УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЙ КЛЕЕВОЙ ДВУХКОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2003 года по МПК C09K3/10 

Изобретение относится к герметизирующим клеевым составам на основе уретанового форполимера и предназначен для герметизации стыков между элементами наружных стен зданий, различных мест сопряжений, включая стыки между столярными изделиями, конструкциями из бетона, камня, металла, дерева, стекла, а также для наклейки линолеума, керамической плитки, камня, паркета и поверхностной герметизации. Таким образом, состав предназначен для использования в строительстве, при ремонте зданий и сооружений, а также может быть использован в различных областях промышленности для склеивания и герметизации металлов, дерева, стекла и т.д.

Известен герметик на основе уретанового форполимера типа СКУ-ДФ-2 (продукт взаимодействия олигодиендиолов и диизоцианатов) и аминного отвердителя (продукт взаимодействия олигоизопрендигидразида и метилэтилкетона) и возможно наполнителей (двуокись титана, сажа) (SU 810751, 07.03.1981). Данный герметик предназначен для герметизации различных металлических, стеклопластиковых соединений и для выполнения различного рода ремонтных работ. Данный герметик имеет незначительное время отверждения 1-24 ч, хорошие эластичные свойства, но имеет очень малую жизнеспособность композиции при смешении компонентов - 7-15 мин.

Кроме того, состав не используют в качестве клея.

Известен полиуретановый клей-герметик, используемый в основном для склеивания и герметизации изделий, эксплуатируемых при криогенной температуре (до -196^oС). Основой клея является полиуретан, полученный взаимодействием сложного полиэфира (полиэтиленгликольглицеринсебацината) и 2,4-толуилендиизоцианата (2-ТДИ), и содержит двуокись титана, воду и ацетон (SU 540898, 30.12.1976). Жизнеспособность клея не более 2 ч, он достаточно токсичен из-за наличия большого количества органического растворителя (ацетона), огнеопасен. Не используется при ремонтных работах в строительстве.

Известна герметизирующая композиция, использующаяся для выполнения различного рода ремонтных работ, отверждающаяся при нормальной температуре (15-35^oС), включающая уретановый форполимер на основе дивинилового каучука с содержанием изоцианатных (NCO-групп) групп 2,8-4,2%, дивиниловый каучук СКД-ГТРА, триэтаноламин, двуокись титана, технический углерод (SU 1776268 A3, 15.11.1992). Композиция имеет достаточно длительное время отверждения - 48 ч; жизнеспособность композиции после смешивания компонентов 2-4 ч, однако данная композиция в основном предназначена для ремонта резиновых, резинометаллических изделий, т.е. при ремонте конвейерных лент и технологического оборудования.

Известна герметизирующая композиция, имеющая рабочую температуру эксплуатации -60^oС - +100^oС, повышенную теплостойкость, прочность. Она содержит простой полиэфир (олигоэфиры марок Лапрол-503, Лапрол-1003, Лапрол-3003), полиизоцианат марки Б, катализатор (например, триэтилендиамин), наполнитель (аэросил, каолин, тальк, окись цинка или их смеси) и диамид угольной кислоты (SU 795004 А1, 27.10.1995). Композиция имеет малую жизнеспособность при смешении компонентов (отверждается в течение 1-5 мин) и используется в основном для герметизации фильтрующих элементов топливных фильтров.

Известна герметизирующая композиция на основе уретанового форполимера (СКУ-ППА-ФП-4503) (полиоксипропиленполиизоциана с содержанием NCO-групп 2,3-3,0%), сополимера на основе окиси пропилена (лапролы), отвердителя - смеси 2-, 2,6-, 2,4,6-диметиламинометилфенолов, наполнителя (технический углерод, мел, диатомит, серпентенит) (RU 2035486 С1, 20.05.1995). Герметик имеет повышенную адгезионную прочность, относительное удлинение, жизнеспособность до 6 ч, но не обладает необходимыми клеящими свойствами.

