СПОСОБ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ, ЗАЩИЩАЮЩИЙ ИХ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ОЗОНА Российский патент 2010 года по МПК C08K5/3492 C07D251/68 C08J7/04 

Настоящее изобретение относится к способу обработки и модификации материалов, защищающему их от вредного воздействия ультрафиолетового излучения и озона и сокращению местного натяжения и рыхлости, таким образом, улучшая их термостойкость посредством повышения температуры воспламенения.

Подготовленные материалы - это термо- и химотверждающиеся термопласты в блок-форме, в форме вспениваемых или пенящихся гранулятов, таких как пенополистирол и полиуретаны, каучуки и природные каучуки, а также такие как цемент, сера, полимербетон и асфальтобетон.

Такие модифицированные материалы широко применяются в строительной промышленности, народном хозяйстве и транспорте.

Основным компонентом, используемом в способе в соответствии с изобретением, являются компаунды стильбена и, в частности, его производные, особенно в форме производных 4,4'-бис(s-триазинил-)диамин-2,2'-дисульфостильбена, способ получения которых описан в польской заявке на патент Р.313640.

Способ использования производных стильбена (полученных различными способами) известен в производстве бумаги, ткани и моющих средств или для удаления пятен с фотоматериала, как это описано в описании изобретения к патентам PL 163456; PL 190110; PL 172872; PL 188490 и в заявках на патент, например Р.342469; Р.353873.

В описании изобретения к патенту Р.328843 раскрывается способ маркировки бумаги, пластмассы и неорганического стекла при добавлении в процессе производства во всю массу или в определенные места субстанций, содержащих маркер, являющийся люминофором, в котором матрица изготовлена из фторидов, предпочтительно LaF₃ или KYF₄ с примесями ионов редкоземельных металлов, предпочтительно Yb, Er, Но или Tm. Такие материалы могут быть добавлены в качестве компонентов непосредственно в бумагу, пластик или стекло, или в некоторые их места в форме других материалов насыщенных люминофоров - полоски бумаги (конфетти), ткань, пластик, стекло и т.д.

В европейской заявке на патент ЕР728749 описывается использование компаундов стильбена в форме 4,4-ди-(триазиниламин)-стильбен-2,4'-дисульфоновая кислота в качестве агентов, частично абсорбирующих ультрафиолетовое излучение (УФ-излучение), и пригодность таких компонентов самих по себе для повышения фактора защиты от солнечных лучей (SPF) текстильных материалов.

В случае использования материалов в строительстве их подверженность ультрафиолетовому излучению и атмосферному озону приводит к разрушению основных связей в материалах и их деполимеризации, в результате чего происходят значительные изменения их параметров прочности и изменения в цвете и гладкости поверхности, имеющие дополнительные отрицательные последствия, такие как увеличение площади поверхности, повышенная генерация электростатических зарядов, образующих ядра радикалов эндогенного пламени, в результате чего возникает экзогенное пламя в материале.

Цель настоящего изобретения - устранение негативного воздействия ультрафиолетового излучения и озона на поверхности материалов, используемых, главным образом, в строительстве, и подверженных всякого рода атмосферному воздействию, посредством буферной переработки потоков энергии.

Предметом изобретения является способ подготовки материалов, защищающий их от воздействия ультрафиолетового излучения и озона, в котором готовится раствор производных стильбена, а затем вводятся производные в соответствии с методикой изобретения при температуре до 55°С в присутствии воды с диамидом угольной кислоты от 0,5 до 55 весовых частей по отношению к массе вышеуказанных производных и затем материал, такой как пластмассы, цемент или бетон, непосредственно обрабатывался таким образом подготовленными модификаторами, и/или активные радикалы вышеуказанных модификаторов вводятся в поверхность этих материалов, и/или вводятся посредством мономеров или компонентов реакции во время химического отверждения, вспенивания, полимеризации или конденсации.

Предпочтительно, в соответствии с изобретением, производные стильбена могут прививаться твердым диамидом угольной кислоты с размером кристалла менее 40 мкм при температуре до 55°С без присутствия воды, посредством измельчения модификаторов в мельнице и гомогенизации при температуре окружающей среды в течение более 4 часов, с количеством диамида угольной кислоты по отношению к твердым производным стильбена от 0,1 до 45 весовых частей.

