Полімерна композиція для будівництва

Полімерна композиція для будівництва, яка містить епоксидну діанову смолу та поліетиленпо ліамін, яка відрізняється тим, що вона містить продукт взаємодії модифікованих вищих жирних кислот касторової олії (85 % рецинолевої кислоти) і діетаноламіну як бактерицид загальної формули O CH2 OH CH2 R C N Винахід відноситься до одержання нетоксичних бактерицидних полімерних композицій на основі епоксидної смоли, що використовуються для захисту, відновлення та ремонту будівельних конструкцій. Відомий компаунд для герметизації швів у залізобетонних конструкціях, який містить діанову і азотовмісну епоксидні смоли, поверхнево-активну речовину (поліметилполісилоксан), низькомолекулярний поліаміноолігоамід як твердник, трис(диметиламіно-метил)-фенол як прискорювач і моноалкілфеніловий ефір як розчинник [1]. Такий компаунд характеризується високими показниками експлуатаційних властивостей - адгезією до вологих поверхней, водо- і хімстійкістю. Недоліками є багатокомпонентність, відсутність бактерицидних властивостей, недостатня адгезія до сталі і скла, а також наявність токсичних розчинників і прискорювачів. Відома композиція для ремонту гуміровочних покрить [2], до складу якої входить епоксидна діанова смола, рідкий бутадієн-нітрильний каучук, тетраметилтіурамдисульфід, сірка, діоксид етанолу, поверхнево-активну речовину (ОС-2 Алкамон), наповнювачі і поліетиленполіамін (ПЕПА) як твер дник. Композиція відрізняється досить високою стійкістю у концентрованих розчинах сірчаної кислоти і гідроксиду натрію. Недоліками цієї композиції є багатокомпонентність, недостатня адгезія до вологого (5,85МПа) і сухого (9,83) бетону та відсутність бактерицидних властивостей. Відома епоксидна композиція, що містить епоксидіанову смолу, поліетиленполіамін і низькомолекулярний поліаміноолігоамід як твердник, поверхнево-активну речовину Амірол М як бактерицид, аеросил і кислотостійкий наповнювачі [3]. Вказана композиція характеризується достатньо високими водо- і хімстійкістю та адгезією до вологого бетону, однак має недостатню бактерицидну дію до тіонових бактерій (75%) та низьку адгезію до сталі і до скла. Найбільш близькою до композиції, що заявляється, є композиція, рекомендована для гідро- та газоізоляції будівельних конструкцій від корозії [4], що містить епоксидну діанову смолу, карбоксилатний каучук, сополімер вінілхлориду з вінілацетатом, поліетиленполіамін як твердник, циклогексанон та етилацетат як розчинники. Недоліками вказаної композиції є невисокі показники водо- і хімстійкості, недостатня адгезія до вологого бето CH2 CH2 OH (19) UA (11) 89569 (13) C2 , де R=C18, і додатково поліаміноолігоамід при такому співвідношенні компонентів, мас. ч: епоксидна діанова смола 100 поліетиленполіамін 5-10 поліаміноолігоамід 5-15 бактерицид 0,5-1,5. 3 ну та відсутність бактерицидних властивостей. Крім того дана композиція містить токсичні розчинники. Нами поставлено задачу розробити нетоксичну полімерну епоксидну композицію з бактерицидними властивостями до життєдіяльності тіонових бактерій (Thiobacillus), що виробляють сірчану кислоту, з поліпшеними адгезією до вологого бетону, скла і сталі, водо- і хімстійкістю. Поставлена задача вирішується таким чином: полімерна композиція, що містить епоксидну діанову смолу, нетоксичний бактерицид і додатково комбінацію амінного та амідного твердників, як амідний твердник - низькомолекулярний поліаміноолігоамід, як амінний твердник - поліетиленполіамін, як бактерицид - продукт взаємодії модифікованих вищих жирних кислот касторового масла (85% рецинолєвої кислоти) і діетаноламіну при такому співвідношенні компонентів, мас.%: Епоксидна діанова смола 100 Поліетиленполіамін 5-15 Поліаміноолігоамід 5-10 Бактерицид 0,5-1,5 В якості епоксидної смоли використовували олігомер марки ЕД-20 /ДСТУ-2093-92/ з вмістом епоксидних груп до 22%, в'язкістю при 25°С - 1218Па×с, як амінний твердник - поліетиленполіамін марки ПЕПА /ТУ 6-01-33069/ з в'язкістю при 25°С 0,9Па×с, як бактерицид - продукт взаємодії модифікованих вищих жирних кислот касторового масла (85% рецинолєвої кислоти) і діетаноламіну з кислотним числом 100мгКОН/г та в'язкістю при 25°С - 8-10Па×с і додатково низькомолекулярний поліаміноолігоамід марки Л-20 /ТУ 6-05-1123-68/ з амінним числом 175-220 та в'язкістю при 25°С 5,5-6,5Па×с. Для експериментальної перевірки властивостей складу, який заявляється, було підготовлено 