Полімерна композиція

Изобретение относится к строительным материалам, которые могут применяться в качестве вяжущего при футеровке аппаратов и облицовке строительных конструкций химической и металлургической промышленности, в условиях воздействия высоких температур. Известны составы, включающие эпоксидную смолу, кремнийорганическую смолу, полиамидную смолу, эвкрептитовый ситалл, обладающие высокими физико-механическими свойствами [1]. Недостаток данной композиции заключается в том, что совмещение данной смеси производится при пониженном давлении, а отверждение состава осуществляется при температуре +140°C, что требует применения дорогостоящей технологической оснастки. Кроме того, данная полимерная композиция обладает слабой химстойкостью и невысокой теплостойкостью. Наиболее близкой по технической сущности и полученному эффекту к предложенной заявке является смесь [2], включающая, мас.ч.: Однако такие композиции обладают низкими теплостойкостью, химической стойкостью и невысокой степенью отверждения, а процесс приготовления не технологичен, так как ускоритель твердения растворяется в предварительно подогретой до 120°C эпоксидной смоле, а отверждение составов производится при температуре 150°C. В основу изобретения положена задача разработать такую полимерную композицию, которая обладала бы более высокими теплостойкостью и химической стойкостью, а отверждение осуществлялось при нормальной температуре. Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция, включающая эпоксидную смолу, кремнийорганическую смолу, согласно изобретению, дополнительно содержит кизельгуровый порошок, а для повышения химической стойкости и степени отверждения, а также снижения температуры отверждения используют полиэтиленполиамин при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: Характеристики используемых компонентов: смола эпоксидная ЭД-20 (ЭД-16) ГОСТ 10587 84; смола эпоксидная алкилрезорциновая ЭИС-1 продукт, конденсации эпихлоргидрина с алкилрезорциновой фракцией сланцевых фенолов, вязкая однородная жидкость темно-коричневого цвета, динамическая вязкость при 50°C по ВПЖ-2 12ПА.С., массовая доля эпоксидных групп 18%, общего хлора 1,8%, летучих веществ - 2%, жизнеспособность с ПЭПА 20мин. Полиэтиленполиамин - ТУ 6 - 02 - 1099 - 83. Кремнийорганическая смола - ТУ-6 - 02 - 567 75 - раствор полиметилфенилсилокса-новой смолы в толуоле. Содержание сухого остатка - 34 - 40%. Вязкость по вискозиметру ВЗ-1 - не менее 12сек. Прочность пленки при изгибе - не менее 3мм. Прочность пленки при ударе при t = 1500°C не менее 15кгс.см. Пленка - водостойка, бензостойка. Кизельгуровый порошок обожженный получают путем обжига и измельчения горных пород, состоящих из аморфного кремнезема с примесями кальцита, оксидов алюминия, железа и др. Цвет от серого до светло-розового, кислотостойкость не менее 98%, массовая доля влаги не более 2%, потери при прокаливании не более 0,3%, остаток на сите 0,3мм не более 1,0%. Полимерную композицию готовят путем смешения компонентов, в любой последовательности, в растворомешалке при температуре 20 ± 5°C на строительной площадке. Аминный отвердитель добавляют непосредственно перед применением полимерной композиции. Пример 1. В растворомешалку заливают эпоксидную смолу ЭД-20 - 100мас.ч. Затем кремнийорганическую смолу - 30мас.ч. Смесь тщательно перемешивают в течение 3 - 4мин. Засыпают кизельгуровый порошок - 80мас.ч. Перемешивают в течение 5 минут. Непосредственно перед применением добавляют отвердитель - полиэтиленполиамин 10мас.ч. Состав перемешивают в течение 5 минут. Композицию наносят шпателем на штучные кислотоупорные материалы (кирпич, плитка), на защищаемую поверхность и производят футеровку аппаратов или облицовку строительных конструкций. Пример 2. Эпоксидную смолу ЭД-16 подогревают на водяной бане до температуры +40°C. Заливают в растворомешалку ЭД-16 100мас.ч. Добавляют кремнийорганическую смолу - 50мас.ч. Смесь перемешивают. Затем вводят кизельгуровый порошок - 120мас.ч. Снова тщательно перемешивают. Непосредственно перед применением добавляют отвердитель полиэтиленполиамин 12мас.ч. Перемешивают в течение 5 - 6мин. Готовую полимерную композицию применяют в качестве вяжущего при футеровке аппаратов или облицовке строительных конструкций. Пример 3. Эпоксидно-сланцевую смолу ЭИС-1 100мас.ч. заливают в растворомешалку. Затем добавляют кремнийорганическую смолу - 40мас.ч. Смесь перемешивают до получения однородного состава. Засыпают кизельгуровый порошок 100мас.ч. тщательно перемешивают. Перед применением вводят отвердитель полиэтиленполиамин 11мас.ч. Снова перемешивают в течение 5 минут. Полимерную композицию используют в качестве вяжущего при футеровке аппаратов и облицовке строительных конструкций. Составы предлагаемой и известной полимерной композиции приведены в табл.1, а физико-механические и химические свойства данных полимерных композиций - в табл.2. Как видно из примеров приготовление и отверждение составов, предлагаемой полимерной композиции, осуществляется при нормальном давлении и температуре окружающего воздуха 20 ± 5°C. Что значительно упрощает технологический процесс приготовления предлагаемой полимерной композиции по сравнению с известными. Анализируя данные табл.2, легко заметить, что введение кизельгурового порошка в 1,5 раза повышает теплостойкость предлагаемой полимерной композиции. Низкие плотность и теплопроводность кизельгура обуславливают высокие теплоизоляционные свойства полимерной композиции, так как при введении наполнителя кизельгурового порошка, с низкой теплопроводностью, происходит увеличение деформационной теплостойкости вследствие увеличения модуля упругости. Увеличение адгезии предлагаемой полимерной композиции в 2,5 раза по сравнению с известными композициями, обусловлено адгезионным взаимодействием наполнителя, тонко молотого кизельгурового порошка, с матрицей, что в свою очередь также увеличивает теплостойкость полимерной композиции. Высокий коэффициент химической стойкости предлагаемой полимерной композиции достигается применением алифатических ди- и полиаминов. Отвердитель - полиэтиленполамии общей формулы имеющий активные атомы водорода, вводится в предлагаемую полимерную композицию в соотношении, при котором достигается стехиометрическое соотношение эпоксидных групп и активных атомов водорода, что способствует достижению высоких степени отверждения я коэффициента химической стойкости. Водопоглощение предлагаемой полимерной композиции в 2 раза ниже чем у известного состава. Это объясняется химическим взаимодействием между функциональными группами эпоксидной смолы и поверхностью оксидов металлов, входящих в состав кизелыурового порошка и обладающих повышенной адсорбционной и каталитической активностью, таких как В результате образования прочных химических связей между поверхностью наполнителя и полимера создается плотная, непроницаемая структурная система, что препятствует диффузионному поглощению воды данной полимерной композицией. Оптимальное количество наполнителя кизельгурового порошка, находится в пределах 80 120м.ч., дальнейшее его увеличение приводит к повышению вязкости полимерной композиции и невозможности его применения в качестве вяжущего. Уменьшение количества вводимого наполнителя - кизельгурового порошка, приводит к снижению физико-механических показателей.