Эпоксидная композиция холодного отверждения Российский патент 2022 года по МПК C08L63/02 C08G59/56 

Настоящее изобретение относится к области создания двухкомпонентных эпоксидных композиций холодного отверждения, предназначенных для применения в качестве связующих, пропиточных и клеевых композиций для создания полимерных композиционных материалов, используемых в строительной индустрии, в системах внешнего армирования для усиления, защиты, ремонта и восстановления конструкций различного назначения, с целью предотвращения и устранения последствий разрушения, в том числе в результате пожаров, длительного использования, воздействия природных факторов и агрессивных сред в процессе эксплуатации, сверхнормативных нагрузок и других негативных факторов.

Из уровня техники известна полимерная композиция (см. RU 2306325С1, МПК C09D 163/02, C09D 5/08, опубл. 20.09.2007) для создания полимерного защитного барьерного покрытия на различных поверхностях, включающая эпоксидную диановую смолу, дибутилфталат и/или алифатическую эпоксидную смолу ДЭГ-1, отвердитель полиэтиленполиамин, пластинчатый наполнитель андезитовую базальтовую чешую, аэросил и органический инертный растворитель (например, сольвент, растворитель Р-4 (смесь ацетона, бутилацетата и толуола), растворитель 646 - (смесь этанола, ацетона, этилцеллозольва, бутилацетата, толуола и бутанола) и др. Недостатком данной полимерной композиции является наличие в ее составе большого количества легколетучих органических инертных растворителей (до 17,5 масс. %), которые во время переработки полимерной композиции попадают в рабочую атмосферу вследствие испарения и представляют угрозу для сотрудников и для окружающей среды, поскольку они являются токсичными и легко воспламеняемыми веществами, кроме того вызывают появление неприятного запаха и способны вызывать тошноту и головную боль, причинять вред окружающей среде и здоровью персонала, задействованного в технологических процессах получения и применения данной полимерной композиции.

Также известна двухкомпонентная эпоксидная композиция строительного назначения (см. DE 10002605 С2, МПК C04B 26/14, C04B 7/00, C04B 40/065, C04B 26/14, опубл. 20.06.2002), состоящая из эпоксидной основы (компонент А) и отверждающей системы (компонент B), которые поставляются и хранятся отдельно в разных полиэтиленовых пакетах для исключения их преждевременного взаимодействия и смешиваются в соотношении компонентов A : B = 3 : 1 (по объему) только непосредственно перед применением на месте проводимых работ. Компонент А состоит из: эпоксидных смол - на основе бисфенола А и бисфенола F; активных разбавителей - глицерин триглицидилового эфира, 1,4-дигидроксибутана диглицидилового эфира и 2-этилгексилглицидилового эфира; дисперсных наполнителей - кварцевого песка (SiO₂) и синтетического гидрофобного аморфного диоксида кремния. Компонент B состоит из: отвердителей - м-ксилилендиамина и алифатического полиамина; ускорителя - бензилового спирта; наполнителей - цемента, кварцевого песка, синтетического гидрофобного аморфного диоксида кремния.

Недостатками данной эпоксидной композиции строительного назначения является ее повышенная вязкость (η= 40÷60 при температуре (21±2)°С), что затрудняет ее приготовление (смешение компонентов A и B) на месте применения, особенно при пониженных температурах окружающей среды. Кроме того, наличие вовлеченных во время смешения высоковязких компонентов строительной композиции многочисленных пузырьков воздуха приводят к снижению прочностных характеристик формируемой полимерной композиции. Повышенная вязкость снижает эффективность использования данной композиции в качестве ремонтных и восстанавливающих составов, так как при нанесении на поврежденную поверхность она не способна глубоко проникнуть и заполнить многочисленные микродефекты и трещины, ввиду низкой текучести.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату, принятым за прототип является двухкомпонентная эпоксидная композиция для восстановления, защиты и усиления строительных конструкций получаемая совмещением 100,0 масс. ч эпоксидной основы и 35,0 масс. ч отверждающей аминной системы. Эпоксидная основа содержит: 65,0 масс. % эпоксидной смолы на основе бисфенола А марки Epicoat 828 (EEW=180-190 г/экв.), 31,0 масс. % активного разбавителя алифатического диглицидилового эфира неопентил гликоля марки Heroxy 68 и 4,0 масс. % дисперсного наполнителя в виде частиц диоксида кремния марки Aerosil 380. Отверждающая аминная система содержит смесь циклоалифатических полиаминов: 31,4 масс. % циклоалифатического амина норборнандиамина марки NBDA, 28,6 масс. % циклоалифатического амина изофорондиамина марки VESTAMIN IPD, 34,3 масс. % циклоалифатического амина бисаминометил норборнана марки PH-816 и 5,7 масс. % дисперсного наполнителя в виде частиц гидрофобного коллоидного диоксида кремния марки Aerosil R974 (см. JP2003160641, Example 3, МПК C04B 41/71; C08G 59/50; C08J 5/24; C08K 3/36; C08K 9/06; C08L 63/00; E01D 21/00; E01D 22/00, опубл. 03.06.2003).

