Полимерная композиция Советский патент 1976 года по МПК C09D3/58 C09D3/78 

(54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к области химии полимеров, в частности к эпоксидным композициям, пригодным для защиты металлических частей транспортного оборудования от примерзания сыпучих влажных пород при их перевозках.

Прилипание и примерзание влажных горных пород при открытых разработках полезных ископаемых создает большие трудности при их перевозках.

На открытых карьерах для борьбы с примерзанием и прилипапием пород применяют различные профилактические средства, например, композицию на основе кремнийорганической жидкости типа ГКЖ, кубовых остатков от разгонки спиртов и тяжелых фракций нефти 1.

Одним из средств борьбы с примерзанием пород является снижение сил адгезии льда за счет применения гидрофобных материалов.

Известна также композиция на основе эпоксидной диановой смолы и гидрофобных наполнителей графита, кокса, портландцемента, асфальтизола на основе эпоксидной смолы 2, фурфурола, ПЭПа и наполнителя 3.

Указанные составы применяют в качестве покрытий, уменьшающих прочность примерзания и выпучивания грунта с поверхности строительных конструкций и не могут быть использованы в качестве покрытий металлических поверхностей транспортных средств от примерзания породы вследствие того, что имеют низкую прочность на удар, изгиб и работают

только на трение по принципу антифрикционных материалов.

Предлагаемую специальную полимерную композицию на основе эпоксидной диановой смолы с добавкой различных модификаторов

наносят в виде покрытия. Она значительно снижает нрочность примерзания породы к защищаемой поверхности и имеет высокую эластичность, прочность на удар и морозостойкость.

Одним из модификаторов, придающих композиции морозостойкость н эластичность, является каучукоподобный сополимер винилиденфторида с гексафторпропиленом.

Другим компонентом, придающим композиции гидрофобность является эфир ортокремниевой кислоты, например тетраэтоксисилан, совмещающийся с эпоксидными смолами ЭД-20, ЭД-16 в присутствии катализатора триэтаноламина в общем растворителе.

