Полимерная композиция Советский патент 1984 года по МПК C08L61/00 C09J3/16 

Изобретение относится к области полимерных материалов, которые могут быть использованы в качестве клея и защитного покрытия в строительстве, машиностроении, приборостроении и других областях народного хозяйства. В настоящее время все более жесткие требования предъявляют к прочностным показателям полимерных композиций, которые успешно заменяют традиционные конструкционные материалы, в частности по прочности на изгиб.

Известна композиция, в состав которой входят суммарные сланцевые феНолы, фурфурол, тиокол и аминный отверДитель, взятые в следующем соотношении, мас.ч„:;

Суммарные сланцевые ... фенолы в виде 20-22%ного раствора в этаноле 100 Фурфурол100-150

Тиокол100-150

Дизтилентриаминдибутилакрилат;10-80

В отвержденном состоянии она.обес йёчивает адгезию к .газобетону, кир11ичу, тяжелому строительному бетону любой марки, превьшающую прочность Этих материалов ЛЗ ;

Однако данный материал обладает йедостаточной прочностью на. изгиб :8,0-13,5 МПа).

Известна также композиция, включающая суммарные сланцевые фенолы, фурфурол, тиокол и аминный отверди ель в следующем соотношении-, мае.ч. Суммарные сланцевые ..... фенолы в виде 20-22%ного раствора в этаноле 100 Фурфурол 125-150 Тиокол50-70

Полиэтиленполиамин 5-15

Известная композиция в отвёрзкдёнkoM состоянии имеет высокую адгезионную прочность к газобетону, кирпич тяжелым строительным бетонам любьпс марок, превышающую прочность этих материалов 2.

Недостатком композиции является недостаточная прочность на изгиб . i(10-14 МПа).

Наиболее близкой по технической Сущности и достигаемому результату к предложенной является полимерная кле евая) композиция, включающая суммарные сланцевые фенолы фУрФУРОл тирко ацетонитрил и полиэтиленп диамин при

следующем соотнощении компонентов, мае.ч.:

Суммарные сланцевые фенолы ЮО Фурфурол100-150

Тиокол100-130

Ацетонитрил30-40

Полиэтиленполиамин 8-16 ЭтанолДо 2022об.% от суммарныхсланцевых фенолов

В отвержденном состояний композиция обеспечивает адгезионную прочность к тялселому строительному бетону любой марки, превьщ1ающую его црочность 13.

Однако известный состав такдсё обладает недостаточной прочностью на изгиб (до 27,6 №а).

Целью изобретения является увеличение прочности отвержденной композиции, на изгиб.

Цель достигается тем, что полимерная композиция, включающая суммарные сланцевые фенолы, фурфурол, тиокол, аминный отвердитель и растворитель, содержит в качестве растворителя отход производства метилового спирта, включающий, мас.%:

Изобутанол64,6-73,9

1-Пропанол9,6-14,3

1-Бутанол7,3-10,5

3-Пентанол 2,9-4,3 Изопентанол2,9-4,0

2-Вутанол1,2-1,9

1-Гексанол0,4-0,9

1-11еатанол0,

Неидентифицируемый остаток1,5-3,3

йри следующем соотношении компонентов маСоЧ.:.:

Суммарные сланцевые

фенолы100

Фурфурол . 118,4-177,6

Тиокол118,4-154,0

Отход производства

метилового спирта 17,3-30,0

Аминный отвердитель 9,6-13,7

Отход производства метилового спирта (изобутиловое масло) является крупнотоннажным, до настоящего времени не нашел квалифицированного применения и уничтожался сжиганием в силу нерентабельности выделения индивидуальных спиртов, входящих в его состав. Количественные пределы композиции для получения полимерного материала обусловлены тем, что именно при таких соотношениях исходных компонентов происходит образование надмолекулярной структуры, обеспечивающей повышенную прочность на изгиб отвержденной композиции. Уменьшение содержания фурфурола ниже нижнего предела приводит к образованию полимерного материала с низкими адгезионными характеристиками и низкой прочностью на изгиб. Увеличение количества фурфурола выг ше верхнего предела приводит к ухудшению прочности на изгиб. При- этом часть фурфурола не вступает во взаимодействие с другими компонентами композиции, приводящее i образованию пространственно сшитого полимера. Увеличение содержания тиокола в композиции выше указанного предела снижает прочность материала на изгиб а также увеличивает вязкость неотвер денной композиции. Снижение содержания тиокола ниже указанного предела понижает прочность материала на изги и увеличивает его хрупкость. Снижение содержания в композиции изобутилового масла ниже нижнего пре дела приводит к сокращению срока хра нения неотвержденной композиции и понижению прочности отвержденной ком позиции на изгиб. При содержании изо бутилового масла выше указанного вер него предела происходит понижение прочности материала на изгиб. Как видно из приведенной рецептур по составу изобутилового масла, 86,8 90,7 мас.% его составляет смесь, состоящая из изобутанола, 1-пропанола и 1-бутанола. Зависимость прочности на изгиб отвержденной композиции от используемого для ее приготовления растворителя приведена в табл. 1. Из приведенных в табл. 1 данных видно, что прочность на изгиб отверж денной композиции максимальна при ис пользовании в качестве растворителя изобутанола. При использовании други спиртов в качестве раствррителя проч ность на изгиб отвержденной композиции ниже. При введении в композицию изобути- лового масла, содержащего смесь спир4тов, происходит ;неожиданное резкое увеличение прочности на изгиб отвержденной композиции (на 25-90% по -сравг нению с максимальными показателями для индивидуальных спиртов). Пример. К 100 мае.ч. суммарных сланцевых фенолов (ТУ 38 10928-; 79) при перемешивании добавляют 18,4 мае.ч. изобутилового масла. Через 10-15 мин перемешивания к раствог ру добавляют 177,6 мае.ч. фурфурола | и 148,0 мас.ч. тиокола и перемешивают до достижения гомогенизации смеси (10-15 мин). Отверждение композиции проводят 13,3 мас.ч. полиэтиленполи-, амина (ПЭПА), который добавляют порциями при тщательном перемешивании. Отвержденной композицией производят склеивание стандартных образцов восьмерки бетона, приготовленного на основе цемента марки 500, а также запивку форм для образцов, предназначенных для испытания прочности на изгиб. Данные испытанийсостав и свойства композиции представлены в табл. 2. Предлагаемая полимерная компози- ; ция в отвержденном состоянии имеет адгезионную прочность к тяжелому строительному бетону, превьшакщую его прочность. Прочность на изгиб от- вержденной композиции превосходит таковую для максимальных значений изгвестной на 50г65%. Кроме того, Следует отметить, что в процессе производства может быть использован крупнотоннажньй отход производства метилового спирта. Из процесса производства исключа-; ют более дорогостоящий продукт - . Кроме того, снижают пожарную опасность производства полимерной композиции, так как температура вспьш1ки этанола .16,, а темгГературы вспьщжи самых пожароопасных ком- Г понентов изобутилового масла - 1-про панола и изобутанола - составляют 23 и 28 С соответственно. Таким образом, предлагаемая композиция для получения полимерного материала может найти более широкое применение за счет более высокой, чем у известной, прочности на изгиб в строительстве машиностроенки и приборостроении.

о ел

о t

о 1

о

о

о

о ел

чО(Ti

о

ПОШМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, вклю Цающая суммарные сланцевые фенолы, фурфурол, тиокол, аминный отвердйтелЬ и растворитель, отличающаяс я тем, что, с целью увеличения прочности на изгиб отвержденной композиции, она содержит в качестве растворителя отход производства метилового спирта, включающий, мае.%: 64,6-73,9 Изобутанол 9,6-14,3 1-Пропанол 1 -Бут.анол 7,3-10,5 2,9-4,3 3-Пентанол 2,9-4,0 Изопентанол 2-Бутанол , 1,2-1,9 1-Гексанол 0,4-0,9 1-Пентанол 0,05-0,15 Неидентифицируемый 1,5-3,3 остаток при следующем соотношен1 и компонентов, (Л мае.ч.:. Суммарные сланцевые с 100 фенолы 118,4-177,6 Фурфурол 118,4-154,0 Тиокол Отход производства 17,3-30,0 метилового спирта &э 9,6-13,7 Аминный отвердитель О СП ч

о fo

СЧ

СП

го

го

. ч

vO

г -

00 го г 00 00 - см - - -

со со - со со

со «

о

г- г

о

о о см

о

о

о ш см

о

ю

СП см

гоСП см

см

м

-- СП

см

о

лО

fl

ч ел

л

щ -

lA

см

.-О

- о

1Л

г

СТч

А

ft

t м

п

«h

со

vD О

ш

о 00 Л

ш

со

со - -

з. г г- о

А «ч О «ч «ч

«ч

%

г

Оч

о о

о г

- 00

г

о о

in

щ -

vO

%01 о

vO

«ъ«ъ

г-о

о о

00

со

f Г-

г - -

-см