Недостатками указанного прототипа являются:

- низкий уровень технологических характеристик эпоксидной композиции ввиду ее высокой вязкости при температурах применения, что затрудняет ее получение путем смешивания компонентов на месте применения и требует специального эффективного технологического оборудования, а также ее низкой текучести, пониженной смачиваемой способности, что не дает возможности ее равномерного растекания и глубокого проникновения в поры, капилляры и тонкие волосяные трещины ремонтируемой поверхности и не обеспечивает надежной защиты от воздействия негативных факторов (повышенная влажность);

- образование дефектной отвержденной полимерной структуры с низкой степенью превращения олигомеров в полимер (степень отверждения), что приводит к формированию сцепления (адгезии) отвержденной композиции к бетону со значительным разбросом показателей прочности и не может обеспечить надежности эксплуатации восстановленных несущих конструкций и устойчивости от негативных воздействий окружающей агрессивной среды, перепадов температур и при чрезвычайных нагрузках;

- пониженные термомеханические характеристики (температура стеклования) отверждённой композиции, что не дает возможности эффективной и надежной эксплуатации отремонтированных и восстановленных конструкций при повышенных температурах окружающей среды.

Установлено, что в составе эпоксидной основы и отверждающей аминной системы двухкомпонентной композиции-прототипа содержится большое количество дисперсного наполнителя в виде частиц диоксида кремния марок Aerosil 380 и Aerosil R974, который не растворяется в полимерной системе и способствует достаточно высокой ее вязкости - вязкость при температуре (25±5)°С - η = 21 Па⋅с. Для получения таких вязких и густых систем используются специальные интенсивные смесители-гомогенизаторы, обеспечивающие эффективное совмещение и равномерное распределение компонентов во всём объёме композиции, с целью получения высокодиспергированных составов. В случае ненадлежащего совмещения, если дисперсные частицы не будут равномерно распределены в смеси, то в отверждаемой системе образуются микро- и макродефекты, которые ухудшают прочностные и эксплуатационные характеристики отвержденной композиции. Ввиду того, что данная композиция должна приготавливаться непосредственно перед применением, то это является весьма проблематичным и затруднительным обстоятельством для возможности ее успешного применения для ремонта и усиления объектов, расположенных вне строительных электрифицированных и специально оборудованных площадок, что ухудшает ее технологичность и ограничивает ее привлекательность и востребованность на сырьевом рынке.

Также рассматриваемая композиция-прототип, является низко технологичной, ввиду своей повышенной вязкости, так как обладает низкой текучестью и пропитывающей способностью и в связи с чем характеризуется пониженной эффективностью при заполнении пор и капилляров в бетонных, кирпичных и др. ремонтируемых поверхностях, и не способна заполнить тонкие волосяные трещины и глубоко проникнуть в тело ремонтируемой конструкции и эти обстоятельства уменьшают сопротивляемость к увлажнению и влагостойкость отремонтированных и восстановленных строительных конструкций с использованием композиции-прототипа.

