Герметизирующая композиция Советский патент 1992 года по МПК C09K3/10 C08G18/62 

Изобретение относится к получению вулканизирующейся при нормальной температуре (15-35)°С герметизирующей композиции на основе жидких каучуков и может быть использовано для герметизации резиновых, резинометаллических, резинопла- стиковых, бетонных изделий и выполнения различного рода ремонтных работ, в том числе ремонта конвейерных лент и технологического оборудования.

В последние годы наблюдается расширение областей применения и рост требова- ний к герметизирующим материалам. Необходимо, чтобы герметик обладал достаточной жизнеспособностью, позволяющей герметизировать крупногабаритные изделия и швы большой протяженности, и в

то же время достаточно быстро отверждал- ся. Компоненты герметика должны быть мало токсичны. В ряде случаев, например, при внутришовной герметизации изделий, при заделке глубоких порезов конвейерных лент и т.п. необходимо, чтобы герметик мог отверждаться без доступа воздуха.

Известен двухкомпонентный герметик на основе уретанового форполимера, полученного из дивинилового каучука и содержащего изоциана ные группы в количестве 2,8-4,2%, включающий технический углерод П803, триэтаноламин и тетраметилтиу- рамдисульфид. Герметик используют для поверхностной герметизации и ремонта резиновых, резинометаллических и рези- нопластиковых изделий. Недостатком герГ а

vj XI

О

I

0

W

метика являются неудовлетворительная адгезия к резинам на основе неполярных каучуков, длительное время отверждения (3-5 сут).

Известна композиция на основе ди- винилового каучука с концевыми гидро- ксильными группами, включающая полиизоцианат, триэтаноламин, наполнитель (цемент, асбест, аэросил и др.) и пред- назначенная для строительства. Композиция отверждается в течение нескольких часов, но содержит токсичный от- вердитель - полиизоцианат и не имеет адгезии к резинам на основе неполярных каучуков.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является герметик, включающий уретановый форполимер на основе дивинилового каучука, содержащий изоцианатные группы в количестве 2,8- 4,2%, триэтаноламин, технический углерод П803, возможно двуокись титана (3). Герметик отверждается триэтаноламином или пастой на его основе. Недостатком герметика являются малая адгезионная и когезионная прочность, длительное время отверждения, низкая жизнеспособность после смешения компонентов, низкая технологичность из-за неудобного соотношения компонентов.

Основным и главным недостатком прототипа является очень малая скорость отверждения без доступа влаги воздуха, например, при внутришовной герметизации изделий, герметизации резьбовых сое- динений, заделке глубоких порезов конвейерных лент и малая адгезия к резинам на основе неполярных каучуков.

Целью изобретения является разработка герметизирующей композиции, способной быстро отверждаться без доступа влаги воздуха, обладающей достаточной прочностью и хорошей адгезией к различным материалам, в том числе к резинам на основе неполярных каучуков.

Указанная цель достигается тем, что герметизирующая композиция, включающая уретановый форполимер на основе дивинилового каучука, содержащий изоцианатные группы в количестве 2,8-4,2%, технический углерод, триэтаноламин, дополнительно содержит жидкий дивинило- вый каучук с концевыми гидроксильными группами при следующем соотношении компонентов, мас.ч.;

Уретановый форполимер

на основе дивинилового

каучука, содержащий

изоцианатные группы в

количестве 2,8-4,2%100,0

Дивиниловый каучук с

концевыми гидроксильными группами26,0-65,0

Триэтаноламин1.2-3.0

Технический углерод 7,5-22,0

Герметизирующая композиция может содержать двуокись титана в количестве 5,0-15,0 мас.ч. на 100 мас.ч. уретанового форлолимера на основе дивинилового кау- 0 чука. содержащего изоцианатные группы в количестве 2,8-4,2%, для повышения качества смешения компонентов.

