ПЛАСТИЗОЛЬНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ И НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ Российский патент 2010 года по МПК C09D127/06 C09K3/10 

Предлагаемое изобретение относится к составу пластизолей на основе поливинилхлорида, применяемых в автомобильной промышленности, в частности, для герметизации внутренних и наружных сварных швов кузовов и кабин, нанесения покрытий на днища и другие металлические детали автомобильной техники с целью их коррозионной защиты, вибро- и шумоизоляции.

Пластизольные композиции имеют два преимущества: во-первых, дешевы, а во-вторых, ими можно склеивать замасленные поверхности. Клеевые соединения отличаются стойкостью к воздействию агрессивных сред, высокой прочностью при расслаивании и т д. Примерами советских пластизольных клеев являются ГИПК-133 и ГИПК-134. /с.92-94. Кардашов Д.А., Петрова А.П. Полимерные клеи. Создание и применение. М., Химия. 1983. 256 с./. Состав клея ГИПК-134: поливинилхлорид (ПВХ), диоктилфталат, дибутилфталат, смола ЭД-20, стабилизатор, наполнители, хлорпарафин, отвердитель /с.23. Справочник по клеям. Айрапетян Л.Х. и др. Л., Химия. 1980. 304 с./

Свойства пластизольной композиции зависят от характеристик используемого ПВХ и от свойств и соотношения различных добавок. Наполнитель - мел, бентонит, существенно влияют на реологические свойства пластизольной композиции и физико-механические свойства изделий из них; кроме того, при их введении снижается ее стоимость. Для уменьшения вязкости в пластизольную композицию вводят различные летучие разбавители (уайт-спирит). Введение небольшого количества окиси кальция снижает содержание влаги в композиции, что уменьшает пористость получаемых из них изделий.

Пластизоль Д-11А применяется для защиты днища кузова от коррозии, абразивного износа и для шумоизоляции, пластизоль Д-4А - для герметизации сварных швов автомобилей, например ВАЗ 2112.

Патент РФ № 2149166 (C08L 027/06) относится к составам ПВХ-пластизолей, применяемых в качестве клеев для фильтров автомобилей, которые в качестве наполнителя содержат мел, оловоорганический термростабилизатор, пластификатор - хлорпарафин, водосвязующий компонент - оксид кальция и уайт-спирит, эпоксидную диановую смолу, ПВХ, диоктилфталат, гексаметилендиаминадипинат, дициандиамид, бентон. Недостаток - значительное количество (25-35%) от ПВХ такого дорогого продукта, как эпоксидная смола, а также необходимость использования дициандиамида (7-8%) и соли АГ (3%) от ЭД-20, что значительно удорожает пластизоль.

В качестве адгезива в составе пластизолей используются диметакриловые эфиры триэтиленгликоля (Патенты РФ 2098437), диэтиленгликоля (№ 2115674), олигоэфиракрилаты марок 7-1 и 7-20 (Патент № 2089572, ТУ 6-01-538-76, ТУ 6-01-680-76), а в качестве инициатора их применяют гидропероксид изопропилбензола (гипериз). Однако диметакриловый эфир и олигоэфиракрилат в настоящее время не выпускаются. Пластизоли на основе диметакриловых эфиров и олигоэфиракрилатов не стабильны при хранении; на адгезийные свойства пластизолей может влиять влажность окружающей среды. Работа с гиперизом требует особых мер предосторожности и он является малодоступным продуктом.

В качестве адгезивов в ПВХ-пластизолях все более широкое применение находят азотосодержащие добавки, например полиаминоамиды. Введение в композицию небольшого количества азотосодержащих добавок (0,5-5%) позволяет получать покрытия с высокой адгезионной способностью. Для этих целей использован полиаминоамид Euretek 505 (см. Карпухина Г.В. и др. Адгезионная прочность покрытий из ПВХ-пластизолей с азотосодержащими адгезивами. Журнал «Пластические массы». №10, 1988. с.43-45).