Предпочтительно, в соответствии с изобретением, производные стильбена - это производные 4,4'-бис(s-триазинил-)диамин-2,2'-дисульфостильбена.

Предпочтительно, в соответствии с изобретением, модификаторами служат такие производные стильбена как производные 4,4'-бис(s-триазинил-)диамин-2,2'-дисульфостильбена и/или водные растворы таких производных соединений, которые прививаются диамидом угольной кислоты при температуре до 55°С.

Предпочтительно, в соответствии с изобретением, используются твердые, растворимые и/или нерастворимые в воде модификаторы с размером кристаллов, определяемых условиями и требованиями, в пределах от 4,5 мм до 1,0 мкм, или жидкие растворимые и/или нерастворимые в воде модификаторы.

В случае подготовки цементных материалов предпочтительнее вводить модификаторы, растворимые в воде, через цемент и/или водой для затворения.

Неожиданно было обнаружено, что воздействие модификаторов в соответствии с изобретением при использовании бесконтактных испытаний указывает на распределение выбранных компонентов в массе производимого материала, например пенополистирола, полиуретана, бетона, после их заблаговременном введении на поверхность основного материала и/или в массу такого материала.

В соответствии с изобретением, в результате модификации и подготовки материалов, например бетонов на базе желтой серы, происходит структурная ориентация связующего вещества и активация сцепления с наполнителями, что увеличивает гомогенизацию смесей, таким образом, улучшая механическую и технологическую эффективность при значительном сокращения системы анизотропии.

Кроме того, подготовка пластмасс с использованием способа, описанного в изобретении, особенно пенопластов и вспениваемых пластмасс, таких как пенополистирол, полиуретаны, олефины или форм-мочевина, или резольные смолы, приводит к сокращению анизотропии, повышению устойчивости к ультрафиолетовому излучению, поверхностной нейтрализации, сокращению поверхностного натяжения и увеличению поверхностной адгезии, что является важным в процессе соединения поверхностей (склеивание и т.д.).

Защита материалов, подготовленных с использованием способа, описанного в изобретении, от воздействия ультрафиолетового излучения и озона заключается в преобразовании энергии УФ-потоков на поверхностном слое материала в излучение в пределах диапазона, обнаруживаемого невооруженным глазом, таким образом, устраняя агрессивное воздействие УФ-излучения на материал, подготовленный в соответствии с изобретением.

Более детально предмет изобретения представлен в предпочтительных примерах производства.

Пример 1

В мешалку помещается следующее:

100 весовых частей стирольного полимера, который должен быть вспенен (например, имеющийся в продаже Styropor® производства BASF) и 0,5 весовых частей производной 4,4'-бис(s-триазинил-)диамин-2,2'-дисульфостильбена, предварительно привитого при температуре до 55°C с диамидом угольной кислоты в присутствии воды с пропорциями воды к диамиду в весовых частях 5:1, и с количеством диамида угольной кислоты по отношению к производной 0,6 весовых частей.

Затем мешалка запускается со скоростью вращения 0,1 м/с на 40 минут. После опорожнения мешалки материал гомогенизируется дальше при температуре 20°C в течение 10 часов, приобретая свойства модификации и подготовки в соответствии с изобретением и подходящий для вспенивания с использованием известного способа.

Пример 2

0,8 весовых частей производных 4,4'-бис(s-триазинил-)диамин-2,2'-дисульфостильбена, предварительно гомогенизированных до размера кристаллов 0,15 мм с диамидом угольной кислоты из 1,1 весовых частей, добавляются к 100 весовым частям стирольного полимера, который должен быть вспенен (например, имеющийся в продаже Owipian® производства Dwory Oęwięcim Poland). Затем весь материал гомогенизируется при температуре 20°C в течение 4 часов до фиксации поверхностной диффузии, на кристалле Owipian®, подходящем для вспенивания с использованием известного способа.

Пример 3

0,8 весовых частей производных 4,4'-бис(s-триазинил-)диамин-2,2'-дисульфостильбена, предварительно гомогенизированных до размера кристаллов 0,15 мм с диамидом угольной кислоты из 1,1 весовых частей, добавляются к 100 весовым частям портландцемента 35. Затем весь материал гомогенизируется при температуре 20°C в течение 4 часов до достижения достаточной гомогенизации, подходящей для изготовления растворов и цементных бетонов с использованием известного способа.

