Герметизирующая композиция

Герметизирующая композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Ы И E (11)8275!7

ИЗОБРЕТЕЫИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.01.79 (21) 2719739/23-05 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (51) М. К.

С 09К 3/10

С 09J 3/14

Государствеииык комитет (53) УДК 668.395.7 (088.8)

3 оо делам изобретеиий и открытий

t (72) Авторы изобретения А. С. Джафаров, Э. С, Мамедова, Э. С. Асланов,, Л. В. Отнякина и Т. О. Тагиев (71) Заявитель (54) ГЕРМЕТИЗИРУЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ

СНо Снз CHg

-CH -с-CÍг-с-сН - C=CНт-., C=o C=o C=o

+ (-ю ю ю (!

CH-СН сН-СН; СН-СН;, I с(1,, сil; r, + n, Оню o

I с=ю с=ю

I .. сн — сн-с.:(,-с-... г ;, г

CH) Изобретение относится к области получения герметиков на основе каучукоподобных полимеров, используемых в различных отраслях промышленности.

Известны герметики на основе полиуре- 5 танов, обладающие высокими физико-механическими свойствами (1).

Однако герметики ввиду токсичности имеют ограниченное применение.

Известен состав, включающий сополимер 10 стирола и а-метакрилат - со-оксипропиленгликоля 99 — 99,5 вес. % и наполнитель

0,5 — 1 вес. % (2).

Состав содержит небольшое количество наполнителя, применяется в качестве клея 15 для липких лент. Адгезия (прочность при сдвиге, кг/см) зависит от молекулярного веса олигомера а-метакрилат-а-олигооксипропиленгликоля, соотношения олигомера и стирола и характеризуется большим раз- 20 бросом показателей.

Наиболее близким по технической сущности и получаемому положительному результату к изобретению является герметизирующая композиция (замазка 51-Г-З, 51-Г-4) на основе этиленпропиленового каучука и минерального наполнителя (3).

Герметизирующая композиция не обладает достаточной адгезией к различным материалам. 30

Цель изобретения — повышение адгезии к различным материалам.

Поставленная цель достигается тем, что герметизирующая композиция, включающая полимер и минеральный наполнитель, содержит в качестве полимера полимер на основе а - метакрилат-со-олигооксипропиленгликоля с молекулярной массой 260 — 1000 при следующем соотношении компонентов, вес. ч:

Полимер 30 — 75

Минеральный наполнитель 25 — 70

Используемый полимер является разветвленным частично сшитым.

Полимер получают термической полимеризацией а-метакрилат-в-олигооксипропиленгликолей с молекулярной массой 260, 500 и 1000 и имеет следующую частично сшитую структуру:

8 7517 термична, катализатор — 10 мл SbCIg (0,07 моль) — подают в 10 мл (0,1 моль) растворителя (дихлорэтана). Время реакции 10 — 12 ч при температуре окружающей

5 среды 20 — 25 С, Через 12 ч выгружают реакционную массу. Выход а-метакрилат-оолигооксипропиленгликоля (МОП) составляет 1260 г (89,0 вес. /с); молекулярная масса, определенная криоскопически в бен10 золе, равна 260; бромное число — 52, гидроксильное число — 36, Пример 2. Полученный МОП (1260 г) термически полимеризуют в сушильном шкафу, выдерживая в течение 2 — 2,5 ч при

15 30 — 100 С. Результаты полимеризации приведены в табл. 1.

Таблица 1

Время полимеризации, ч

Температура, оС

В ыход продукта*

Характеристика продукта

309 о

Желеподобный продукт светло-желтого цвета

0,5

1,0

2,0

45 о о

56оо

Желеподобный продукт желтого цвета

50 оо

0,5

1,0

2,0

90оо

96 о

Желеподобиый продукт

50N

0,5

1,0

2,0

100

98 оо

98

Молекулярная масса полимеризуемого олигомера равна 500.

Пример 3. К 450 мл (6 моль) оксипропилена добавляют 0,3 мл (0,04 моль) метакриловой кислоты и катализатор SbC15 в 20 количестве 0,3 мл (0,01 моль). Время реакции 10 — 12 ч. Через 12 ч выгружают реакционную массу, нейтрализуют аммиаком, промывают водой. Выход олигомера 250 г (70 /о). Молекулярная масса, определенная криоскопически, составляет 500, бромное число — 28,2, гидроксильное число—

20,3.

Полученный олигомер полимеризуют аналогично примеру 2.

