КАУЧУКОВАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ Российский патент 2015 года по МПК C08L23/22 C09K3/10 

Настоящее изобретение относится к каучуковым композициям для герметизации на основе синтетических каучуков, применяемых в машиностроении, для герметизации конструкции из металла - в холодильной промышленности, автомобилестроении, вагоностроении, сельхозоборудовании, при заделке стыковых соединений конструкций из дерева, алюминия, бетона, пластмассы, архитектурных профилей, металлочерепицы и других объектов.

Известна каучуковая композиция (АС СССР №1643586) на основе бутилкаучука, минерального масла, карбонатного наполнителя, глицерина, хлорпарафина, аэросила. Однако, имея большие показатели пенетрации, она не имеет достаточную адгезию к металлу (характер разрушения - адгезионный).

Известен также герметизирующий состав (Патент РФ №2099383) на основе низкомолекулярного полиизобутилена, углеводородного масла, наполнителя для герметизации швов по границам металл-металл и др. Однако он также не может обеспечивать необходимую адгезию к металлическим поверхностям, а также сохранение этой характеристики во времени.

Известен состав на основе бутилкаучука, этиленпропиленового каучука, индустриального масла, глицеринового гудрона, наполнителя, предназначенный для применения в стыках из металла, покрытого эмалями на основе алкидных и перхлорвиниловых смол, растворителей, имеет недостаточную адгезию к металлам, покрытым порошковыми красками (АС СССР №1735340).

Основу порошковых красок составляют эпоксидные, полиэфирные и эпоксидно-полиэфирные смолы (краска «Технофлекс», фирма «Рипол», Италия).

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности к достигаемому результату является каучуковая композиция - паста (патент РФ 2105023), содержащая масс %: полиизобутилен или бутилкаучук 4.0-10,0; минеральное масло 13.0-20.0; сплав парафина или стеарина с петролатумом 0.8-1.8; канифоль 1,0-4.0; наполнитель - остальное. Указанная композиция пасты, обладающая адгезией к пластмассе, не обладает достаточной адгезионной прочностью к металлической поверхности и к металлической поверхности, покрытой порошковыми красками, и не сохраняет эту прочность в течение длительного срока эксплуатации конструкции.

Технической задачей изобретения является повышение адгезионной прочности к металлическим поверхностям, к поверхностям, покрытых порошковыми красками, и сохранение ее после испытаний.

После 20 циклов комплексных испытаний предложенная по изобретению каучуковая композиция имеет повышенную адгезионную прочность к металлической поверхности, покрытой порошковой краской, сохраняемую после испытаний, и пенетрацию (консистенцию), что позволяет ее использовать, даже при ручном нанесении в машиностроении (холодильниках, вагоностроении и др), при заделке стыковых соединений алюминиевых конструкций, архитектурных профилей, металлочерепицы, стеллажей и других объектов, эксплуатируемых в интервале температур плюс 90°C - минус 60°C.

Поставленная задача достигается тем, что композиция, включающая высокомолекулярный полиизобутилен и бутилкаучук, низкомолекулярный полиизобутилен, минеральное масло, петролатум, антиоксидант фенольного типа, содержит модификатор, состоящий из глицерина и серы, взятых в массовом соотношении 3:1, при следующем соотношении компонентов: высокомолекулярный полиизобутилен, или бутилкаучук, или их смесь 3,5-12,0; минеральное масло 8.0-18.0; петролатум 8.5-9.5; модификатор 0,80-3,2; низкомолекулярный полиизобутилен 3,0-10,0; антиоксидант фенольного типа 0,5-2,0; наполнитель - остальное. Совместное использование данных компонентов и введение модификатора в виде заранее приготовленной смеси позволяет решить поставленную изобретением задачу - обеспечить повышенную адгезию к металлическим поверхностям, покрытым порошковыми красками и сохранении адгезии во времени.

Для изготовление герметизирующей пасты используются следующие составляющие: Бутилкаучук (ТУ 38.003169-79), высокомолекулярный полиизобутилен марки П-118, П-155, П-85, П-200 (ГОСТ 13303-86), низкомолекулярный полиизобутилен (ТУ 38.103257-80), минеральные масла - масло индустриальное (ГОСТ 20799-88), масло вазелиновое (ГОСТ 3164-78), парафины нефтяные (ГОСТ 23683-89), глицерин (ГОСТ 6823-77), сера (ГОСТ 127-76), антиоксидант фенольного типа Агидол 110, (ТУ 2492-447-05742686-2006), Evernox - 10, Evernox 10 GF (Тайвань), канифоль (ГОСТ 19113-84), петролатум (ОСТ 38.01-117-78), наполнитель - мел (ГОСТ 12085-88, ТУ 5743-002-2956580-95), тальк (ГОСТ 21235-75), асбест (ГОСТ 12871-93) каолин (ГОСТ 19608-84), аэросил (ГОСТ 14922-77), углерод технический (ГОСТ 7885-86), титана диоксид пигментный (ГОСТ 25808-75), сажа белая (ГОСТ 18307-78).

