Гидроизоляционная и герметизирующе-клеящая композиция

Гидроизоляционная и герметизирующе-клеящая композиция

Реферат

Изобретение относится к технологии переработки полимеров и композитов, а именно к полимерным композициям, применяемым для производства гидроизоляционных и герметизирующе-клеящих покрытий, также композиция может применяться для изоляции стыков, швов, примыканий, приклейки рулонных кровельных материалов и гидроизоляции фундаментов и трубопроводов.

Известна мастика, предназначенная для герметизации и гидроизоляции [авторское свидетельство СССР №1766937, кл. С09К 3/10, 1992], включающая бутилкаучук, минеральное масло и наполнитель в следующих соотношениях, мас.%:

Отходы производства бутилкаучука,
с вязкостью по Муни 35-45	8,0-12,0
Минеральное масло	10,5-22,0
Наполнитель	61,0-79,0

Недостатки этой мастики - низкая теплостойкость и пониженные адгезионные свойства.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является композиция [патент РФ №2165949, кл. C08L 101/02, 2001], включающая, мас.%:

Каучуки синтетические неспецифицированные
(отходы производства) марок СКС	23,5-35,0
Битум БН-IV	17,6-25,0
Минеральный наполнитель - мел	26,7-33,0
Отходы индустриальных масел	2,0-29,5
Канифоль	1,0-1,2
Смола 101 К	1,0-1,2

Технология изготовления композиции включает в себя предварительную обработку полимера с частью минерального наполнителя (мела) и битума на вальцах, прогретых до 40-60°С, в течение 5-10 мин и дальнейшую гомогенизацию смеси в клеемешалках или др. аппаратах роторного типа с введением остатка ингредиентов. Причем добавление пластификатора (отходов индустриальных масел) необходимо осуществлять периодически, порциями, чтобы избежать замасливания роторов в мешалке и резкого снижения эффективности перемешивания. Время приготовления композиции - 50±10 минут.

Недостатками композиции прототипа являются относительно низкие физико-механические свойства, относительно высокое водопоглощение.

Техническая задача - улучшение физико-механических свойств гидроизоляционной и герметизирующе-клеящей композиции, снижение ее водопоглощения.

Техническая задача достигается тем, что в гидроизоляционной и герметизирующе-клеящей композиции, включающей каучуки неспецифицированные марок СКС, битум, отходы индустриальных масел, минеральный наполнитель - мел, модифицирующие добавки, новым является то, что в нее вносят в качестве модифицирующей добавки октофор-N при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Каучуки синтетические неспецифицированные
марок СКС	31,5-34,0
Битум БНК-90/30	17,5-26,0
Мел	17,0-29,0
Отходы индустриальных масел	10,0-23,0
Октофор-N	1,5-3,0

Перечисленные вещества имеют полное техническое название и характеризуются следующими стандартами:

Каучуки синтетические неспецифицированные марок СКС - синтетические бутадиен-стирольные каучуки неспецифицированные - отходы производства бутадиен-стирольных каучуков марок СКС, с вязкостью по Муни 35,0-75,0	ТУ 38.309-03-033-90
Битумы нефтяные кровельные марки БНК-90/30 с температурой размягчения по КИШ 90°С	ГОСТ 9548-74
Мел - карбонат кальция - мел природный, обогащенный, представляющий собой порошкообразный продукт преимущественно белого цвета	ГОСТ 12085-88 и ТУ 21-01-14366
Отходы индустриальных масел - отработанные и не подлежащие регенерации индустриальные масла в товарном виде, соответствующие	ГОСТ 20799-88
Октофор-N - феноламинная смола - продукт взаимодействия аминных соединений и алкилфенола	ТУ 38 УССР 201415-83

Технический результат заключается в улучшении физико-механических свойств гидроизоляционной и герметизирующе-клеящей композиции, снижении ее водопоглощения.

Гидроизоляционную и герметизирующее-клеящую композицию готовят следующим образом: осуществляют предварительную обработку полимерной части гидроизоляционной и герметизирующее-клеящей композиции с частью минерального наполнителя - мела (1/2 часть) и битума (1/2 часть) на вальцах, прогретых до 55,0-75,0°С, в течение 6,0-12,0 мин, дальнейшую гомогенизацию смеси в аппаратах роторного типа с введением остатка ингредиентов. Причем добавление отходов индустриальных масел необходимо осуществлять периодически, порциями по 1/10 части от его общего количества при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Каучуки синтетические неспецифицированные
марок СКС (отходы производства)	31,5-34,0
Битум БНК-90/30	17,5-26,0
Мел	17,0-29,0
Отходы индустриальных масел	10,0-23,0
Октофор-N	1,5-3,0

Время приготовления композиции - 55,0±8,0 минут.

В таблице 1 приведены составы предлагаемых композиций.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

На предварительно прогретые до температуры 62,0°С вальцы загружают каучуки синтетические неспецифицированные марок СКС (отходы производства) 3,15 кг (31,5 мас.%), вальцуют в течение 8,0 мин, добавляют мел 2,85 кг (28,5 мас.%) и битум 2,50 кг (25,0 мас.%), продолжают вальцевание до полной гомогенизации смеси. Затем смесь снимают с вальцов и сразу же помещают в смеситель роторного типа (например, клеемешалку). В смесителе в композицию вводят оставшиеся части мела, битума, октофор-N 0,25 кг (2,5 мас.%), отходы индустриальных масел 1,25 кг (12,5 мас.%), причем отходы индустриальных масел добавляют порциями по 0,15 кг. Процесс смешения прекращают после получения гомогенной массы гидроизоляционной и герметизирующее-клеящей композиции. Общее время смешения композиции составляет 60,0 мин. Свойства полученной гидроизоляционной и герметизирующе-клеящей композиции исследовали. Результаты исследований представлены в табл.2.