Известна полиуретановая композиция на основе уретанового форполимера (продукта взаимодействия полиолов с молекулярной массой 1000-4500 с 2,4-ТДИ) в сочетании с катализатором (третичные амины), содержащая глицерин или триэтаноламин, хлорпарафин, сложноэфирный пластификатор и смесь мела и негашеной извести (RU 2151160 C1, 20.06.2000). Композиция имеет хорошие тиксотропные свойства, хорошие эластические свойства, но используется в основном для покрытий (кровельных, гидроизоляционных, беговых дорожек и т.д.).

Наиболее близким по технической сущности с настоящим изобретением является известная двухкомпонентная отверждающаяся уретановая мастика, включающая основную пасту (основной компонент), содержащую в качестве уретанового форполимера эпоксиуретановый каучук, двуокись титана, аэросил, хлорпарафин, воду, обогащенный каолин, и отверждающую пасту, содержащую отвердитель агидол АФ-2 (смесь этилендиаминометилфенолов), триэтаноламин, хлорпарафин, каолин, технический углерод мел (RU 2114887 C1, 10.07.1998).

Покрытие из этой мастики обладает высокой прочностью, стойко при перепаде температур от 70 до -50^oС. Мастика предназначена для герметизации и ремонта стыков между наружными и внутренними ограждающимися конструкциями зданий и других подобных строительных работ.

Мастика, однако, обладает повышенной токсичностью (из-за наличия отвердителя фенольного типа Агидола АФ-2), сложна в приготовлении, не используется для приклеевания различных материалов.

Технической задачей данного изобретения является создание универсального клея-герметика с повышенной жизнеспособностью, имеющего широкий рабочий температурный диапазон при эксплуатации, повышенные прочностные свойства и сочетающего в себе свойства клея и герметика, пригодного как для склеивания различных материалов (дерево, стекло, металл), так и для герметизации различных поверхностей строительных и других изделий. Особенно при ремонтных работах.

Поставленная техническая задача достигается тем, что универсальный клей-герметик (герметизирующий двухкомпонентный клеевой состав) содержит в качестве основного (первого) компонента уретановый форполимер ФП-1, представляющий собой олигоэфирполиизоцианат с содержанием NCO-групп 1,8-3,0 мас.%, полученный взаимодействием толуилендиизоцианата и простых полиэфиров на основе этилен- и пропиленоксидов и гликолей, а в качестве второго компонента - отверждающую пасту, представляющую собой смесь хлорпарафина, мела, каолина, аэросила (белая сажа), пигмента белого, диэтиленгликоля, триэтаноламина и олеиновой кислоты при отношении первого основного компонента и отверждающей пасты 1,0:1,5-3,0 и при следующем соотношении компонентов состава, мас. %:
Вышеуказанный уретановый форполимер ФП-1 - 25,1-26,0
Хлорпарафин - 34,15-34,35
Мел - 15,775-15,975
Каолин - 7,525-8,025
Аэросил - 11,675-11,775
Пигмент белый - 2,5-2,6
Диэтиленгликоль - 1,525-1,725
Олеиновая кислота - 0,1-0,15
Триэтаноламин - 0,2-0,3
Изобретение также касается и другого варианта двухкомпонентного состава универсальной герметизирующей клеевой композиции, содержащей в качестве основного первого компонента уретановый форполимер ФП-1 (олигоэфирполиизоцианат) с содержанием NCO-групп 1,8-3,0 мас.%, представляющий собой продукт взаимодействия толуилендиизоцианата и простых полиэфиров на основе этилен- и пропиленоксидов и гликолей, а в качестве второго компонента - отверждающей пасты - смесь хлорпарафина, мела, каолина, извести гидратной, аэросила (белой сажи), суспензии ДАФУС, представляющей собой суспензию углерода в диалкилфталате, диэтиленгликоля, триэтаноламина, олеиновой кислоты при отношении первого основного компонента и отверждающей пасты 1,0:1,5-3,0 и при следующем соотношении компонентов состава, мас.%:
Вышеуказанный уретановый форполимер ФП-1 - 25,0-40,0
Хлорпарафин - 21,4-28,6
Мел - 7,1-15,0
Каолин - 16,8-18,284
Известь гидратная - 1,3-4,9
Диэтиленгликоль - 1,025-1,3
Аэросил (белая сажа) - 6,1-8,3
Олеиновая кислота - 0,016-0,05
Триэтаноламин - 0,7-1,025
Суспензия углерода в диалкилфталате (суспензия ДАФУС) - 1,5-1,6
В качестве уретанового форполимера состав по изобретению (и его вариант) содержит уретановый форполимер ФП-1 (ТУ 2294-030-17187505-98), полученный на основе толуилендиизоцианата (2,4-, 2,6-толуилендиизоцианаты) и Лапролов (простых полиэфиров на основе этилен- и пропиленоксидов и гликолей), например Лапролов следующих марок: Лапрол-3503, Лапрол-5003, Лапрол-4503 и другие с молекулярной массой 500-6000 (например, по ТУ 6-05-1513-76; ТУ 6-05-2033-87, ТУ-6-55-62-93).

