэтиленового воска и наполнителем - менилитовыми сланцами, за счет использования которых повышается адгезионная прочность материала, атмосферостойкость, деформативность.

Однако температурный интервал применения такой композиции ограничен, формоустойчивость недостаточна и, кроме того, она дорога.

Известна герметизирующая композиция [4], взятая как наиболее близкая по рецептурному составу за прототип. Композиция включает бутилкаучук и/или полиизобутилен, минеральное масло, талловое масло, мел, асбест, хлорпарафин, цинковые белила и формообразующую добавку.

Композиция имеет повышенную тиксотропность и формоустойчивость. Однако она недостаточно прочна, имеет ограниченную жизнестойкость, относительно быстро теряет водостойкость, что ограничивает область использования такой композиции во влажной атмосфере.

Задачей изобретения было создание герметизирующей простой и дешевой композиции, обладающей повышенной водостойкостью при обеспечении улучшенных физико-механических и эксплуатационных свойств.

Задача решается рецептурой герметизирующей композиции, включающей бутилкаучук, полиизобутилен, минеральное масло и наполнитель - мел, которая дополнительно содержит битум и пигмент - технический углерод, а в качестве наполнителя - мела она содержит гидрофобный мел, предварительно обработанный гидрофобизирующей добавкой, выбранной из группы, включающей мылонафт, асидол, добавку на основе синтетических жирных кислот, при следующем соотношении компонентов, маc.%:
Бутилкаучук - 5-9
Полиизобутилен - 11-15
Битум - 5-5,2
Технический углерод - 12,5-12,8
Минеральное масло - 5-6,5
Мел гидрофобный - 56-56,8
Предлагаемая герметизирующая композиция за счет дополнительного введения битума и использования гидрофобного мела обеспечивает при улучшенной технологичности достижение требуемой водостойкости, прочности при отрыве, отслаивании в интервале температур -50 до +140^oС во всем заявляемом интервале соотношений компонентов, что установлено опытным путем.

Использование в герметизирующей композиции битумного вяжущего придает ей способность изменять свои физико-механические свойства в зависимости от температуры эксплуатации. Использование в герметизирующей композиции пигмента повышает ее прочность, снижает водопроницаемость. В связи с ограниченностью исходного сырья и высокой стоимостью природных составляющих использование в рецептуре предлагаемой композиции упомянутых добавок позволяет использовать местное сырье с достижением требуемых показателей.

По имеющимся у заявителя и авторов сведениям, совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявленного изобретения, не известна из существующего уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна". По мнению авторов, сущность заявленного изобретения не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

Получение гидрофобного мела, используемого в композиции, осуществляют, например, тонким измельчением мела совместно с гидрофобизирующей добавкой преимущественно синтетических жирных кислот (возможно также, например, использование мылонафта, олеиновой кислоты, асидола и др.), которые уменьшают гигроскопичность мела и предотвращают снижение его активности при хранении, обеспечивают повышение водостойкости заявляемой композиции.

Композицию готовят следующим образом.

Герметизирующую композицию получают в смесителе с Z-образными мешалками путем механического перемешивания смеси компонентов с отводом тепла, которое выделяется при перемешивании.

Подготовленные и взвешенные компоненты загружают в смеситель в следующей последовательности:
- загружают все полимерные составляющие в полном объеме (полиизобутилен, бутилкаучук), одну треть требуемого количества пластификатора - минерального масла, осуществляют перемешивание в течение 30-40 минут;
- добавляют одну треть требуемого количества наполнителя - гидрофобного мела и перемешивают в течение 20-30 минут;
- загружают две трети количества пластификатора (масла) и одну треть от количества наполнителя, перемешивают 20-30 минут;
- загружают последнюю треть наполнителя, весь объем битума, одну треть от количества пигмента - технического углерода (сажу), перемешивают 20-30 минут;
- загружают оставшуюся часть пигмента и композицию тщательно перемешивают до образования однородной вязкотекучей массы.

В таблице представлены рецептуры предлагаемой композиции.