Пример 4. 450 мл (0,6 моль) оксипропилена перемешивают с 0,15 мл (0,02 моль) 3

Продукт полимеризации представляет собой желеобразную эластичную массу, труднорастворимую в органических растворителях, Для приготовления герметиков полученный продукт отмывают от остатков

SbClg и метакриловой кислоты (либо не отмывают) . В образующуюся тягучую эластичную массу при механическом перемешивании или на вальцах вводят наполнители — тальк, мел, цемент, окись цинка ит. д.

Ниже следуют примеры способа получения используемых в композиции полимеров.

Пример 1. В 5-литровый автоклав помещают 1700 мл (24,3 моль) окиси пропилена и 400 мл (4,7 моль) метакриловой кислоты. В связи с тем, что реакция экзометакриловой кислоты, с 0,3 мл (0,01 моль) катализатора SbClg и оставляют реакционную смесь на 10 — 12 ч. Через 12 ч обрабатывают реакционную смесь аммиаком, промывают водой до нейтральной реакции, вакуумируют до постоянного веса.

Выход полимера 180 r (50 /о), молекулярная масса 1000, бромное число 13,2, гидроксильное число 10,2. Олигомер полимеризуют аналогично примеру 2.

Рецептуры предлагаемой герметизирующей композиции и их свойства представлены в табл. 2. (Молекулярная масса полимера равна

500) .

CS3

О Ф с0

О OS 3-v о о

f о

3»»»

»0»

3Q»3»

° 3С3 о

СО о

LQ о

СЧ С.Ч

С4 СЧ

СЧ

СЧ о

OS CSS

С3 С 3 о с» о о о

3О 3.О о

- o о о

z": о

СЧ о

СЧ о о

СЧ СЧ о

- о о

CO 3 3» CO 0 о

»

СЧ СЧ о

С4 СЧ о

- о о

СО 0О о

- о о

» с

ОО OO

3 3 о

3 3 » о

- о о во о о

3- 43 о

° °

33

» \

CD CD о

CD CO

3 3

CD

CD о

СЧ СЧ

CD

СО

СО о г»

О3 OS ъ»

33Ъ

СЧ о

0О СО о

- о о о х

3.3 о о ф

С3 ф

>Ъ

Ф о х и

30 х

A ф

2 и о х х м

Ф д

3С3

3» о х х а3 ф

Ф 2

3D

С3 с3 33

1 о о со сь со

- о - о о о

И Ъ

Ф

1 о х х ф

С3 ф

Ф ф

Ф х х ф

М о

X х м

Ф,0

3С3

3» о х х м

Ф д сО р, о

3Я о ф

Г, х

Ф

С3

С5

Й о о о а3 о с ф

С3

Ф

Е ф о и х х ф

Ф 2

3О ю о

CO

О3

СЧ о о х ф

И

3С3 о

CO

О>

СЧ о

СЧ СЧ

Ф о о

- о о

EQ 3Q

СЧ

СЧ о

3 ж х х ф

Cl и

Cft х

3»

3» о о

3Q 3Q

СЧ С4 с

- о о! о о о

OS CS3 о

0 с3

CD CO о

- о о Ф Ф о

- о о я х м ф

Ф 2

3С3

f о

СЧ

3Q сО о о х

Ф 2

3С3 о

СЧ

iQ

CO о

Д 3С3 о

- о о

3О 3О о

- о о о

- о о

Ф х

Ф х

Ф

3»

С0

И о с>

Ф

С3 ф

CO

0О

CO о о

О х

Й

СЧ СЧ

СЧ

С 4 о

Я 33

43 о

z сС3

0О

0О о

OS CSS

CO СО о

СЧ СЧ о о

» о о

° 0 ф

O в. о о х х

Ф 2

3О

3» о

СО

С 4

00 о о

»»

О4 СЧ

» о

3Q

С4 о

CD CD

33Ъ сф о

- о

С 4 г»

С 3 СЧ

С4 о

»» о о о

» с

3» о с

3» о о

3» »

С Э о сз о о иъ о

O 3Q о о о о Ф

LQ о о т »

31 о

Я СО о Я о о

3 сО сО о

- о о ъ» о о

Я „Ж

S4 а3 о схФ

v ж

С4 Ф

Ф х

О Фф

ЗсС Х Ф и

СЧ СЧ ( о .

CD CD

» о

COO (я 2 х

Ф х

О О 0 ф о х

Р

» д с0 и х

3 о

В. С о

03 х 2

2 х

30 3

1С3 с.„

О CCS

2 2 х

Ф М и о

Ф: 33

Off

С3

827517 введением наполнителя не обрабатывались водой, адгезионные свойства хуже и прочность на сдвиг меньше, чем у обработанных водой.