Уретановый форполимер получают по традиционной методике в присутствии оловоорганического стабилизатора (например, стабилизатора 222-09 - дилаурат дибутилолова, дилаурат-ди-н-октилолова) и диметилдихлорсилана.

В реактор с мешалкой и обратным холодильником загружают олигоэфир (простой полиэфир типа Лапрол, например, Лапрол-3503), растворитель (например этилацетат) и при перемешивании вводят толуилендиизоцианат (2,4-толуилендиизоцианат). После чего содержимое реактора нагревают до температуры кипения растворителя и выдерживают в этом режиме до достижения содержания NCO-групп 1,8-3,0 мас.% в готовом продукте. Процесс проводят в присутствии оловоорганического стабилизатора (222-09) и диметилдихлорсилана.

В качестве аэросила (белой сажи) в составе используют, например, белую сажу марки БС-120.

В качестве хлорпарафина состав содержит, например, хлорпарафин с массовой долей хлора 45-49% (ТУ 6-01-16-90). Суспензия ДАФУС в соответствии с ТУ 6-05-111-349-87 представляет собой суспензию углерода (технический углерод, активированный уголь) в диалкилфталате (например, в диоктилфталате) различной концентрации.

В качестве белого пигмента состав по изобретению содержит, например, двуокись титана, оксись цинка и другие белые пигменты.

Состав по изобретению готовят следующим образом. Отдельно готовят первый основной компонент (уретановый форполимер) и отверждающую пасту последовательным перемешиванием входящих в ее состав компонентов. Отверждающую пасту вводят в состав непосредственно перед использованием состава. Перемешивание основного компонента с отверждающей пастой осуществляют при комнатной температуре (23±2^oС) в течение, например, 5-10 мин до получения однородного состава при отношении соответственно 1:1,5-3,0.

После отверждения состав по изобретению представляет собой эластичный, резиноподобный материал, обладающий стойкостью к воздействию агрессивных сред (бензин, растворы солей, кислот, щелочей); состав работоспособен при эксплуатации в интервале температур от -60 до +80^oС.

Составы по изобретению (варианты) предназначены для широкого использования в строительстве, ремонта жилья, промышленных и общественных зданий и сооружений в качестве универсального клея-герметика.

Причем в зависимости от соотношения компонентов состав может быть использован в качестве герметика (для герметизации изделий, сооружений из металла, дерева, бетона, стекла) или в качестве клея, например для наклейки линолеума, керамической плитки, камня, паркета.

Причем состав (варианты) по изобретению может быть использован как для сухих, так и для влажных сопрягаемых поверхностей.

