Полімерна композиція “коутекс-т”

Винахід відноситься до полімерних композицій на основі епоксидних смол і може бути використаний в галузі буді вництва для виготовлення наливних підлог, для захисту поверхонь. Відомі композиції на основі епоксидних смол ароматичної та аліфатичної природи, отверджених діамінами різної будови, які відзначаються високими фізичними характеристиками, але не забезпечують термо- і зносостійкість [1, 2]. Прототипом пропонованого винаходу є полімерна композиція [3] на основі епоксидних смол, яка містить (мас.ч.): епоксидна діанова смола (100), епоксидна аліфатична смола (5-30), епоксидна смола "Оксилін" (5-20) з отверджувачем (1-50). Вона відзначається високою гідролітичною стійкістю, але не забезпечує задовільні характеристики термостійкості та зносостійкості. Завданням пропонованого винаходу є створення композиції на основі епоксидних смол з підвищеною термо- та зносостійкістю. Для характеристики "термостійкості" використано значення температури початку втрати маси композиції при нагріванні та значення температури, при якій втрачається 10% маси композиції гранична величина маси, коли композиція не руйнується і не втрачає своїх фізико-хімічних властивостей. Поставлене завдання вирішується тим, що полімерна композиція, яка містить епоксидну діанову смолу, епоксидну аліфатичну смолу, епоксидну смолу "Оксилін", затверджувач, згідно запропонованого винаходу, додатково містить полівініліденфторид, натрієву сіль алкілсульфонової кислоти та диметилформамід за такого співвідношення компонентів (мас.ч.): епоксидна діанова смола 100 епоксидна аліфатична смола 5-30 епоксидна смола "Оксилін" 5-20 затверджувач 1-50 полівініліденфторид 0,1-10 натрієва сіль алкілсульфонової кислоти 0,01-1,0 диметилформамід 1-100 Полівініліденфторид (ПВДФ) ТУ 6-05-646-77 [4] використано як цільову високомолекулярну добавку. Натрієву сіль алкілсульфонової кислоти використано як поверхнево-активну речовину для підвищення сумісності компонентів композиції. Поверхнево-активна речовина (ПАР), торгова марка "Сульфонат-порошок", формула (CnH2n+1CmH2m+1)SHSO 3Na, де n+m 11-17, с.в.%; ОВ-90, NaCl - 7, вуглеводнів (що не піддаються омиленню) - 2, Fe - 0,01, зовнішній вигляд - білий порошок, добре розчинний в диметилформаміді, дистильованій воді, добрий піноутворювач. Диметилформамід (ДМФА) використано як розріджувач. Винахід здійснюється такими прикладами (приклад 7): В ємність, що містить 100мас.ч. епоксидної діанової смоли ЕД-20, 5мас.ч. епоксидної аліфатичної смоли ДЕГ-1, 10г епоксидної смоли "Оксилін", додають суміш 1,75мас.ч. ПВДФ, 17,5мас.ч.розріджувача ДМФА і 0,175мас.ч. ПАР у співвідношенні 1:10:0,1 і при кімнатній температурі перемішують протягом 30±5хв. для повного суміщення компонентів. Суміш дегаз ують при залишковому тиску 1,3кПа, при цьому ДМФА видаляється разом з повітрям. Далі до суміші додають 26мас.ч. отверджувача УП-0633 М; після перемішування протягом 30±5хв. композиція готова до вживання. Склади композицій Коутекс-Т та характеристики термо- та зносостійкості наведено в таблиці. Дослідження зносостійкості зразків композицій у вигляді дисків діаметром 25мм і товщиною 1,5мм проводили на установці МІВОВ на швидкості обертання барабана 0,085±0,015м/с, довжина шляху тертя 200см, навантаження на зразок 0,2кг, точність вимірювання товщини зразка 0,0002см; дослідження проводили при температурі 20°С. Стійкість зразків композитів Коутекс-Т до термоокислювальної деструкції визначали за температурними і термогравіметричними характеристиками, одержаними в результаті динамічного термогравіметричного аналізу (ДТГ А) на дериватографі системи "Паулінк-Паулінк-Ердеі" у повітряній атмосфері при 10°С/хв швидкості зростання температури. Досліджували композити в температурній області Ткімн - 800°С. Наважки полімерів складали 100мг; тигель - керамічний, еталон - Аl2 О3. З таблиці видно, що введення добавки ПВДФ у кількості 0,1-2мас.ч. до складу композиції Коутекс дозволяє підвищувати термостійкість на 30-60% в температурній області 100-270°С, а при певному складі композицій Коутекс-Т їх зносостійкість підвищується на 40% порівняно з прототипом. Водночас існують концентраційні області композицій Коутекс-Т, де обидві заявлені характеристики покращуються в порівнянні з прототипом. Також з таблиці видно, що позамежний вміст цільової високомолекулярної добавки ПВДФ у кількості 15мас.ч. погіршує термо- та зносостійкість композицій. Таблиця Склад та характеристики композицій Коутекс-Т Склад композицій, мас.ч. п/п Епоксидна Епоксидна Епоксидна діанова аліфатична смола ПВДФ ПАР смола смола "Оксилін" 1 2 3 4 5 100 100 100 100 100 5 10 20 5 10 5 5 5 5 100,1 0,01 0,2 0,02 0,5 0,05 0,75 0,075 1 0,1 Характеристики композицій Температура Затвер- початку Температура Зносостійкість, ДМФА джувач втрати маси, втрати 10% мкм маси, °С °С 1 24 103 270 102 2 26 92 260 200 5 28 93 260 174 7,5 24 80 250 147 10 28 98 255 174 6 7 8 9 10 11 12 13К 14 100 100 100 100 100 100 100 100 20 10 5 10 10 10 20 20 5 20 10 20 20 20 30 20 Коутекс (прототип) 100 5 10 1,5 0,15 15 1,75 0,175 17,5 2 0,2 20 4 0,4 40 6 0,6 60 8 0,8 80 10 1 100 15 1,5 150 0 0 0 30 26 28 32 28 30 32 34 115 123 102 98 91 74 86 68 270 271 240 210 213 182 220 190 206 150 189 99 186 107 153 176 26 73 231 158 Література до патенту: 1. Nakajima Такао, Murase Massaki, Agari Nobuo; Sunstar Giken k.k. -Двухкомпонентная эпоксидная композиция. Пат.5034494 США, МКИ С08G59/68, С08G59/50. №437084. Заявл. 16.11.89; Опубл. 23.7.91; Приор. 17.11.88, №63-293128 (Япония); НКИ 528/94. Источник информации - РЖХ, №2, 1993. 2Т42П. 2. Liikas Peter Α., Casey Jeremiah P. Эпоксидная композиция, содержащая метил-2,6-циклогександиамин. Пат. 5025078 США, МКИ С08G59/50. Air Products and Chemicals, Inc. - №475470; Заявл. 2.2.90; Опубл.18.6.91; НКИ 528/120. Источник информации - РЖХ, №4, 1993. 4Т46П. 3. Федорченко Є.І., Грицай C.I., Денисенко В.Д. "Водостійка полімерна композиція "Коутекс". Патент України №33017 А від 15.02.2001. Бюл. №1. 4. М.Ю.Кацнельсон, Г.А.Балаев. Пластические массы. Справочник. Л., Химия, 1978. 383с.