Каучуковую композицию приготовляют постадийно следующим способом.

В смеситель с Z-образными лопастями загружают предварительно отвальцованный бутилкаучук, высокомолекулярный полиизобутилен (или их смесь), 1/3 наполнителя, 1/3 масла доводят температуру до +100°C - 110°C, перемешивают 20-25 минут.

2. После получения однородной массы загружают антиоксидант и низкомолекулярный полиизобутилен, перемешивание 10-15 минут.

3. В следующую очередь загружают и перемешивают 1/3 наполнителя и 1/3 масла, перемешивание 15-20 минут.

4. В последнюю очередь загружают и перемешивают оставшееся масло, наполнитель и модификатор (глицерин и сера), предварительно приготовленный в отдельном смесителе при температуре +50°C - 60°C в течение 15-18 минут. Смешение в этой стадии - 15 минут, температура +70°C - 80°C.

Процесс изготовления каучуковой композиции - 60-75 минут.

5. Упаковка каучуковой композиции производится в полиэтиленовую пленку или адгезионную бумагу (в зависимости от областей применения) или через фасовочное устройство выпускается в виде ленты.

Испытание свойств каучуковой композиции по предполагаемому изобретению проведены по ГОСТ 25945-98 «Материалы и изделия полимерные строительные герметизирующие нетвердеющие. Методы испытаний». Ускоренные испытания на стойкость к воздействию климатических факторов проводились по ГОСТ 9.401, п. 2.4.9, метод 12, камера холода температура -60°C, сушильный шкаф - температура +90°C.

Ниже в таблице 1 приведены составы каучуковой композиции, в таблице 2 - свойства составов.

Как следует из таблиц №1 и №2, предлагаемый состав каучуковой композиции обладает повышенной адгезионной прочностью, атмосферостойкостью, сохраняет основные свойства после комплексных испытаний, выдержки при температуре плюс 90°C - минус 60°C, стоек к воздействию климатических факторов, сохраняет также вязкостные характеристики (пенетрацию), что позволяет применять каучуковую композицию, например, в холодильной промышленности для герметизации металлических шкафов, покрытых порошковыми красками, в морозильниках и холодильниках. В опытном порядке каучуковая композиция (по предлагаемому изобретению) использовалась с положительным результатом для герметизации шкафов холодильников («Саратов», «Бирюса») на конвейерной линии по их сборке и в строительстве для уплотнения стыков металлочерепицы.

Холодильники с применением герметизирующей пасты (по изобретению) выдержали испытания по ГОСТ 30204-95.

Изобретение относится к получению каучуковых композиций для герметизации. Изобретение может быть использовано в машиностроении (вагоностроении, автомобильной, холодильной промышленности), при заделке стыковых соединений алюминиевых конструкций, архитектурных профилей, металлочерепицы, стеллажей, эксплуатируемых в интервале температур плюс 90°C - минус 60°C. Каучуковая композиция для герметизации включает высокомолекулярный полиизобутилен, или бутилкаучук, или их смесь, минеральное масло, петролатум, наполнитель, отличается тем, что дополнительно содержит низкомолекулярный полиизобутилен, антиоксидант фенольного типа и модификатор - глицерин и серу в массовом соотношении 3:1 при следующем соотношении компонентов, масс.%: высокомолекулярный полиизобутилен или бутилкаучук или их смесь 3,5-12,0, низкомолекулярный полиизобутилен 3,0,-10,0, минеральное масло 8,0-18,0, антиоксидант фенольного типа 0,5-2,0, петролатум 8,5-9,5, модификатор (глицерин-сера 3:1) 0,80-3,2, наполнитель - остальное. Технический результат - повышение адгезионной прочности к металлическим поверхностям, к поверхностям, покрытых порошковыми красками, и сохранение адгезионной прочности после испытаний. 2 табл., 13 пр.

Каучуковая композиция для герметизации, включающая высокомолекулярный полиизобутилен, или бутилкаучук, или их смесь, минеральное масло, петролатум, наполнитель, отличающаяся тем, что дополнительно содержит низкомолекулярный полиизобутилен, антиоксидант фенольного типа и модификатор - глицерин и серу в массовом соотношении 3:1 при следующем соотношении компонентов, масс. %:
Высокомолекулярный полиизобутилен, или бутилкаучук, или их смесь 3,5-12,0,
Низкомолекулярный полиизобутилен - 3,0-10,0,
Минеральное масло - 8,0-18,0,
Петролатум - 8,5-9,5,
Антиоксидант фенольного типа - 0,5-2,0,
Модификатор (глицерин - сера 3:1) - 0,80-3,2,
Наполнитель - остальное.