ГОСТ и ТУ:

Уретановый форпо- 5 лимер СКУ-ДФ-2 на

основе дивинилового

каучука, содержащий

изоцианатные группы

в количестве 02,8-4,2%ТУ 38103451-79

Дивиниловый каучук

с концевыми гидроксильными группами

СКД-ГТРАТУ 38.103315-85

5 ТриэтаноламинТУ 6-09-2448-86

Двуокись титанаГОСТ 9808-84

Технический

углеродГОСТ 7885-86

Образцы для испытаний адгезионных 0 свойств композиций готовили из конвейерной ленты общего назначения с обкладоч- ной резиной на основе неполярного каучука СКИ-3.

Отверждение композиций проводили 5 при температуре (23+2)°С в течение 48 ч.

Прочность связи композиций с конвейерной лентой при расслоении определяли по ГОСТ 6768-75. Образцы конвейерной ленты для определения прочности связи с 0 наружной обкладкой и резинотканевой прокладкой при расслоении готовили по ГОСТ 20-85, раздел 4. Поверхность образцов ленты зашероховывали корундовой шлифовальной шкуркой № 50-60, 5 затем обезжиривали ацетоном с последующей сушкой при температуре 23°С в течение 10 мин.

Композиции наносили шпателем на 2/3 поверхности образцов лент, затем соединя- 0 ли парами и прикатывали роликом по 5 раз в обоих направлениях.

Сущность изобретения иллюстрируется примерами 1-10 (пример 1 по известному способу). В табл, 1 приведен состав компо- 5 зиций, в табл. 2 - свойстважомпозиций.

Пример 1. Композицию готовили путем смешения уретанового форполимера СКУ-ДФ-2 на основе дивинилового каучука, содержащего изоцианатные группы в количестве 2,8-4,2%, с техническим углеродом П803 и отвердителем - триэтанолами- ном.

Примеры 2-5. Композиции готовили путем смешения уретанового форполимера СКУ-ДФ-2 на основе дивинилового каучу- ка, содержащего изоцианатные группы в количестве 2,8-4,2%, с дивиниловым каучуком СКД-ГТРА, техническим углеродом П803 и триэтаноламином в разных соотношениях.

Примеры 6-7. Композиции готовили путем смешения уретанового форполимера СКУ-ДФ-2 на основе дивинилового каучука, содержащего изоцианатные группы в количестве 2,8-4,2%, дополнительно содержащего двуокись титана, с дивиниловым каучуком СКД-ГТРА, техническим углеродом П803 и триэтаноламином.

Пример 8. Композицию готовили путем смешения уретанового форполимера СКУ-ДФ-2 на основе дивинилового каучука, содержащего изоцианатные группы в ко- личестве 2,8-4,2%, с вулканизующей пастой, включающей каучук ПДИ-1, технический углерод П803 и триэтаноламин.

Пример 9. Композицию готовили путем смешения уретанового форполимера СКУ-ДФ-2 на основе дивмнилового каучука, содержащего изоцианатные группы в количестве 2,8-4,2%, с вулканизующей пастой, включающей простой полиэфир лапрол 503, технический углерод П803 и триэтаноламин.

Пример 10. Композицию готовили путем смешения уретанового форполимера СКУ-ДФ-2 на основе дивинилового каучука, содержащего изоцианатные группы в количестве 2,8-4,2%, с вулканизующей пастой, включающей 1,4-бутандиол, технический углерод П803 и триэтаноламин.

Как видно из табл. 2 (примеры 2-7), введение в герметизирующую композицию, включающую уретановый форполимер на основе дивинилового каучука, содержащий изоцианатные группы в количестве 2,8- 4,2%, дивинилового каучука с концевыми гидроксильными группами, имеющего одинаковую микроструктуру диеновой цепи и молекулярную массу с уретановым форпо- лимером, значительно повышает скорость отверждения композиций без доступа влаги воздуха: их прочность при отверждении без доступа воздуха близка к прочности при отверждении на воздухе, а также повышает прочность связи композиций с материалами конвейерных лент на основе неполярных ка- учуков.