Из характеристик, приведенных в таблице, видно, что предлагаемая композиция обладает улучшенными физико-механическими свойствами (повышенной водостойкостью, прочностью). Указанный в таблице диапазон значений показателей характеризует составы со всеми названными компонентами. Все приведенные рецептуры могут найти применение для герметизации соединений.

Предложенная герметизирующая композиция была апробирована при выпуске опытной партии герметика ЗАО "Гермаст" г. Дзержинск Нижегородской области. Испытания показали, что композиция обладает самоклеющейся способностью к любым сухим поверхностям, обеспечивает повышенную водостойкость и физическую стабильность, проста и удобна в обращении, экологически чиста. Композиция может быть использована преимущественно для герметизации стеклянных и полимерных (в т.ч. фторопластовых) и прочих поверхностей в жилищно-гражданском и промышленном строительстве, быту.

Перед использованием герметизирующей композиции рабочую поверхность необходимо осушить и очистить от грязи и пыли.

При работе с герметизирующей композицией не требуется применение специальных защитных средств для работающих.

Композиция легко наносится на поверхность, не проявляет склонности прилипания к рукам и хладотекучести, что позволяет использовать его при заделке стыков любых поверхностей (вертикальных, горизонтальных, наклонных) и щелей, пустот любой конфигурации. Композиция может быть использована для герметизации разъемных соединений, так как легко снимается с поверхности стыков и швов.

Герметизирующая композиция относительно дешева, так как для ее производства используется отечественное сырье.

Опытные испытания подтвердили возможность многократного использования сущности предложения в рецептуре герметизирующих композиций, гарантирующих требуемые технико-экономические показатели, что позволяет сделать вывод о соответствии решения критерию "промышленная применимость".

На предлагаемую композицию разработаны ТУ 5772-002-25687015-99.

Источники информации
1. М. М. Чернов. Изделия и материалы для индивидуального строительства. Справочное пособие, М.: Стройиздат, 1990 г., с.107 (уровень техники).

2. А. с. СССР 10148783, заявл. 04.11.80, oпубл. 30.04.83, кл. С 09 К 3/10. Мастика для герметизации и гидроизоляции (аналог).

3. А.с. СССР 1370127, заявл. 05.02.86, oпубл. 30.01.88, кл. С 09 К 3/10. Композиция для гидроизоляции и герметизации (аналог).

4. А.с. СССР 1219634, заявл. 30.08.83, oпубл. 23.03.86, кл. С 09 К 3/10. Герметизирующая композиция (прототип).

Использование: герметизирующие композиции, применяемые для герметизации швов по границам поверхностей, преимущественно стекло-стекло, в жилищном, гражданском и промышленном строительстве. Сущность изобретения: композиция включает бутилкаучук, полиизобутилен, минеральное масло и наполнитель - мел, в которую дополнительно введен битум и пигмент - технический углерод, в качестве наполнителя - мела используют гидрофобный мел, предварительно обработанный гидрофобизирующей добавкой из группы: мылонафт, асидол, добавка на основе синтетических жирных кислот при следующем соотношении компонентов, мас.%: бутилкаучук 5-9; полиизобутилен 11-15; битум 5-5,2; минеральное масло 5-6,5; технический углерод 12,5-12,8; мел гидрофобный 56-56,8. Техническая задача: композиция обладает повышенной водостойкостью при обеспечении хороших физико-механических свойств. 1 табл.

Герметизирующая композиция, включающая бутилкаучук, полиизобутилен, минеральное масло и наполнитель - мел, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит битум и пигмент - технический углерод, а в качестве наполнителя - мела гидрофобный мел, предварительно обработанный гидрофобизирующей добавкой, выбранной из группы, включающей мылонафт, асидол, добавку на основе синтетических жирных кислот, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Бутилкаучук - 5 - 9
Полиизобутилен - 11 - 15
Битум - 5 - 5,2
Минеральное масло - 5 - 6,5
Технический углерод - 12,5 - 12,8
Мел гидрофобный - 50 - 56,8