В качестве катализаторов холодного отверждения композиции рекомендуется использовать смесь алифатических первичных и третичных аминов. в состав композиции входит несколько компонентов при их следующем оптимальном соотношении, вес. ч: Эпоксидная диановая смола ЭД-20 (ЭД-16)20-40 Сополимер винилиденфторида с гексафторпропиленом50-60 Эфир ортокремниевой кислоты-(тетраэтоксисилан)10-20 Триэтаноламин 0,5-1 Полиэтиленполиамин8-10 Растворитель 100-150 Предлагаемую композицию получают методом совмещения исходных компонентов в присутствии катализаторов аминного типа, например триэтацоламина. В целях получения гомогенного состава и полного совмещения компонентов модификацию проводят в общем растворителе при нагревании в- течение 2-3 ч. Эпоксидную диановую смолу ЭД-20 (ЭД-16), тетраэтаксисилан, триэтаноламин растворяют в смеси растворителей: амилацетата, ацетона, бутилового и этилового спиртов и этилового эфира этиленгликоля. Их нагревают до 95- 100°С и совмещение проводят при постоянном перемешивании и нагревании в течение 1,5- 2 ч. Затем вводят сополимер винилиденфторида с гексафторпропиленом и гомогенизацию проводят еще В течение 1 ч. Охлаждают до 20°С. Совмещенную композицию получают в виде лака, в который добавляют отвердитель аминпого типа, например полиэтиленполиамин, диэтилентриамин перемешивают, наносят на металлическую поверхпость и сушат при 18- 23°С в течение 5-6 суток. В целях ускорения процесса отверждают сушку покрытий проводят при 60-80°С в течение 3-4 часов. Покрытия на основе совмещенной композиции снижают примерзание влажной породы и защищаемой поверхности в 2-2,2 раза имеют прочность при ударе свыше 50 кгс/см. прочность при изгибе менее 1 мм, микротвердость 3,5-5 кгс/мм являются гидрофобными и морозостойкими. Пример 1. 40 вес. ч. эпоксидной диановой смолы ЭД-16, 10 вес. ч. тетраэтоксисилана и 0,5 вес. ч. триэтаноламина растворяют в 100- 150 вес. ч. смеси растворителей состава, вес. ч; амилацетат 40, бутиловый спирт 20, ацетон 10, этиловый спирт 10, моноэтиловый эфир этиленгликоля 10. Раствор нагревают до 95- 100°С и совмещают при той же температуре и перемешивании 1,5-2 ч. Затем вводят 50 вес. ч. сополимера винилиденфторида с гексафторпропилепом. Гомогенизацию смеси проводят еще 1 ч, композицию охлаждают до 20°С, добавляют 8-10 вес. ч. полиэтиленполиамипа, перемешивают 5-10 мип,- наносят на подложку и сушат при 18-23°С в течение 5- 6 сут или при 18-24°С в течение 0,5 ч и при 80°С 3-4 ч. Пленки и покрытия имеют прочность на разрыв 320-350 кгс/см, относительное удлинение 70-75%, содержание нерастворимой части 92-98%, прочность на удар более 50 кгс/см, прочность при изгибе менее 1 мм, микротвердость 4,5 кгс/см. Пример 2. 30 вес. ч. эпоксидной диановой смолы ЭД-20, 20 вес. ч. тетраэтоксисилана, 0,5 вес. ч. триэтаноламина растворяют в 100- 150 вес. ч. смеси растворителей, состав которой приведен в примере 1. Полученный раствор нагревают до 96-100°С и совмещают при той же температуре и перемешивании в течение 1,5-2 ч. Затем вводят 50 вес. ч. сополимера винилиденфторида с гексафторпропиленом. Гомогенизацию смеси проводят еще 1 ч. Охлаждают до 20°С, добавляют 8-10 вес. ч. полиэтиленполиамина, перемешивают в течение 5-10 мин, наносят на подложку и сушат при 18-23°С в течение 5-6 сут или при 18- 23°С 0,5 ч и при 80°С 3-4 ч. Пленки и покрытия имеют прочность при разрыве 300-320 кгс/см, относительное удлинение 65-70%, содержание нерастворимой части 94-95%, прочность на удар более 50 кгс/см, прочность при изгибе менее 1 мм, микротвердость 5 кгс/мм. Пример 3. 20 вес. ч. эпоксидной диановой смолы ЭД-20, 20 вес. ч. метилтриэтоксисилапа и 0,5 вес. ч. триэтаноламина растворяют в 100-150 вес. ч. смеси растворителей (состав смеси приведен в примере 1), нагревают до 95-100°С и совмещают при той же температуре и постоянном перемешивапии 1,5-2 ч. Затем вводят 60 вес. ч. сополимера винилдепфторида с гексафторпропиленом. Гомогенизацию смеси проводят еще 1 ч. Охлаждают до , добавляют 8-10 вес ч. полиэтиленполиамина, перемешивают в течение 5- 10 мин, наносят на подложку и сушат при 18-23°С в течение 5-6 сут или при 18-23°С 0,5-1 ч и при 80°С 3-4 ч. Пленки и покрытия имеют прочность при разрыве 240-250 кгс/см, отпосительное удлинение 100-140%, содержание нераствори ю:й части 86%, прочность на удар более 50 кгс/см, прочность при изгибе 1-2 им, микротвердость 3,5 кгс/см. Свойства пленок и покрытий на основе совмещенных эпоксидных диановых смол с сополимером винилиденфторида с гексапропиленом и тетраэтоксисиланом (метилтриэтоксисиланом), отвержденных при 20°С 5 сут с полиэтиленполиамином.

Формула изобретения

Полимерная композиция, состоящая из эпоксидной диановой смолы, полиэтиленполиамипа и органического растворителя, отличающ а я с я тем, что, с целью уменьшения цримерзапия влажных грунтов и обеспечения прочности, морозостойкости, эластичности и гидрофобности, она дополнительно содержит сополимер винилиденфторида с гексафторпропилепом, тетразтоксисилан и тризтаиоламин при следующем соотношении компонентов, вес. ч:

Эпоксидная диановая смола 20-40

Сополимер винилиденфторида

с гексафториропиленом50-60

Тетраэтоксисилап10-20

Полиэтиленполиамин8-10

Триэтаноламии0,5-1

Органический растворитель100-150 Использованная литература:

1966г.

1967г.