Кремнійорганічна композиція

Реферат: Кремнійорганічна композиція, яка включає мономер і зшиваючий агент діалілдиметилсилан, причому вона як мономер містить тетравінілтетраметилциклотетрасилоксан за наступного співвідношення компонентів, мас. %: тетравінілтетраметилциклоте 97,0-99,9 трасилоксан діалілдиметилсилан 0,1-3,0. UA 101716 U (54) КРЕМНІЙОРГАНІЧНА КОМПОЗИЦІЯ UA 101716 U UA 101716 U 5 10 15 20 Корисна модель належить до будівельної галузі, а саме до промисловості будівельних матеріалів на основі цементного каменю: бетону, залізобетону, штукатурки. Задача корисної моделі - розробка полімерної композиції для зміцнення цементних матеріалів шляхом поверхневого просочення ненасиченими мономерами, що здатні глибоко проникати в матеріал, з наступною їх короткочасною полімеризацією під радіаційним впливом. Цементний камінь є продуктом тверднення зволоженого цементу. Він виконує роль зв'язуючого в багатьох будівельних матеріалах: штукатурках, бетонах, залізобетонах тощо. Як пористий матеріал цементний камінь легко поглинає воду, водні розчини - солей і кислот. В результаті виникають корозійні процеси, падає міцність та морозостійкість будівельних матеріалів, скорочується їх довговічність. Рівень техніки, існуючі методи підвищення довговічності бетону підрозділяють на хімічну модифікацію при його виготовленні і обробку поверхні захисними складами. Обробку поверхні бетону проводять шляхом флюатування, гідрофобізації і лакофарбовими матеріалами. Відома кремнійорганічна композиція за авторським свідоцтвом СРСР 1735252 (0 04 8 41/64, опубл. 1992.05.23), яка містить олігоетоксисилоксан, кислий сірчистокислий натрій і ізопропіловий спирт. Вона підвищує міцність поверхневого шару бетону. Недопіком даної композиції є недостатній рівень забезпечення міцності цементного матеріалу. Найбільш близьким за суттю до запропонованої корисної моделі є вибрана за прототип кремнійорганічна композиція для радіаційно-хімічного зміцнення цементного каміння за патентом України 93815 (С04В 41/60 опубл. 2011.03.10), що являє собою суміш мономера вінілгептаметилциклотетрасилоксану з зшиваючим агентом діалілдиметилсиланом за наступного співвідношення компонентів, мас. %: вінілгептаметилциклотетрасилоксан діалілдиметилсилан 25 30 35 97,0-99,9 0,1-3,0. Кремнійорганічна композиція за прототипом забезпечує поверхневе просочення цементного каменю і ефективно полімеризується при наступному опромінюванні прискореними електронами з енергією 4-5 Мев, з дозою не менше 200 кГр, але вона не забезпечує достатньої міцності цементного матеріалу і достатнього рівня зниження водопоглинання. Технічною задачею запропонованої корисної моделі є удосконалення складу кремнійорганічної композиції, що забезпечить підвищення фізико-механічних характеристик цементного каменю і більш ефективне зниження водопоглинання. Поставлена задача вирішується тим, що кремнійорганічна композиція, яка включає мономер і зшиваючий агент діаллілдиметилсилан, згідно з запропонованою корисною моделлю як мономер містить тетравінілтетраметилциклотетрасилоксан за наступного співвідношення компонентів, мас. %: тетравінілтетраметилциклотетрасилоксан діалілдиметилсилан 40 45 50 55 97,0-99,9 0,1-3,0. Кремнійорганічну композицію одержують шляхом змішення компонентів за кімнатної температури. Композиція являє собою низьков'язку безколірну рідину необмеженої життєздатності. Оптимальні приклади складу композицій наведені в табл. 1. Використання кремнійорганічної композиції включає