В составе выбранной композиции-прототипа используется комплексная отверждаюшая аминная система, состоящая из циклоалифатических полиаминов: изофорондиамина, норборнандиамина и бисаминометил норборнана. Немодифицированный циклоалифатический амин изофорондиамин содержит первичную алифатическую и циклоалифатическую аминогруппы и эти две разные функциональные группы проявляют разную реакционную активность при отверждении, причем алифатическая группа более активна, чем циклоалифатическая. При комнатной температуре (23±2°C) реакция протекает в основном через алифатическую группу, тогда как повышение температуры приводит к большему участию циклоалифатической группы. Используемые норборнены, будучи циклическими соединениями с двойной связью, характеризуются повышенной реакционной способностью. Применяемая многокомпонентная комплексная отверждающая аминная система в рассматриваемом связующем-прототипе, ввиду различного строения и реакционной активности используемых компонентов, способствует осуществлению процесса отверждения по смешенному механизму, совмещающему радикальную полимеризацию и поликонденсацию. А в связи с тем, что композиция-прототип характеризуется достаточно высокой исходной вязкостью и, в ходе формообразования, происходит ее постоянный активный рост (на несколько порядков), наблюдается неравномерное протекание процесса отверждения в следствии диффузионных процессов. Это отрицательно влияет на макрокинетику формообразования, приводит к снижению скорости реакции роста макромолекул, а из-за конкуренции между параллельно протекающим по разных механизмам процессов структурирования, приводящих к недоступности и дезактивации функциональных групп, участвующих в отверждении, происходит образование неравномерной морфологической структуры полимерной матрицы. В связи с этим сформированная отвержденная композиция-прототип характеризуется дефектной структурой полимерной матрицы и низкой степенью отверждения (= 84,0 %).

Техническая проблема, на решение которой направлено настоящее изобретение заключается в необходимости создания термостойкого связующего холодного отверждения, способного к формообразованию без дополнительного нагревания, при этом качественно, быстро и максимально эффективно ликвидирующего и устраняющего дефекты и разрушения ремонтируемых поверхностей.

Техническим результатом настоящего изобретения является получение эпоксидной композиции с низкой вязкостью, повышенных степени отверждения и термомеханических свойств формируемой полимерной матрицы.

Техническая проблема решается, а технический результат достигается за счет того, что двухкомпонентная эпоксидная композиция холодного отверждения, содержащая эпоксидную основу и отверждающую аминную систему при соотношении 100 : (26-37) масс.ч, при этом эпоксидная основа включает эпоксидную смолу на основе бисфенола А с эпоксидной эквивалентной массой 180-190 г/экв. и активный разбавитель - алифатический диглицидиловый эфир при следующем соотношении, масс. %:

эпоксидная смола на основе бисфенола А с эпоксидной эквивалентной массой 180-190 г/экв 75,0-95,0 алифатический диглицидиловый эфир 5,0-25,0,

а отверждающая аминная система, представляет собой смесь циклоалифатических полиаминов - изофорондиамина и циклоалифатического модифицированного аддукта, при следующем соотношении, масс. % :

изофорондиамин 45,0-70,0 циклоалифатический модифицированный аддукт 30,0-55,0.

Заявленная эпоксидная композиция холодного отверждения также может дополнительно содержать полиэфирамин, вводимый в отверждающую аминную систему в количестве 3,0-5,0 масс. %.

Предлагаемая эпоксидная композиция холодного отверждения характеризуется пониженной вязкостью, повышенной текучестью, оптимальным выбором и сбалансированным соотношением используемых компонентов, что обеспечивает улучшенные технологические характеристики композиции, и способствует формированию полимерных материалов с высокой степенью отверждения, с повышенной сопротивляемостью к увлажнению, со стабильными показателями прочностных характеристик (сцепления (адгезии) отвержденной композиции к бетону), с повышенным показателем термомеханических характеристик за счёт повышения степени отверждения полимерной матрицы.

Для получения эпоксидной основы в качестве эпоксидной смолы используют эпоксидную смолу на основе бисфенола А (4,4'-дигидрокси-2,2-дифенилпропана) со средней эпоксидной эквивалентной массой 180-190 г/экв, например, эпоксидные смолы марок Araldite GY 250 (производитель Huntsman Advanced Materials), D.E.R. 330 (производитель Olin Corporation), YD-128 (производитель KUKDO Chemical Co., Ltd), NPEL-128 (производитель Nan Ya Plastics Corporation), CHS-EPOXY-525 (производитель Spolchemie), Razeen® LR 1110 (производитель Jubail Chemical Industries) и др.

Активный разбавитель алифатического строения, входящий в состав эпоксидной основы, выбран из алифатических диглицидиловых эфиров, например, диглицидиловый эфир 1,4-бутандиола (марок NPEK-041 (производитель Nan Ya Plastics Corporation), ДГЭБД (производитель АО «Химэкс Лимитед), CHS-EPOXY-RR800 (производитель Spolchemie) и др.) или диглицидиловый эфир диэтиленгликоля (марок Лапроксид ДЭГ-1 (производитель ООО "НПП "Макромер" им. В.С. Лебедева»), марки ДЭГ-1 (производитель АО «Химэкс Лимитед») и др., или диглицидиловый эфир неопентилгликоля марки Лапроксид НЕО и др.