Пример 2

Композицию готовят по технологии аналогично примеру 1, но при соотношении ингредиентов - каучуки синтетические неспецифицированные марок СКС (отходы производства) 3,40 кг (34,0 мас.%), битум 2,60 кг (26,0 мас.%), октофор-N 0,15 кг (1,5 мас.%), мел 2,50 кг (25,0 мас.%) и отходы индустриальных масел 1,35 кг (13,5 мас.%). Общее время смешения составляет 63,0 мин. Полученную гидроизоляционную и герметизирующе-клеящую композицию исследовали, результаты исследований представлены в табл.2.

На основе анализа результатов эксперимента (табл.2.) и воспользовавшись методами математической обработки и оптимизации полученных данных, были предложены составы гидроизоляционных и герметизирующе-клеящих композиций, имеющие улучшенные физико-механические свойства и пониженное водопоглощение по сравнению с прототипом, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Каучуки синтетические неспецифицированные
марок СКС (отходы производства)	31,5-34,0
Битум БНК-90/30	17,5-26,0
Мел	17,0-29,0
Отходы индустриальных масел	10,0-23,0
Октофор-N	1,5-3,0

При использовании в композиции каучуков синтетических неспецифицированных марок СКС (отходов производства) в количестве, большем, чем в предлагаемом в изобретении интервале, получаемые гидроизоляционные и герметизирующе-клеящие композиции имеют относительно высокое водопоглощение, повышенную эффективную вязкость материала. Содержание в композиции отходов производства соответствующих каучуков, меньшее, чем в предлагаемом в изобретении интервале, соответственно обуславливает пониженные эксплуатационно-технологические свойства материала, что является неприемлемым. В случае увеличения содержания в рецептуре битума выше 26,0 мас.%, наблюдается относительно высокая эффективная вязкость материала при низких температурах, увеличивается водопоглощение. При пониженном содержании битума в системе эффективная вязкость материала снижается незначительно, что приводит к дополнительным энергетическим затратам при получении и применении композиций. Увеличение содержания в рецептуре композиции мела относительно предлагаемого в изобретении наибольшего его количества ведет к значительному повышению эффективной вязкости материала, снижается перерабатываемость и эксплуатационные свойства композиции, в свою очередь пониженное содержание мела в рецептуре материала приводит к увеличению текучести композиции. Передозировка отходов индустриальных масел приводит к значительному снижению эффективной вязкости системы, материал течет по поверхности в условиях эксплуатации, склеивающие способности композиции понижены. При заниженном содержании отходов индустриальных масел в композиции наблюдается высокая жесткость композиции, пониженная адгезия, что с точки зрения эксплуатационно-технологических свойств, предъявляемых к данным материалам, неприемлемо. Большое содержание в композиции смолы октофор приводит к увеличению эффективной вязкости материала в условиях эксплуатации, росту водопоглощающих свойств, заниженное содержание в композиции октофора ухудшает физико-механические характеристики материала.

Таким образом, предлагаемые гидроизоляционные и герметизирующе-клеящие композиции могут быть использованы в качестве гидроизоляционных и герметизирующе-клеящих покрытий, которые обладают лучшими адгезионными свойствами, расширенным температурным интервалом работоспособности и малым водопоглощением. Предлагаемые материалы имеют низкую себестоимость за счет использования в рецептуре отходов производства каучуков и отработанных, не подлежащих регенерации индустриальных масел.

Таблица 1
Компоненты, мас.%	Композиция по изобретению
1	2
Каучуки синтетические неспецифицированные марок СКС (отходы производства)	31,5	34,0
Битум БНК-90/30	25,0	26,0
Октофор-N	2,5	1,5
Мел	28,5	25,0
Отходы индустриальных масел	12,5	13,5

Таблица 2
Свойство	Композиция по изобретению	Прототип
1	2
Эффективная вязкость
t=20°C, Dr=11,1 с-1, τ=15,0 с, µэф·10-4, Па·c	24,70	24,82	28,82
t=80°C, Dr=11,1 с-1, τ=15,0 с, µэф·10-4, Па·с	6,44	8,12	12,43
t=150°C, Dr=11,1 с-1, τ=15,0 с, µэ·10-4, Па·с	4,08	3,91	9,56
Характер разрушения	Когезионный	Адгезионный
Предел прочности при разрыве fp, МПа	0,04	0,03	0,03
Относительное удлинение при максимальной нагрузке εp, %	44,26	42,80	37,32
Водопоглощение (24 ч), мас.%	0,17	0,19	0,31
Водонепроницаемость, 1,0 кПа	Выдерживает	Выдерживает
Склеивающие способности	Разрыв по пергамину	Разрыв по пергамину

Гидроизоляционная и герметизирующе-клеящая композиция, включающая каучуки неспецифицированные марок СКС, битум, отходы индустриальных масел, минеральный наполнитель - мел, модифицирующие добавки, отличающаяся тем, что в нее вносят в качестве модифицирующей добавки октофор-N при следующем соотношении компонентов, мас.%:

каучуки синтетические неспецифицированные
марок СКС	31,5-34,0
битум БНК-90/30	17,5-26,0
мел	17,0-29,0
отходы индустриальных масел	10,0-23,0
октофор-N	1,5-3,0