5 При добавлении цемента получают высыхающий герметик, который при механическом воздействии не восстанавливает своих свойств.

С помощью полученных масс соединяли

10 (склеивали) полиэтиленовые пластины (ПЭ), полиэтиленовые пленки (ПЛ), медную фольгу (ф), дерево (дер), линолеум (без ворса), железные пластины и определяли прочность на сдвиг (см. табл. 2).

При введении талька получают герметик с хорошей эластичностью (по отскоку) и адгезией (см. табл. 3).

Таблица 3. Содержание талька, вес. о

Молекулярная масса олигомера

Эластичность по отскоку, %

Набухаемость при 20 С, 72 ч, %

Адгезия к бетону

500

8,6

7,8

8,2

Визуально

Трудно отделить от бетона

При длительном хранении (свыше 3 месяцев) образцов полученных герметиков с тальком на воздухе верхний слой образца 20 высыхает, образуя корку, но при механическом воздействии (перемешивании, обминаТаблица 4

Прочность при сдвиге, кН/м(кгс/см) Молекулярная масса олигомера

Содержание талька, % медная

ПЭ-ПЭ

ПЛ-ПЛ дер-дер

Ф-Ф

260

0,02 (0,2) 50

0,45 (4,5) 0,05 (0,5) 0,46 (4,6) 50

0,064 (0,64) 0,050 (0,50) 0,139 (1,39) 0,362 (3.62) 1000

0,025 (0,25) 0,03 (о,зо) 0,06 (0,6) 0,48 (4,8) Как видно из таблицы, адгезионные свойства мало зависят от молекулярной 25 массы олигомера, а зависят в основном от поверхности склеиваемого материала. Так, адгезия к дереву составляет 3,6 — 4,8 кгс/см, а к медной фольге — 0,6 — 4,5 кгс/см.

Некоторые образцы полимеров обрабатывали водой (для отмывки от остатков катализатора), наполнитель вводили при комнатной температуре либо механическим перемешиванием, либо на вальцах.

В случае применения цемента и мела при концентрации выше 100 вес. образуются высыхающие твердые массы, трудно наносимыее на испытуемую поверхность.

При использовании же талька (концентрация 50 — 70 вес. %) образуются эластичные, легко наносимые на испытуемую поверхность массы, обладающие удовлетворительными адгезионными свойствами к дереву, линолеуму (без ворса), полиэтилену, медной фольге, полиэтиленовой пленке.

У образцов полимеров, которые перед нии) восстанавливает свои первоначальные свойства.

Прочностные свойства наполненных образцов полимера в зависимости от молекулярной массы олигомера представлены в табл. 4.

Сравнительные адгезионные свойства полученных герметиков с известными герметиками — замазками 51-Г-3 и замазками

51-Г-4 на основе этиленпропиленового каучука представлены в табл. 5, 827517

Таблица 5

Сопротивление сдвигу, мПа (кгс/см) Образцы от от от пластмассы ЛГ стали металла

0,064 (0,64) от ПЭ

0,025 (0,25) от ПЭ

0,09 (0,9) Заявляемый образец с 50 вес. % талька

0,24 (2,4) Заявляемый образец с 25 вес. талька

Замазка 51-Г-3

Замазка 51-Г-4

0,025

0,01

0,01

Формула изобретения

Составитель Г. Мишензникова

Техред А. Камышникова

Корректоры: В. Дод и Е. Осипова

Редактор П. Горькова

Заказ 906/13 Изд. № 316 Тираж 694 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Как видно из таблицы, адгезионные свойства полученных герметиков значительно превосходят свойства известных замазок, Герметики с тальком в качестве напол- 5 нителя отличаются высокой эластичностью (до 8%) по отскоку.

Предлагаемая композиция характеризуется повышенной адгезией к различным материалам. Герметики на основе предла- 10 гаемой композиции могут использоваться для герметизации различных конструкций и приборов в авиации, судостроении, машиностроении, для герметизации и гидроизоляции швов в строительстве и т. д. 15

Герметизирующая композиция, включающая полнмер и минеральный наполнитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения адгезии к различным материалам, она содержит в качестве полимера полимер на основе а-метакрилат-о-олигооксипропиленгликоля с молекулярной массой 260—

1000 при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Полимер 30 — 75

Минеральный наполнитель 25 — 70

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Хрулев В. М. Синтетические клен и мастики, М., Высшая школа, 1970, с. 85—

87.

2. Авторское свидетельство СССР № 542758, кл. С 09J 3/14, 1975.

3. Смыслова P. А., Котлярова С. В. Справочное пособие по герметизирующим материалам, М., Химия, 1976, с. 61 (прототип).