В техническом решении (Патент на изобретение РФ №2003104066, C08L 27/06, 2004) в качестве адгезива предложена смесь полиаминоамидной смолы и изоцианата в качестве ускорителя отверждения. Отличие предложенной композиции от известных двух вышеприведенных технических решений состоит в том, что предложен полиаминоамид Euretek 545 без ускорителей.

В Патенте РФ № 2155780 (Пластизоль с акустическим действием, 1995) используют полиаминоамид Euretek 507 фирмы Витко и пластизоль отверждают при Т 160°С в течение 25 мин. Заявляемая пластизоль отверждается при Т 130°С в течение 30 мин.

Полиаминоамид Euretek 545 использован в пластизолях (Патент РФ № 2305694, C09J 163/02, 2007 «Способ приготовления мастики»). Однако этот адгезив применяется вместе с вторым адгезивом, которым является эпоксидная смола. Данный пластизоль двухкомпонентный и при смешении этих компонентов срок отверждения при Т 20-40°С составляет несколько часов. Заявляемый пластизоль однокомпонентный и отверждается при Т 130°С. Причем срок хранения пластизоля - не менее 3 мес. Кроме того, в составе отсутствует эпоксидная смола. В данной композиции (Патент 2305694) полиаминоамида Euretek 545 около 12%, в заявляемой - не более 6,3%.

Наиболее близким по технической сущности и назначению является композиция (Патент РФ № 2115673, C08L 027/06, 1998), предназначенная для изготовления шумоизоляционных антикоррозийных покрытий кузовов автомобилей, включающая: ПВХ, ди(2-этилгексил)фталат, уайт-спирит, каолин, структурообразоаватель, гипериз, триэтилбензиламмоний хлорид и в качестве адгезива - диметакрилат триэтиленгликоля и дополнительно 2,2'-диазоизобутиронитрил.

Технический результат предложенного решения - повышение адгезионных свойств и вязкости, снижения стекания, со значительным расширением диапазона его применения.

Для решения поставленной технической задачи, в соответствии с изобретением, предложена пластизольная композиция для герметизации и нанесения покрытий, включающая ингредиенты, мас.ч.: поливинилхлорид эмульсионный - 60, диоктилфталат - 50-75, мел - 30-76, двухосновной фталат свинца - 2-3, органобентонит 6-15, модифицированный оксид кальция 1,2-3, адгезив - полиаминоамид Euretek 545 или 505 - 5-7,5 и при необходимости каолин 0-10, графит 0-2 и уайт-спирит - 0-10.

В реализации предложенного технического решения использованы материалы и полупродукты, характеристики которых приведены ниже:

- поливинилхлорид эмульсионный (ГОСТ 14039-79 марки ЕП-6603С);

- диоктилфталат (ДОФ - ГОСТ 8728-77);

- мел (ГОСТ 12085-73 - ТУ 2169-031-00204872-97, марка «Б»);

- полиаминоамид (Euretek 545 или Euretek 505; проспект фирмы HUNSTSMAN,), имеющий показатели: цвет (Гарднер ISO 4630) - 14; содержание аминов (ISO 9072), мг/г - 350-380; вязкость при температуре 75°С (ISO 3219), Pa s - 1-2,5; давление пара при 20°С - 0,015(hPa), плотность при 20°С (ISO 1675), г/см³ ~ 1,0; температура горения (ASTM D 93) - 70°С;

- графит коллоидный (С-1 ГОСТ 431-75 марка АГ-4В);

- модифицированный тонкодисперсный оксид кальция, например БИК-2616 (характеристика: плотность при 20°С, г/мл - 1,94; температура вспышки, °С - >100; содержание нелетучих веществ /DIN 53216/ - 97,5%), представляющий собой мелкодисперсный оксид кальция, обработанный смачивающей добавкой, а также оксид кальция, обработанный различными ПАВами, кремнеорганическими соединениями и т.д. (Описание БИК-2616 «Слаболетучая добавка для устанения проблем влажности во всех видах ПВХ-пластизолей»);

- двухосновной фталат свинца (характеристика: содержание свинца, % - 75; плотность, г/см³ - 4,5; ТУ6-09-600-76);

- органобентонит (ТУ 952752-2000);

- каолин (ГОСТ 21285-75);

- уайт-спирит (нефрас с-4-150/200, ГОСТ 3134-78; ТУ 2411-036-00151688-2004).