12 композицій, 3 з яких показали оптимальні результати (таблиця 1). Композиції за прикладами 1-12 готували таким чином. Окремо у змішувачах готували дві суміші: розраховані кількості ЕД-20 і бактерицида та Л-20 і ПЕПА. Суміші повільно перемішували 10 хвилин, потім з'єднували і знову перемішували до одержання однорідної суміші. Заливали композиції у форми та проводили твердіння в кімнатних умовах близько 25°С на протязі 72 годин. Для готових композицій визначали значення стійкості до агресивних рідин /ГОСТ 12020-72/, водопоглинання /ГОСТ 4650-80/ та інгібіруючого ефекту до бактерій, що виробляють сірчану кислоту за методикою [5] з деякими змінами. Адгезійну міцність при рівномірному відриві до сталі, скла та до бетону визначали за ГОСТ 14760-69. Інгібіруючий ефект композиції до життєдіяльності бактерій, що виробляють сірчану кислоту, розраховували по формулі: A - A2 S= 1 × 100%, де A1 89569 4 CK - C H , t де S - інгібіруючий ефект, %; CK - вміст протонів в кінці дослідженого періоду, мг-екв/л; CH - вміст протонів на початку дослідженого періоду, мг-екв/л; t - період проведення дослідження, доба; A 1 і A 2 - активність життєдіяльності бактерій в контрольному та дослідженому розчинах, мгекв/л×доба. Проведено порівняльний аналіз композицій з прототипом. Показники властивостей заявленої композиції та прототипу представлено в таблиці 1. Порівняльний аналіз дозволяє зробити такі висновки: 1. Використання в заявленій композиції продукту взаємодії модифікованих вищих жирних кислот та алкеноламінів як бактерицида, та певного співвідношення в суміші твердників дозволяє отримати композиції з високим інгібіруючим ефектом до життєдіяльності Thiobacillus і поліпшеними адгезією до сталі, скла і вологого бетону, водо- і хімстійкістю. 2. У процесі експериментальних досліджень був одержаний несподіваний ефект підвищення властивостей водо- і хімстійкості композицій, адгезії до сталі і скла, в яких було введено 1,01,2мас.ч. продукту взаємодії модифікованих вищих жирних кислот та алкеноламінів. Джерела інформації, які приймалися до розгляду при експертизі 1. Пат. №1052522, СССР, МКИ4 С 08 L 63/02; С 09 К 3/10. Компаунд для герметизации швов в железобетонных конструкциях / В.Б. Цымалин, В.В. Козлов, А.К. Шрейбер, О.Л. Фиговский, Т.Г. Телегина, Моск. орд. Труд. Кр. Знамени инж.-стр. ин-т им. В.В. Куйбышева - №3494410/23-05. Заявл. 29.07.82, опубл. 07.11.83. Бюл. №41. 2. Пат. №1521744, СССР, МКИ С 08 L 63/02. Композиция для ремонта гуммировочных покритий / Т.Т. Котова - №4132031/23-05. Заявл. 09.10.86, опубл. 15.11.89. Бюл. №42. 3. Патент на винахід №76199, Україна. Епоксидна композиція/ Р.А. Яковлева, К.В. Латорець, Ю.В. Попов, І.В. Корінько, С.С. Піліграм, Є.Б. Клейн, О.А. Абрамова. Опубл. 17.07.2006. Бюл.№7. 4. Пат. №2056390, Россия, МКИ С 04 В 41/63. Композиція для гидро- и газоизоляции строительных конструкцій / Б.Н. Махаринов, И.Г. Саришвили, С.А. Владимирова, Ю.Н. Порошин №5002819/04. Заявл. 04.07.91, опубл. 20.03.96. Бюл. №8. 5. Sand W., Bock Е., White D.C. Biotest system for rapid evaluation of concrete resistance to sulfuroxidizing bacteria // Mater. Perform. - 1987. vol.26, №3. - p.3, 14-17. A= 5 89569 6 Таблиця 1 Складові частини та показники властивостей відома 1 композицій Епоксидіановий оліго100 мер ЕД-20, мас. ч. Низькомолекулярний поліаміноолігоамід 60 Л-20, мас. ч. Поліетиленполіамін ПЕПА, мас. ч. Бактерицидна добавка, мас. ч. Бактерицидна дія,% 0 10 Адгезійна міцність до 6,7 13,2 скла, МПа Адгезійна міцність до 8,2 20,8 сталі, МПа Адгезійна міцність до 1,65 1,8 вологого бетону, МПа Водопоглинання, % 0,95 0,43 Стійкість до дії H2SO4 на протязі 365 діб при 5,9 3,7 температурі 20±5°С, % Стійкість до дії NaOH на протязі 365 діб при 3,6 1,9 температурі 20±5°С, % Комп’ютерна верстка М. Ломалова 2 3 4 Кількісний склад рецептур 8 5 6 7 9 (оптим) 10 11 12 (контр) (контр) 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 60 10 5 7,5 10 12,5 15 18 4 12 12 7,5 10 9 7,5 6,5 5 4 12 1,0 1,0 0,5 0,7 1,0 1,2 1,5 1,0 1,0 46 22 65 28 88 90 100 100 100 84 92 15,1 3,8 7,6 9,3 16,0 17,6 20,3 19,5 18,0 6,5 5,3 22,6 6,6 7,5 18,0 25,4 30,0 38,5 40,0 40,1 8,4 7,7 4,8 3,3 1,7 1,95 Перевищує міцність бетону при рівномірному відриві 0,21 0,88 0,55 0,37 0,18 0,10 0,06 0,06 0,08 2,3 1,1 2,0 2,4 4,6 2,85 2,6 1,7 1,3 1,2 1,2 1,5 1,95 2,75 1,7 2,45 2,0 1,9 1,4 1,1 1,1 1,0 1,6 2,3 2,45 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601