Для получения отверждающей аминной системы в качестве циклоалифатического полиамина изофорондиамина используется отвердитель изофорондиамин, например торговых марок Vestamin IPD (производитель Evonik), Polypox IPD (производитель Olin Corporation), Epikure 943 (производитель Hexion ) и др., в качестве циклоалифатического модифицированного аддукта используются продукты марок, например Telalit 95, Telalit 0903, Telalit 1203 NF (производитель Spolchemie) и др., в качестве полиэфирамина могут быть использованы, например, отвердители марок Джеффамин Д-230, Джеффамин T-403 (производитель Huntsman Advanced Materials), Telalit 0500, Telalit 0590 (производитель Spolchemie) и др.

Предлагаемая композиция холодного отверждения является технологичной композицией, так как характеризуется низкой вязкостью при температуре (25±5)°С - η = 3,0÷3,5 Па⋅с благодаря наличию в ее составе жидких низковязких легко совмещающихся компонентов. Таким образом, обеспечивается возможность легкого совмещения ее компонентов на месте использования вручную плоской кистью (для малых количеств) или с применением погружных низкооборотных механических мешалок. Кроме того, пониженная вязкость и повышенная текучесть способствуют улучшенному растеканию, равномерному распределению и повышенной пропитываемости созданной композиции, что обеспечивает надежную и эффективную защиту отремонтированных и восстановленных поверхностей строительных конструкций от негативного воздействия влаги.

Известно, что оптимально использовать эпоксидную композицию, реакция отверждения которой инициируется при нагревании, но перспективные ремонтные строительные составы, применяемые на открытом воздухе, должны отверждаться без подвода дополнительного тепла и их гелеобразование не должно происходить за экстремальный длительный период, что особенно важно при выполнении работ в холодное время года. По этим причинам отверждающие системы эпоксидных композиций холодного отверждения обычно представляют собой смеси отвердителей различного химического строения и реакционной способности и такие оптимально подобранные составы отверждающих систем могут обеспечить превосходный баланс технологических и эксплуатационных характеристик создаваемых композиций.

Отверждаюшая аминная система предлагаемой эпоксидной композиции холодного отверждения состоит из циклоалифатических полиаминов: изофорондиамина и циклоалифатического модифицированного аддукта и, в связи с этим, ее отверждение также происходит по смешенному механизму, совмещающему радикальную полимеризацию и поликонденсацию. Но ввиду пониженной исходной вязкости и отсутствия нерастворимой твердой фазы наблюдается образование равномерной морфологической полимерной структуры с высокой степенью превращения мономеров в полимер (= 94,0-96,0 %).

Авторами установлено, что для отверждения эпоксидной основы композиции-прототипа со средней эпоксидной эквивалентной массой EEW = 171 г/экв, используется отверждающая аминная система, содержащая относительно небольшое количество - 10,0 масс. % (с учетом применяемого соотношения эпоксидной основы и отверждающей аминной системы в конечной композиции - 100 : 35 масс. ч.) отвердителя циклоалифатического амина изофорондиамина, который является основным компонентом, способным формировать теплостойкую полимерную матрицу с жесткой пространственной структурой и повышенными термомеханическими характеристиками среди используемых отвердителей. В связи с таким низким содержанием теплостойкого отвердителя циклоалифатического амина изофорондиамина отвержденная композиция-прототип характеризуется невысокой температурой стеклования - Tg = 53°С.

В составе предлагаемой эпоксидной композиции холодного отверждения для используемой эпоксидной основы, со средней эпоксидной эквивалентной массой EEW = 172÷182 г/экв, приходится бóльшее количество - 15,7÷19,4 масс. % (с учетом используемого соотношения эпоксидной основы и отверждающей системы конечной композиции - 100 : (26 ÷ 37) масс.ч.) теплостойкого отвердителя циклоалифатического амина изофорондиамина, что позволяет получать отвержденные трехмерные сетчатые структуры высокой частоты с большой плотностью поперечных связей, непосредственно соединяющих алициклы.