Сущность изобретения проиллюстрирована на семи примерах. Приготовление испытываемых композиций идентично и отличаются лишь соотношением ингредиентов и результатами опытов. В ступку на 300 мл загружают все ингредиенты и растирают пестиком при комнатной температуре в течение не менее 20 мин. Затем дают выдержку 2 часа и снова растирают 10-15 мин. Полученную пасту каждого опыта анализируют. Пластизольную композицию отверждают при 130°С в течение 30 мин. Составы примеров и свойства полученных пластизолей представлены в табл.1 и 2.

Все полученные композиции отвечают требованиям для герметизации сварных швов. Для покрытия днищ не отвечают по вязкости только пластизоли, полученные по примерам 2 и 7.

Показатели пластизольной композиции определены экспериментально, используя ТУ 2241-005-16699892-98, ТТМ 37.102.001 2003 «Технические требования на пластизоли для герметизации сварных швов кузовов и кабин автомобилей» и ТТМ 37.102.0009-2003 «Технические требования для защиты днища кузовов легковых автомобилей» (ОАО «ГАЗ», Н.Новгород).

Таблица 1 Состав полученных пластизолей №№ п.п. Название компонентов Количество ингредиентов, мас.ч. Номера примеров 1 2 3 4 5 6 7 1. Поливинилхлорид эмульсионный 60 60 60 60 60 60 60 2. Диоктилфталат 50 50 75 75 75 60 60 3. Мел 76 76 60 60 30 60 60 4. Модифицированный оксид кальция БИК-2616 3 3 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 5. Двухосновной фталат свинца 2 2 3 3 3 3 3 6. Уайт-спирит 10 8 - - - 2 2 7. Графит 2 - 0,15 - 0,15 0,15 0,15 8. Органобентонит 6 6 12,6 12,6 9 12 15 9. Полиаминоамид Euretek 545 5 5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 10. Каолин - - - - 10 - -

Применение предлагаемого технического решения обеспечивает надежную адгезию покрытия к защищаемой поверхности независимо от толщины нанесенного слоя и перепада температур, что позволяет улучшить эксплуатационную надежность герметизации внутренних и наружных сварных швов кузовов, кабин и покрытий на днища и другие металлические детали автомобилей, тем самым улучшается коррозийная защита, вибро- и шумоизоляцию.

Пластизольная композиция на основе поливинилхлорида эмульсионного предназначена для герметизации внутренних и наружных сварных швов кузовов и кабин, нанесения покрытий на днища и другие металлические детали автомобильной техники с целью их антикоррозионной обработки, вибро- и шумоизоляции. Пластизольная композиция содержит поливинилхлорид эмульсионный, диоктилфталат, мел, двухосновной фталат свинца, органобентонит, модифицированный оксид кальция, адгезив - полиаминоамид Euretek 545 или 505 и при необходимости каолин, графит, и уайт-спирит. Технический результат - повышение адгезионных свойств к металлу, что обеспечивает улучшенные эксплуатационные качества пластизольной композиции. 2 табл.

Пластизольная композиция для герметизации и нанесения покрытий, содержащая поливинилхлорид эмульсионный, диоктилфталат, двухосновной фталат свинца, органобентонит, модифицированный оксид кальция, адгезив - полиаминоамид Euretek 545 или 505, и при необходимости каолин, графит и уайт-спирит при следующем содержании ингредиентов, мас.ч.:
Поливинилхлорид эмульсионный 60 Диоктилфталат 50-75 Мел 30-76 Двухосновной фталат свинца 2-3 Органобентонит 6-15 Модифицированный оксид кальция 1,2-3 Указанный полиаминоамид 5-7,5 Каолин 0-10 Графит 0-2 Уайт-спирит 0-10