поверхневе просочення цементного каменю з наступним опроміненням прискореними електронами. Низька в'язкість мономерів сприяє глибокому проникненню їх суміші в бетон, а наступна радіаційна кополімеризація забезпечує бетону підвищення фізико-механічних властивостей. У порівнянні з прототипом тетравінілтетраметилциклотетрасилоксан, що містить у структурі циклотетрасилоксану 4 вінільних групи забезпечує більш високий ступінь зшивання полімерної сітки, що формується, ніж у полімерної сітки сформованої з вінілгептаметилциклотетрасилоксану (за прототипом), що містить лише 1 вінільну групу. Радіаційно-хімічні технології привертають увагу завдяки мінімальним енерговитратам, високій швидкості процесів, можливістю проведення процесів при кімнатній температурі, вилученням з кінцевих продуктів реакції сторонніх домішок (каталізаторів, ініціаторів, продуктів їх розпаду), відсутністю залишкової радіоактивності. Модифікуючу здатність дослідних сумішей оцінюють на зразках цементного каменю. Для цього з цементного тіста нормальної густини (вода/цемент = 0,27) з портландцементу марки 500 тип І (без добавок) виготовляють циліндри висотою та діаметром, рівними 22 мм. Твердіння проводять за умов лабораторії. Через 28 діб цементні зразки висушують за температури 105 °C 1 UA 101716 U 5 10 до постійної маси протягом 24-ох годин. Висушені цементні зразки поміщають на 24 години в дослідні склади (див. табл. 1). Глибина просочення цементного каменю композицією за прототипом складала не більше 3 мм, запропонованою композицією - не менше 11 мм. Твердіння мономерів в масі цементного каменю проводять шляхом опромінення на прискорювачі електронів [Радиационная установка с ускорителем электронов ИЯИ HAH Украины / В.И.Сахно, И.В.Вишневский, А.Г.Зеленский и др.// Атомнаяэнергетика.-2003 - Т. 94. № 2. - С. 163-166] за таких параметрів: енергія прискорених електронів - 4…5 Мев, щільність 2 струму електронів 200…400 мА/см , при дозі не менше 200 кГр. Міцність зразків при стиску визначають за ГОСТ 10180-90, водопоглинання за ГОСТ 12730.3-78. Таблиця 1 Співвідношення компонентів кремнійорганічної композиції Склад композиції, мас. % Тетравінілтетраметилциклотетрасилоксан Діалілдиметилсилан 1 99,9 0,1 Приклади 3 4 99,0 98,0 1,0 2,0 2 99,5 0,5 5 97,0 3,0 6-к 95,0 5,0 Таблиця 2 Властивості цементних зразків Контрольний зразок (без просочення) Показник Межа міцності стисканні, МПа Водопоглинання, % 15 20 при Прототип 23 7,7 Склад за корисною моделлю/ Приклади 1 2 3 4 5 6-к 50 55 69 61 64 59 62 0,7 0,6 0,4 0,4 0,4 0,5 0,5 Встановлено оптимальний вміст компонентів, в просочуючій суміші (приклади 1-5 табл. 2). Збільшення концентрації дієну більше 3 % (приклад 6, контрольний, табл. 2) економічно недоцільно тому що не забезпечує значного збільшення міцності. Як видно з таблиці 2, запропонований спосіб вторинного захисту цементного каменю шляхом просочення композицією, що вміщує тетравінілтетраметилциклотетрасилоксан і диалілдиметилсилан з наступним радіаційним твердінням значно підвищує його фізикомеханічні властивості і знижує водопоглинання. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 Кремнійорганічна композиція, яка включає мономер і зшиваючий агент діалілдиметилсилан, яка відрізняється тим, що вона як мономер містить тетравінілтетраметилциклотетрасилоксан за наступного співвідношення компонентів, мас. %: тетравінілтетраметилциклотетрасилоксан 97,0-99,9 діалілдиметилсилан 0,1-3,0. Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2