При введении же в композицию полимеров с концевыми гидроксильными группами, не имеющих одинаковую микроструктуру с уретзновым форполимером, а именно каучука ПДИ-1, лапрола 503,1,4-бу- тандиола прочность композиций при отверждении без доступа воздуха в 2 раза меньше прочности композиций, отвержденных на воздухе (примеры 8-9), а также меньше прочность связи с материалами конвейерных лент.

Формула изобретения

1.Герметизирующая композиция, включающая уретановый форполимер на основе дивинилового каучука, содержащего изоцианатные группы в количестве 2,8-4,2%, технический углерод и триэтаноламин, отличающаяся тем, что, с целью повышения скорости отверждения герметика без доступа влаги воздуха при нормальной температуре наряду с повышением разрывной прочности и прочности связи с резинами на основе неполярных каучуков, она дополнительно содержит жидкий дивиниловый каучук с концевыми гидроксильными группами, имеющий одинаковую микроструктуру диеновой цепи и молекулярную массу с уретановым форполимером при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Уретановый форполимер 100 Дивиниловый каучук26,0-65,0

Триэтаноламин1,2-3,0

Технический углерод7,5-22,0

2.Композиция по п. 1,отличающая- с я тем, что, с целью повышения качества смешения, уретановый форполимер содержит двуокись титана в количестве 5-15 мас.ч.

СОСТАВ КОМПОЗИЦИЙ

Таблица I

Сущность изобретения; герметизирующая композиция включает, мае.ч: уретановый форполимер на основе дивинилового каучука, содержащего 2,8-4,2% изоцианат- ных групп 100, технический углерод 26,0- 65,0, триэтанолам н 1,2-3,0 и дивиниловый каучук с концевыми гидроксильными группами, имеющий одинаковую микроструктуру диеновой цепи и молекулярную массу с уретановым форполимером 7,5- 22,0. Композиция может содержать двуокись титана ТЮ2 в количестве 5,0-15,0 мас.ч. на 100 мае.ч. уретанового форполиме- ра. Композицию готовят путем смешения уретанового форполимера с приготовленной заранее смесью, включающей дивиниловый каучук, триэганоламин и технический углерод. Отверждение проводят при 23±2°С в течение 48 ч. Условная прочность при разрыве, МПа, при отверждении без доступа влаги воздуха 2,5-2,6; прочность связи с резиной на основе неполярных каучуков, кН/м 1,6-2,1,2 табл. со С

уретаноный «орполимер100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0

СКУ-ДФ-2 на основе ди- викилового каучука,содержащий 2,&-4,2Ј изо- цианатных групп

Дивинюговый каучук с

концевыми гндронсильными группами ОД-ГТРА

Полибутадиениэопреновый

каучук с концевымятидроксильными группами

ОДИ-1

Простой полиэфир лапрол

503

1,4 бутаздиолг

Триатаноламин 2,5

26,0 45,0 65,0 36,0 36,0 36,0

47,1

3,0 2,1 1,2 2,6 2,6 2,6 2,6

Технический углерод П803 10,0 22,0 22,0 22,0 22,0 Двуокись титана 7,0 11,0 22,0 5,0 10,0

7,9

2,

1,4 2,6

22,0 22,0

Свойства композиций

Характеристика

Показатель по примеру

1Ш1Г1Г1Е11Ш1 Е

Жизнеспособность, мин k$ 130 125 240 100 180 Время отверждения, сутки 3-5 22222

Условная прочность при разрыве, НПа

175 2

205 105 3 3

150 5

при отверждении на воздухе

при отверждении без доступа воздуха

Прочность связи с материалами конвейерных пент, кН/м:

с наружной обкладкой

из резины на основе

неполярных каучуков 0,6 t,7

с резинотканевой проклалкой2,5 8,1

47,1

7,9

2,

1,4 2,6

7,0 11,0 22,0 5,0 10,0

22,0 22,0

Таблица

205 105 3 3

150 5

,8 3,2 0,9 1,8

3,9 t,7

0,5 1,2 ,5 2,1

1,3 2,0