Полимерная композиция

Полимерная композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и) 5IO495

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.06.74 (21) 2031367/05 с присоединением заявки Ме (23) Приоритет

Опубликовано 15.04.76. Бюллетень Мо 14

Дата опубликования описания 09.06.76 (51) М. Кл С 09Р 3/58

С 09D 3/78

Государственный комитет

Совета Р_#_иннстров СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 567.647.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

А, Ф. Николаев, М, С. Тризно, Л. Е, Самойлова, 3. Г. Бойко, Ю. П. Скобочкина, В. Я. Медведева, Г. А, Шаптала и P. В. Магкая

Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета и

Челябинский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт го добыче полезных ископаемых открытым способом (71) Заявители (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к области химии полимеров, в частности к эпоксидным композициям, пригодным для защиття 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 прилипанием пород применяют различные профилактические средства, например, композицию на основе кремнийорганической жидкости типа ГК К, 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

5 только на трение по принципу антифрикционных материалов.

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

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

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

20 Другим компонентом, придающим композиции гидрофобность является эфир ортокремниевой кислоты, например тетраэтоксисилан, совмещающийся с эпоксидными смолами ЭД-20, ЭД-1б в присутствии катализатора триэтано25 ламина 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 гексафторпропиленом 50 — 60

Эфир ортокремниевой кислоты — (тетраэтоксисилан) 10 — 20

Триэтаноламин 0,5 — 1

Полиэтиленполиамин 8 — 10

Растворитель 100 †1

Предлагаемую композицию получают методом совмещения исходных компонентов в присутствии катализаторов аминного типа, например триэтаноламина.

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 аминного типа, например полиэтиленполиамин, диэтилентриамин перемешивают, нано "ят на металлическую поверхность 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.

П р и мер 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 гексафторпропиленом. Гомогенизацию смеси проводят еще 1 ч, композицию охлаждаютдо 20 С, добавля ют 8 — 10 вес, ч. полиэтиленполиами510495

4 на, перемешивают 5 — 10 мин; 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 /о, содержание нерастворимой части 92 — 98О/о, прочность на удар более

50 кгс/см, прочность при изгибе менее 1 мм, 10 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 кото15 рой 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 гексафторпропи20 леном. 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—

25 23 С 0,5 ч и при 80 С 3 — 4 ;.

Пленки и покрытия имеют прочность при разрыве 300 †3 кгс/см, относительное удлинение 65 — 70%, содержание нерастворимой части 94 — 95О/о, прочность на удар более

Ç0 50 кгс/см, прочность при изгибе менее 1 мм, микротвердость 5 кгс/мм .

П р и мер 3. 20 вес. ч. эпоксидной диановой смолы ЭД-20, 20 вес. ч. метилтриэтоксисилана и 0,5 вес. ч. триэтаноламина растворяют в

35 100 — 150 вес. ч. смеси растворителей (состав смеси приведен в примере 1), нагревают до

95 — 100 С и совмещают при той же температуре и постоянном перемешивании 1,5 — 2 ч.

Затем вводят 60 вес. ч, сополимера винилден40 фторида с гексафторпропиленом. Гомогенизацию смеси проводят еще 1 ч. Охлаждают до

20 С, добавляют 8 — 10 вес ч. полиэтиленполиамипа, перемешивают в течение 5—

10 мин, наносят на подложку и сушат при

45 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, относительное удлинение 100 †14, содержание нераствори50,мой части 86 /О, прочность на удар более

50 кгс/см, прочность при изгибе 1 — 2 нм, микротвердость 3,5 кгс/см, Свойства пленок и покрытий на основе совмещенных эпоксидных диановых смол с сопо55 лимером винилиденфторида с гексапропиленом и тетраэтоксисиланом (метилтриэтоксисиланом), отвержденных при 20 С 5 сут с полиэтиленполиамином.

510495

Пример

Свойства

1

Прочность покрытий на удар, кгс/см

Прочность при изгибе, мм

Адгезия по методу решетчатых надрезов, балл

2

2

Микротвердость, кгс/мм2

Прочность пленок при разрыве, кгс/см

Относительное удлинение, Содержание нерастворимой части, Водопоглощение за 24 ч, Удельное объемное сопротивление, ом см

Краевой угол смешивания, "

Сополимер винилиденфторида с гексафторпропиленом 50 — 60

Тетраэтоксисилан 10 — 20

Полиэтиленполиамин 8 — 10

5 Триэтаноламин 0,5 — 1

Органический растворитель 100 — 150

Использованная литература:

1. Авт. свид. 213745, М. Кл. С 09d 3/82, 1966 г.

10 2. Авт, свид. 363727, М. Кл. С 09d 45/06, 1972 г.

3, Авт. свид, 239479, М. Кл. С 09d 3/58, 1967 г.

Формула изобретения

Составитель А. Жукова

Техред Т. Зимина

Корректор А, Дзесова

Редактор Л. Емельянова

Заказ 1202/8 Изд. № 1275 Тираж 830 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Полимерная композиция, состоящая из эпоксидной диановой смолы, полиэтиленполиамина и органического растворителя, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью уменьшения примерзания влажных грунтов и обеспечения прочности, морозостойкости, эластичности и гидрофоб ности, она дополнительно содержит сополимер винилиденфторида с гексафторпропиленом, тетраэтоксисилан и триэтаноламин при следующем соотношении компонентов, вес. ч:

Эпоксидная диановая смола 20 — 40

4,5

300 — 320

65 — 70

0,3

1, 1 1014

320 †3

70 — 75

0,35

1,35 1014

3,5

240 †2

100 †1

0,5

1,05 10 "