Выбранное оптимальное соотношение компонентов в отверждающей аминной системе предлагаемого изобретения с доминирующим преобладанием более теплостойкого отвердителя изофорондиамина способствует созданию отвержденной полимерной структуры с более высокими термомеханическими характеристиками - Tg = 73÷77°С.

Соотношения компонентов в эпоксидной основе и отверждающей аминной системе подобраны экспериментальным путем. Соотношение эпоксидной основы и отверждающей аминной системы 100 : (26 - 37) масс. ч позволяет добиться получения эпоксидных композиций холодного отверждения с наиболее предпочтительным сочетанием технологических и эксплуатационных характеристик.

Дополнительное использованние в отверждающей аминной системе отвердителей полиэфираминов способствует снижению вязкости композиции, возможности регулировать скорость реакции отверждения и формированию конечных полимерных материалов с повышенной гибкостью и деформативной стойкостью.

Примеры осуществления.

Пример 1 (табл. 1). Получение эпоксидной основы для заявленной эпоксидной композиции.

В чистый и сухой реактор со сливным штуцером, снабженный мешалкой для смешивания исходных веществ, загружали 75,0 масс. % эпоксидной смолы на основе бисфенола А марки NPEL128 и 25,0 масс.% алифатического активного разбавителя диглицидилового эфира 1,4-бутандиола марки NPEK-041. Перемешивание осуществлялось при скорости (500 ± 50) об/мин в течение не менее 30 мин при комнатной температуре. Выключали мешалку и сливали готовую смоляную составляющую через сливной штуцер в сухой, чистый барабан из белой жести.

Примеры 2-6 (табл.1).

Изготовление эпоксидной основы выполняли аналогично примеру 1, но с другими компонентами и при соотношениях, приведенных в таблице 1.

Пример 7 (табл. 2). Получение отверждающей системы для заявленной эпоксидной композиции.

Для получения отверждающей системы в другой чистый и сухой реактор со сливным штуцером, снабженный мешалкой, загружали 67 масс. % изофорндиамина марки Polypox IPD, 30 масс. % циклоалифатического модифицированного аддукта марки Telalit 1203NF и 3 масс. % полиэфирамина марки Джеффамин Д-230. Включали мешалку и перемешивали со скоростью (300 ± 50) об/мин в течение не менее 30 мин при комнатной температуре для совмещения компонентов. Выключали мешалку и сливали приготовленную систему через сливной штуцер в сухой, чистый барабан из белой жести.

Примеры 8-12 (табл. 2). Изготовление отверждающей системы выполняли аналогично примеру 7, но с другими компонентами и при соотношениях, приведенных в таблице 2.

Эпоксидные композиции (примеры 13-18, таблица 3) готовили непосредственно перед применением путем смешивания эпоксидной основы и отверждающей системы в заданном соотношении с использованием погружной низкооборотной механической мешалки (скорость перемешивания 50 ÷ 100 об/мин) при соотношении эпоксидной основы и отверждающей системы - 100 : (26 - 37) масс. ч.

Составы эпоксидных основ композиции-прототипа и заявленной композиции приведены в таблице 1, составы отверждающей аминной системы композиции-прототипа и заявленной композиции приведены в таблице 2, составы композиции-прототипа и композиций по заявленному изобретению и их свойства приведены в таблице 3. Изобретение не ограничивается приведенными примерами.

Таблица 1. Рецептура эпоксидной основы композиции-прототипа и заявленного изобретения

Наименование показателей Прототип
JP2003160641 Примеры 1 2 3 4 5 6 Содержание, масс. % :
Эпоксидная смола на основе бисфенола А
Алифатический активный разбавитель
Дисперсный наполнитель марки Aerosil 380 65,0
31,0
4,0 75,0
25,0
- 79,3
20,7
- 82,7
17,3
- 85,9
14,1
- 91,4
8,6
- 95,0
5,0
- Марка эпоксидной смолы на основе бисфенола А / Средняя эпоксидная эквивалентная масса, EEW, г/экв. Epicoat 828 /
187 NPEL128/
185 GY250/
185 DER330/
180 CHS-EPOXY-525/
185 YD128/
185 LR 1110/
183 Марка алифатического активного разбавителя/ Средняя эпоксидная эквивалентная масса, EEW, г/экв. Heroxy 68/
131 NPEK-041/
148 ДЭГ-1/
180 ДГЭБД/
148 CHS-EPOXY-RR800/
132 Лапроксид НЕО/
154 Лапроксид ДЭГ-1/
180 Средняя эпоксидная эквивалентная масса эпоксидной основы связующего EEW, г/экв. 171 174 182 172 176 183 182