Пример 4

1 весовая часть производных 4,4'-бис(s-триазинил-)диамин-2,2'-дисульфостильбена, предварительно гомогенизированная до размера кристаллов 0,15 мм с диамидом угольной кислоты из 1,1 весовых частей, добавляется к 100 весовым частям полиола (компонент А).

Затем весь материал гомогенизируется при температуре 20°C в течение 4 часов до достижения достаточной гомогенизации, подходящей для изготовления рабочего состава, а потом добавляется отвердитель в форме стехиометрической смеси изоцианатов (компонент В) 110 весовых частей, таким образом, получается материал, подготовленный в соответствии с изобретением, с плотностью 40 кг/м³ в твердой форме.

Настоящее изобретение относится к способу обработки и модификации материалов. Описан способ подготовки материалов, защищающий их от воздействия ультрафиолетового излучения и озона, с помощью модификатора, заключающийся в получении модификатора путем взаимодействия производного стильбена, представляющего собой производное 4,4'-биc(s-тpиaзинил-)диaмин-2,2'-диcyльфocтильбeнa при температуре до 55°C в присутствии воды с диамидом угольной кислоты от 0,5 до 55 весовых частей по отношению к массе вышеуказанного производного стильбена, и затем материал, такой как вспененные или вспениваемые пластмассы, цемент или бетон, непосредственно обрабатывают подготовленными модификаторами и/или активные радикалы вышеуказанных модификаторов вводят в поверхность этих материалов. Также описан способ подготовки материалов, защищающий их от воздействия ультрафиолетового излучения и озона, с помощью модификатора, заключающийся в получении модификатора путем прививания производного стильбена,

представляющего собой производное 4,4'-бис(8-триазинил-)диамин-2,2'-дисульфостильбена твердым диамидом угольной кислоты с размером кристалла менее 40 мкм при температуре до 55°C без присутствия воды, посредством измельчения модификаторов в мельнице и гомогенизации при температуре окружающей среды в течение более 4 часов, с количеством диамида угольной кислоты по отношению к твердым производным стильбена от 0,1 до 45 весовых частей, а затем материал, такой как вспененные или вспениваемые пластмассы, цемент или бетон, непосредственно обрабатывают подготовленным модификатором, и/или активные радикалы вышеуказанных модификаторов вводят в поверхность этих материалов. Технический результат - устранение негативного воздействия ультрафиолетового излучения и озона на поверхности материалов. 2 н.п. ф-лы.

1. Способ подготовки материалов, защищающий их от воздействия ультрафиолетового излучения и озона, с помощью модификатора, заключающийся в получении модификатора путем взаимодействия производного стильбена, представляющего собой производное 4,4'-бис(s-триазинил-)диамин-2,2'-дисульфостильбена при температуре до 55°C в присутствии воды с диамидом угольной кислоты от 0,5 до 55 вес.ч. по отношению к массе вышеуказанного производного стильбена, и затем материал, такой как вспененные или вспениваемые пластмассы, цемент или бетон непосредственно обрабатывают подготовленными модификаторами, и/или активные радикалы вышеуказанных модификаторов вводят в поверхность этих материалов.

2. Способ подготовки материалов, защищающий их от воздействия ультрафиолетового излучения и озона, с помощью модификатора, заключающийся в получении модификатора путем прививания производного стильбена, представляющего собой производное 4,4'-бис(s-триазинил-)диамин-2,2'-дисульфостильбена твердым диамидом угольной кислоты с размером кристалла менее 40 мкм при температуре до 55°C без присутствия воды, посредством измельчения модификаторов в мельнице и гомогенизации при температуре окружающей среды в течение более 4 ч, с количеством диамида угольной кислоты по отношению к твердым производным стильбена от 0,1 до 45 вес.ч., а затем материал, такой как вспененные или вспениваемые пластмассы, цемент или бетон непосредственно обрабатывают подготовленным модификатором, и/или активные радикалы вышеуказанных модификаторов вводят в поверхность этих материалов.