ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЙ СОСТАВ Российский патент 2004 года по МПК C09K3/10 

Изобретение относится к классу герметикой, которые могут быть использованы для герметизации, уплотнения стыков и гидроизоляции при изготовлении бетонных полов, кровельных панелей из алюминиевых и других сплавов, ремонта битумно-рубероидных покрытий, защиты от коррозии и абразивного разрушения незагрунтованных металлических, бетонных и кирпичных поверхностей:

- конструкций, эксплуатируемых на открытом воздухе и в помещениях;

- трубопроводов, дренажных каналов и приямков;

- химического оборудования (при воздействии разбавленных минеральных кислот, щелочей, солей);

- корпусов судов, днищ и крыльев автомобилей.

Температурный диапазон эксплуатации герметика - от минус 60 до плюс 120°С.

Известны различные герметики аналогичного назначения. Например, паста АМ-5 используется для герметизации швов в наружных стенах сборных железобетонных конструкций, заделки оконных проемов, для защиты от атмосферной коррозии (А.Л. Лабутин. Антикоррозионные и герметизирующие материалы на основе синтетических каучуков; ЛХ, 1982; с. 127-128). Недостатками пасты АМ-5 является ее двухкомпонентность, малое сопротивление раздиру, недостаточная износостойкость, высокие значения остаточной деформации и отсутствие стойкости к агрессивным средам.

Известен герметизирующий состав на основе бутадиен-стирольного термоэластопласта ДСТ-30 (Термоэластопласты /Под ред. Моисеева В.В. - М.: Химия, 1985, с. 137) для герметизации и защиты от коррозионного разрушения кузовов и днищ автомашин и рефрижераторных вагонов. Недостатками указанных и других герметиков на основе бутадиенстирольных термоэластопластов является невысокая теплостойкость, атмосферостойкость, а также когезионная прочность твердых покрытий.

Известны герметизирующая композиция (Патент России 93058267/04, С 09 К 3/10 от 23.08.93 и герметик (Патент России 93058266/04, С 09 К 3/10 от 23.08.93) и герметизирующий состав (Патент 930058268 от 23.08.93), предназначенные для герметизации и уплотнения строительных конструкций, приклеивания строительной плитки, линолеума, дерева, металлов, резины. Недостатками указанных герметиков являются также недостаточно высокие теплостойкость и стойкость к воздействию агрессивных сред.

Наиболее близким по технической сущности, достигаемому результату и рецептурной основе (дивинилстирольный термоэластопласт ДСТ-30Р) является герметик, взятый за прототип (Патент России 93058266/04, 6 С 09 К 3/10 от 23.08.93), включающий бутадиенстирольный термоэластопласт, наполнитель, антиоксидант, органический растворитель, теплостойкость которого приведена при максимальной температуре +70°С, а стойкость к агрессивным средам отсутствует в материалах описания.

Технической задачей настоящего изобретения является создание герметика, обладающего более высокой теплостойкостью и стойкостью к агрессивным средам, таким как растворители, минеральные масла, кислоты, щелочи и соли.

Технический результат достигается тем, что разработанный герметик, включающий бутадиенстирольный термоэластопласт, адгезив, наполнитель, антиоксидант, органический растворитель, дополнительно содержит химические модификаторы, улучшающие эксплуатационные свойства герметика, а именно соединения хиноидного типа, например о,о-бис-(1,3,5-три-трет-бутил-4-оксо-циклогексадиен-2,5-ил)-п-бензохинондиоксим или о,о-бис-(1,3,5-три-трет-бутил-4-оксоциклогексадиен-2,5-ил)-2-метил-5-пропил-п-бензохинондиоксим, или хиноидные соединения в сочетании с окислами металла, например с МnО₂, или окислы металлов в сочетании с серой и органическими сульфидами, например тетраметилтиурамдисульфидом, тетраэтилтиурамдисульфидом, 2-меркаптобензтиазолом, ди-(2-бензтиазолилдисульфидом), или хлориды металлов переменной валентности, например хлориды железа, цинка, олова, при следующем соотношении компонентов:

Бутадиенстирольный термоэластопласт 100

Адгезив 40-100

Наполнитель 35-100

Антиоксидант 0,35-1,5

Органический растворитель 180-300

Модификатор 10-20

Изобретение иллюстрируется примерами конкретного выполнения. Рецептура герметиков по примерам представлена в табл. 1.

При проведении опытов по примерам используют бутадиенстирольный термоэластопласт ДСТ-30.

В качестве адгезива используют инденкумароновую смолу, фенолформальдегидную смолу, канифоль и др.

В качестве наполнителя используют сажу, микротальк, двуокись титана и др.

В качестве антиоксиданта используют агидол-1 и др.

В качестве поверхностно-активного вещества используют продукт обработки смеси моно- и диалкилфенолов окисью этилена.