Таблица 2. Рецептура отверждающей аминной системы композиции-прототипа и заявленного изобретения

Наименование показателей Прототип
JP2003160641 Примеры 7 8 9 10 11 12 Содержание циклоалифатических полиаминов, масс. %:
Норборнандиамин марки NBDA
Изофорондиамин
Бисаминометил норборнан марки PH-816
Циклоалифатический модифицированный аддукт 31,4
28,6
34,3
- -
67,0
-
30,0 -
70,0
-
30,0 -
60,0
-
36,5 -
55,5
-

40,0 -
45,0
-
55,0 -
48,0
-
47,0 Содержание, масс. %
Дисперсного наполнителя
марки Aerosil R974 5,7 - - - - - - Содержание, масс. %
Полиэфирамина - 3,0 - 3,5 4,5 - 5,0 Марка изофорондиамина Vestamin IPD Polypox IPD Vestamin IPD Polypox IPD Epikure 943 Vestamin IPD Epikure 943 Марка циклоалифатического модифицированного аддукта - Telalit 1203NF Telalit 0903 Telalit 95 Telalit 1203NF Telalit 95 Telalit 0903 Марка полиэфирамина - Джеффамин Д-230 - Telalit 0500 Джеффамин Т-403 - Telalit 0590

Таблица 3. Свойства композиций заявленного изобретения и прототипа

Наименование показателей Прототип
JP2003160641 Примеры 13 14 15 16 17 18 Соотношение компонентов эпоксидной основы и отверждающей аминной системы, масс. ч.% 100 : 35 100 : 26 100 : 29 100 : 31 100 :33 100 :35 100 : 37 Рецептура эпоксидной основы - Пример
№1 Пример
№2 Пример
№3 Пример
№4 Пример
№5 Пример
№6 Рецептура отверждающей аминной системы - Пример
№7 Пример
№9 Пример
№8 Пример
№11 Пример №10 Пример №12 Вязкость композиции при температуре (25±5)°С, η, Па.с 21 3,5 3,5 3,4 3,2 3,3 3,0 К _{коэффициент вариации} значений показателя прочности сцепления (адгезия) к бетону, после выдержки 7 суток, % 8,9 5,0 4,9 4,7 4,8 4,7 5,0 Степень отверждения связующего при температуре (25±5)°С после выдержки 7 суток (по ДСК), , % 84,0 95,0 94,0 95,0 96,0 94,0 96,0 Температура стеклования отверждённой композиции после выдержки 7 суток, °С 53 75 77 74 73 76 73 Влагонасыщение образцов армированного бетона после экспозиции в воде при температуре (25±5)°С в течении 30 дней, % 8,2 4,2 4,1 4,0 3,7 3,9 3,7

Сравнительные данные из таблицы 3 показывают, что предлагаемая эпоксидная композиция холодного отверждения обеспечивает преимущества по сравнению с прототипом:

- является более технологичной, поскольку характеризуется более низкой вязкостью (начальная вязкость при температуре (25±5)°С - η= 3,0÷3,5 Па⋅с), что обеспечивает простоту ее изготовления на месте применения, а также способность качественно, быстро и максимально эффективно ликвидировать дефекты и разрушения ремонтируемых поверхностей. Композиция-прототип является более вязкой композицией (начальная вязкость при температуре (25±5)°С - η= 21,0 Па⋅с), что делает ее менее текучей и низко технологичной при заполнении дефектов ремонтируемых поверхностей. Повышенная текучесть и эффективность при заполнении пор и капилляров в бетонных, кирпичных и других ремонтируемых поверхностях, способность заполнять тонкие волосяные трещины и глубоко проникать в тело ремонтируемой конструкции способствуют повышению сопротивляемости к увлажнению и увеличению влагостойкости отремонтированных и восстановленных строительных конструкций с использованием предлагаемой композиции. Так, образцы бетона внешне армированные с двух сторон углеродной лентой FibArm Таре 230 с использованием предлагаемой композиции после погружения в воде в течении 30 дней при температуре (25±5)°С характеризуются влагонасыщением 3,7÷4,2%, что примерно в 2 раза меньше, чем такие же образцы бетона, изготовленные с применением композиции-прототипа (влагонасыщение образцов на основе композиции-прототипа - 8,2 %).