Состав не летуч, не взрывоопасен, самопроизвольно не воспламеняется, малотоксичен.

В таблице 1 представлены примеры составов по изобретению, в таблице 2 указаны данные по основным свойствам состава при его использовании.

Как следует из данных таблицы 2 по свойствам клея-герметика по изобретению, состав (варианты) имеет повышенную жизнеспособность, хорошие прочностные, адгезионные и эластические свойства, работоспособен при широком температурном интервале и пригоден для герметизации различных изделий и сооружений, а также для склеивания различных поверхностей, в том числе и влажных.

Изобретение относится к клеям-герметикам, широко использующимся для герметизации и склеивания различных изделий, конструкций, при проведении различных строительных и ремонтных работ. Состав двукомпонентный содержит в качестве основного компонента уретановый форполимер на основе простых полиэфиров, лапролов и 2,4-2,6-толуилендиизоцианата с содержанием NCO-групп 1,8-3,0 мас.% и второго компонента - отверждающей пасты, содержащей хлорпарафин, мел, каолин, диэтиленгликоль, олеиновую кислоту, триэтаноламин, смесь аэросила и пигмента белого или смесь извести гидратной, аэросила и суспензии углерода в диалкилфталате. Состав обладает повышенной жизнеспособностью, имеет широкий интервал рабочей температуры, имеет высокие прочностные, адгезионные и эластичные свойства. 2 с.п. ф-лы, 2 табл.

1. Универсальный герметизирующий клеевой состав, включающий основной первый компонент на основе уретанового форполимера и второй компонент - отверждающую пасту, содержащую хлорпарафин, мел, каолин, триэтаноламин, отличающийся тем, что содержит в качестве уретанового форполимера форполимер ФП-1, представляющий собой олигоэфирполиизоцианат с содержанием NCO-групп 1,8-3,0 мас.% и полученный на основе толуилендиизоцианата и простых полиэфиров на основе этилен- и пропилендиоксидов и гликолей, а отверждающая паста дополнительно содержит аэросил, пигмент белый, диэтиленгликоль, олеиновую кислоту при отношении основного компонента и отверждающей пасты 1,0:1,5-3,0 и следующем соотношении компонентов состава, мас.%:
Вышеуказанный уретановый форполимер ФП-1 - 25,1-26,0
Хлорпарафин - 34,15-34,35
Мел - 15,775-15,975
Каолин - 7,525-8,025
Аэросил - 11,675-11,775
Пигментный белый - 2,5-2,6
Диэтиленгликоль - 1,525-1,725
Олеиновая кислота - 0,1-0,15
Триэтаноламин - 0,2-0,3
2. Универсальный герметизирующий клеевой состав, включающий основной первый компонент на основе уретанового форполимера и второй компонент - отверждающую пасту, содержащую хлорпарафин, мел, каолин, триэтаноламин, отличающийся тем, что содержит в качестве уретанового форполимера уретановый форполимер ФП-1, представляющий собой олигоэфирполиизоцианат с содержанием NCO-групп 1,8-3,0 мас. % и полученный на основе толуилендиизоцианата и простых полиэфиров на основе этилен- и пропилендиоксидов и гликолей, а отверждающая паста дополнительно содержит известь гидратную, аэросил и суспензию ДАФУС-суспензию углерода в диалкилфталате при отношении основного компонента и отверждающей пасты 1,0: 1,5-3,0 и при следующем соотношении компонентов состава, мас.%:
Вышеуказанный уретановый форполимер ФП-1 - 25,0-40,0
Хлорпарафин - 21,4-28,6
Мел - 7,1-15,0
Каолин - 16,8-18,284
Известь гидратная - 1,3-4,9
Диэтиленгликоль - 1,025-1,3
Олеиновая кислота - 0,016-0,05
Триэтаноламин - 0,7-1,025
Аэросил - 6,1-8,3
Суспензия углерода в диалкилфталате (суспензия ДАФУС) - 1,5-1,6д