В качестве модификаторов используют соединения хиноидного типа, например о,о-бис-(1,3,5-три-трет-бутил-4-оксо-циклогексадиен-2,5-ил)-п-бензохинондиоксим или о,о-бис-(1,3,5-три-трет-бутил-4-оксоциклогексадиен-2,5-ил)-2-метил-5-пропил-п-бензохинондиоксим, или хиноидные соединения в сочетании с окислами металла, например с МnO₂, или окислы металлов в сочетании с серой и органическими сульфидами, например тетраметилтиурамдисульфидом, тетраэтилтиурамдисульфидом, 2-меркаптобензтиазолом, ди-(2-бензтиазолилдисульфидом), или хлориды металлов переменной валентности, например хлориды железа, цинка, олова.

Для сравнения в табл. 1 приведена рецептура герметика, выбранного в качестве прототипа, и герметика на основе сополимера ДСТ-30Р без модификаторов.

Технология приготовления герметика заключается в последовательном растворении в 2/3 частях растворителя термоэластопласта ДСТ-30Р, инденкумароновой смолы, добавлении наполнителя, антиоксиданта, в случае необходимости - дополнительного адгезива, например фенолформальдегидной смолы, и ПАВ, модификатора, оставшейся 1/3 части растворителя и перемешивании в течение 60-120 мин. В качестве растворителя применяются бутилацетат, этилацетат, Р-4, толуол, бензин, нефрас и их смеси в различных соотношениях.

Результаты испытаний герметика предлагаемого состава и прототипа к механическим воздействиям приведены в табл. 2.

В табл. 3 приведены данные по стойкости герметика к агрессивным средам - воздействию 26%-ного раствора NaCl, 20%-ного раствора NaOH, воздействию кислот - 30%-ной соляной, 23%-ной хлорной и 10%-ной азотной кислоты, воздействию растворителей, углеводородных масел, температуры, неблагоприятному атмосферному воздействию.

Как видно из приведенных в табл. 2 и 3 данных, герметик предлагаемого состава отличается высокими механическими характеристиками, сохраняет их при повышенных температурах до 120°С, обеспечивая при этом надежную защиту поверхности.

Предлагаемый герметик сохраняет также свои эксплуатационные свойства при воздействии растворителей типа нефрас, бутилацетат, ацетон, толуол, минеральных углеводородных масел; стоек к атмосферному и тепловому воздействию. Температура самовоспламенения составляет ≈700°С.

Предлагаемый герметизирующий состав испытан в опытных условиях ФГУП “НИИПМ”.

Изобретение используется для герметизации, антикоррозионной защиты и защиты от абразивного разрушения различных материалов типа металл, дерево, резина, керамика, кирпич, бетон, рубероид и др. Герметик включает бутадиенстирольный термоэластопласт, наполнители, адгезив, антиоксидант, органическией растворитель, модификаторы, повышающие теплостойкость герметика и его стойкость к агрессивным средам, такие как соединения хиноидного типа, например о,о-бис-(1,3,5-три-трет-бутил-4-оксо-циклогексадиен-2,5-ил)-п-бензохинондиоксим или о,о-бис-(1,3,5-три-трет-бутил-4-оксоциклогексадиен-2,5-ил)-2-метил-5-пропил-п-бензохинондиоксим, или хиноидные соединения в сочетании с окислами металла, например с двуокисью марганца, серу и/или окислы металлов в сочетании с органическими сульфидами, например тетраметилтиурамдисульфидом, тетраэтилтиурамдисульфидом, 2-меркаптобензтиазолом, ди-(2-бензтиазолилдисульфидом), или хлориды металлов переменной валентности. Герметик обладает более высокой теплостойкостью и стойкостью к агрессивным средам, таким как растворители, минеральные масла, кислоты, щелочи и соли. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Герметизирующий состав, включающий бутадиен-стирольный термоэластопласт, наполнители, адгезив, антиоксидант, органический растворитель, отличающийся тем, что он дополнительно содержит модификаторы, такие, как соединения хиноидного типа, например о,о-бис-(1,3,5-три-трет-бутил-4-оксо-циклогексадиен-2,5-ил)-п-бензохинондиоксим или о,о-бис-(1,3,5-три-трет-бутил-4-оксоциклогексадиен-2,5-ил)-2-метил-5-пропил-п-бензохинондиоксим, или хиноидные соединения в сочетании с окислами металла, например с двуокисью марганца, серу и/или окислы металлов в сочетании с органическими сульфидами, например тетраметилтиурамдисульфидом, тетраэтилтиурамдисульфидом, 2-меркаптобензтиазолом, ди-(2-бензтиазолилдисульфидом), или хлориды металлов переменной валентности при следующем соотношении компонентов состава, мас.ч.:

Бутадиен-стирольный термоэластопласт 100

Адгезив 40-100

Наполнитель 35-100

Антиоксидант 0,35-1,5

Органический растворитель 180-300

Модификатор 10-20