- характеризуется сформированной равномерной морфологической полимерной структурой с более высокой степенью превращения олигомеров в высокомолекулярный полимер (степень отверждения = 94,0-96,0 %), чем композиция-прототип (степень отверждения =84,0 %). Это обеспечивает формирование равномерного сцепления (адгезии) отвержденной композиции к бетону с незначительным разбросом показателей прочности, что способствует снижению коэффициента вариации показателей прочности сцепления с бетоном примерно в 2 раза по сравнению с показателем для композиции-прототипа (К _{коэффициент вариации} композиции-прототипа = 8,9; К _{коэффициент вариации} разработанной композиции = 4,7 ÷ 5,0) и обеспечивает повышенную надежность эксплуатации и долговечность восстановленных несущих конструкций;

- характеризуется высокими значениями температуры стеклования образцов отвержденных композиций после выдержки 7 суток - Tg=73-77°С (для композиции-прототипа Tg=53°С, после выдержки 7 суток), что является верхней границей их теплостойкости и обеспечивает возможность надежно эксплуатироваться в более широком температурном диапазоне. Повышенные термомеханические характеристики обеспечивают повышенную устойчивость несущей способности полимерных конструкций на основе предлагаемой композиции, вследствие не допущения размягчения при нагреве прямыми солнечными лучами на отрытом воздухе в жарком климате, а также возможно использования для ремонта и восстановления «горячих» помещений, встречающихся в металлургической, машиностроительной, химической промышленности, на ряде производств строительных материалов, на предприятиях легкой и пищевой промышленности (моечные, цеха термической сушки, доменные, литейные, прокатные цеха и др.).

Таким образом, заявленная эпоксидная композиция холодного отверждения, демонстрирует улучшенные технологические характеристики, что упрощает процесс ее получения и обеспечивает возможность ее использования при выездных ремонтных работах, вне строительных участков, а также обеспечивает формирование равномерного надежного сцепления (адгезии) отвержденной композиции к бетону, улучшенную защиту отремонтированных и восстановленных конструкций от воздействия влаги и обеспечивает возможность надежной эксплуатации в более широком температурном диапазоне.

Настоящее изобретение относится к области создания двухкомпонентных эпоксидных композиций холодного отверждения, имеющих широкое применение. Предложена двухкомпонентная эпоксидная композиция холодного отверждения, содержащая эпоксидную основу, включающую (мас.%) эпоксидную смолу (75,0-95,0) и активный разбавитель - алифатический глицидиловый эфир (5,0-25,0), и отверждающую амминую систему, содержащую (мас. %) изофорондиамин (45,0-70,0) и циклоалифатический модифицированный аддукт (30,0-55.0). Соотношение эпоксидной основы и отверждающей системы в композиции составляет, масс. ч.: 100:(26-37). Отверждающая аминная система может дополнительно содержать полиэфирамин. Технический результат - улучшенные технологические характеристики композиции, что упрощает процесс ее получения и обеспечивает возможность ее использования при выездных ремонтных работах, вне строительных участков, а также позволяет формирование равномерного надежного сцепления (адгезии) отвержденной композиции к бетону, улучшенную защиту отремонтированных и восстановленных конструкций от воздействия влаги и обеспечивает возможность надежной эксплуатации в более широком температурном диапазоне. 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 18 пр.

1. Двухкомпонентная эпоксидная композиция холодного отверждения, содержащая эпоксидную основу и отверждающую аминную систему при соотношении 100:(26-37) масс.ч., при этом эпоксидная основа включает эпоксидную смолу на основе бисфенола А с эпоксидным эквивалентным весом 180-190 г/экв и активный разбавитель – алифатический диглицидиловый эфир - при следующем соотношении, мас.%:

эпоксидная смола на основе бисфенола А с эпоксидным эквивалентным весом 180-190 г/экв 75,0 - 95,0 алифатический диглицидиловый эфир 5,0 - 25,0

а отверждающая аминная система представляет собой смесь циклоалифатических полиаминов – изофорондиамина и циклоалифатического модифицированного аддукта - при следующем соотношении, мас. %:

изофорондиамин 45,0 - 70,0 циклоалифатический модифицированный аддукт 30,0 - 55,0

2. Эпоксидная композиция по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит полиэфирамин, вводимый в отверждающую аминную систему в количестве 3,0 – 5,0 мас. %.