ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ХОЛОДНОГО ОТВЕРЖДЕНИЯ Российский патент 2004 года по МПК C08L63/00 C08K7/00 C08G59/56 C08L63/00 C08L63/02 

Изобретение относится к полимерным композициям холодного отверждения на основе эпоксидных диановых смол, отвердителей и порошковых наполнителей, которое может быть использовано при ремонте нефте- и газопроводов как в летних, так и зимних условиях с использованием металлических муфт, а также в качестве заливочных компаундов в электронике, электротехнике, строительстве и для других целей.

Известны полимерные композиции холодного отверждения, содержащие в качестве отвердителя смесь основания Манниха и основания Шиффа (патент 2186802 RU, МПК 7, С 08 L 63/00, С 08 К 13/02, 2002 г.).

Известны полимерные композиции холодного отверждения на основе эпоксидных смол и алифатических ди- и полиаминов (Х. Ли, К. Невилл, Справочное руководство по эпоксидным смолам, изд. Энергия, 1973, с. 167 - аналоги 1 и 2). Указанные композиции пригодны для холодного отверждения при получении заливочных эпоксидных компаундов. Недостатками указанных композиций являются высокая вязкость при введении наполнителей, не позволяющая использовать подобную композицию для указанных видов ремонта, включающих закачку большого объема композиции из резервуара под давлением, а также недостаточная прочность отвержденных продуктов и усадка композиции в ходе отверждения.

Целью настоящего изобретения является полимерная композиция на основе эпоксидных диановых смол, содержащих в качестве отвердителя модифицированный алифатический полиамин, которая обеспечивает достижение 70% прочностных показателей в течение 1 суток при температуре отверждения, начиная от 5^oС, и в то же время позволяет сохранять низкую вязкость в процессе ее закачки механизированным способом (насосами) в зазор между трубой нефте- или газопроводов и муфтой, а также обеспечивает надежность эксплуатации ремонтного состава на дефектном участке трубопровода.

Указанная цель достигается тем, что смоляная часть полимерной композиции, включающая эпоксидную диановую смолу, дополнительно содержит эпоксиноволачную смолу (ЭН-6, УП-643 и др.) и разбавители. В качестве разбавителей могут быть использованы алифатические эпоксидные смолы (ДЭГ-1, ТЭГ-1, УП-624, глицидиловый эфир додекана (ГЭД), триглицидиловый эфир триметилолпропана (ТГЭ ТМП) и др.), лапролы (Лапрол 202-3-100, Лапрол 402-2-100, Лапрол 501-2-100 и др. ), алифатические и ароматические спирты и др. Соотношение диановая смола: эпоксиноволак от 20:80 до 95:5, а соотношение смеси эпоксидных смол и разбавителя от 50:50 до 98:2. Порошковый наполнитель, а также отвердитель, включающий алифатический полиамин (А), например диэтилентриамин (ДЭТА), триэтилентетрамин (ТЭТА), тетраэтиленпентамин (ТЭПА), 1-метил-1,5-диаминопентан, полиэтиленполиамин (ПЭПА) и др., и кислоту (Б), например карбоновые кислоты (уксусная, пропионовая и др.), бензолсульфокислоту (БСК), толуолсульфокислоты (ТСК) и др., в соотношении А: Б от 60:40 до 99:1. При этом композиция содержит, мас.ч.: смоляная часть 100, отвердитель 10-60, порошковый наполнитель 20-800.

Указанное подтверждается примерами.

Пример 1. В реактор, снабженный мешалкой и обогревом, загружают 70 мас. ч. эпоксидной диановой смолы (марки ЭД-20 ГОСТ 10597-76) и 20 мас.ч. эпоксиноволачной смолы (марки ЭН-6 ТУ 6-05-1585-77) и 10 мас.ч. бутилового спирта. Смесь перемешивают в течение 30 минут при температуре 100^oС, после чего сливают в металлические или пластиковые емкости для отправки на место потребления в комплекте с отвердителем и наполнителем.

Получение отвердителя. В реактор, снабженный мешалкой, обогревом и охлаждением, загружают алифатический амин (1-метил-1,5-диаминопентан), 15 мас. ч. , к нему добавляют толуолсульфокислоту (3 мас.ч.), тщательно перемешивают в течение 20 мин при Т=20-40^oС и упаковывают в герметичную тару.

Получение наполнителя. В барабанный смеситель загружают кварцевый песок (ГОСТ 2138-84), 75 мас.ч., и мел (марки МТД-2 ТУ 5743-008-05120542-96), 25 мас. ч. Перемешивают в течение 30 мин и выгружают в мешки для отправки на место потребления.

Приготовление полимерной композиции. Полимерная композиция готовится непосредственно перед использованием. В реактор, снабженный мешалкой, загружают 100 мас. ч. смоляной части и 18 мас.ч. отвердителя, затем добавляют 290 мас.ч. наполнителя и тщательно перемешивают в течение 2 мин.

Примеры 2-16 осуществляют аналогичным образом при соотношении компонентов, указанном в табл. 1. Свойства заявляемой композиции по примерам 1-20 в сравнении с аналогами приведены в табл. 2.

Как видно из приведенной таблицы, заявляемая композиция имеет улучшенные технологические свойства - пониженную вязкость, отсутствие усадки - и обеспечивает высокие прочностные свойства отвержденного композиционного материала.

Изобретение относится к полимерным композициям холодного отверждения на основе эпоксидных диановых смол, отвердителей и порошковых наполнителей, которое может быть использовано при ремонте нефте- и газопроводов как в летних, так и зимних условиях с использованием металлических муфт, а также в качестве заливочных компаундов в электронике, электротехнике, строительстве и для других целей. Композиция включает эпоксидную диановую смолу, отвердитель и порошковый наполнитель, причем смоляная часть композиции дополнительно содержит эпоксиноволачную смолу марки ЭН-6 или УП-643 и разбавитель: алифатические эпоксидные смолы ДЭГ-1, ТЭГ-1, УП-604, глицидиловый эфир додекана (ГЭД), триглицидиловый эфир триметилолпропана (ТГЭ ТМП), лапролы, алифатические и ароматические спирты, а отвердитель включает в себя алифатический полиамин (А) и кислоту (Б): карбоновую, бензолсульфокислоту, толуолсульфокислоту. Определенное соотношение компонентов обеспечивает достижение высоких прочностных показателей в течение 1 суток при температуре отверждения, начиная от 5^oС, отсутствие усадки в процессе отверждения, низкую вязкость в процессе ее закачки механизированным способом (насосами) в зазор между трубой нефте- или газопровода и муфтой, надежность эксплуатации ремонтного состава на дефектном участке трубопровода. 5 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Полимерная композиция холодного отверждения, включающая эпоксидную диановую смолу, отвердитель и наполнитель, отличающаяся тем, что она в качестве отвердителя содержит смесь алифатического полиамина (А) и кислоты (Б), выбранной из группы, содержащей карбоновую кислоту, бензолсульфокислоту и толуолсульфокислоту при соотношении А:Б от 60:40 до 99:1, и дополнительно эпоксиноволачную смолу марок ЭН-6 или УП-643 и разбавитель при соотношениях эпоксидная диановая смола : эпоксиноволачная смола от 20 : 80 до 95 : 5, смесь эпоксидных смол и разбавителя от 50:50 до 98:2, причем композиция содержит компоненты при следующем соотношении, мас.ч.:

Смоляная часть 100

Отвердитель 0-60

Порошковый наполнитель 20-800