Полімерна композиція холодного отвердіння

Реферат: Полімерна композиція холодного отвердіння на основі епоксидної діанової смоли, амінного отверджувача, розріджувача, причому як амінний отвержувач містить продукт взаємодії дигліцидилового етеру дифенілолпропану з діетилентриаміном за співвідношення від 1:3,3 до 1:7,3 (моль), як розріджувач містить дигліцидиловий етер 1,4-бутандіолу або дигліцидиловий етер поліоксипропілендіолу або тригліцидиловий етер поліоксипропілентріолу. UA 100839 U (54) ПОЛІМЕРНА КОМПОЗИЦІЯ ХОЛОДНОГО ОТВЕРДІННЯ UA 100839 U UA 100839 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до полімерних композицій холодного отвердіння на основі епоксидних діанових смол і призначена для застосування в машинобудуванні, цивільному будівництві для захисту, герметизації та ремонту бетонних, металевих поверхонь. Відомі композиції холодного отвердіння на основі епоксидної діанової смоли і амінних отверджувачів для захисту бетонних, металевих поверхонь [1-3], але значення міцності на розтягнення, вигинання та стиснення за низьких температур (до 0 °C) невисокі, а час гелеутворення занадто великий для виконання швидких ремонтних робіт, які треба проводити в холодну пору року поза приміщеннями. Прототипом запропонованої корисної моделі є композиція холодного отвердіння, яка містить смолу епоксидну діанову - 100, амінний отверджувач - 63-79, розріджувач - 5-40 [4]. Композиція не має високих показників міцності при отвердінні в умовах низьких температур (0 °C) та витримки протягом короткого періоду часу (до 8 годин), що звужує її експлуатаційні можливості при швидкому ремонті та в зимовий період. Задачею корисної моделі є створення полімерної композиції холодного отвердіння, в якій за рахунок підбору якісного та кількісного складу компонентів забезпечуються високі механічні властивості при отвердінні в умовах температур 0-25 °C та протягом короткого періоду часу (до 8 годин). Поставлена задача вирішується тим, що полімерна композиція холодного отвердіння, що включає епоксидну діанову смолу, амінний отверджувач, розріджувач, згідно з корисною моделлю, містить як амінний отверджувач продукт взаємодії дигліцидилового етеру дифенілолпропану з діетилентриаміном за співвідношення від 1:3,3 до 1:7,3, як розріджувач: дигліцидиловий етер 1,4-бутандіолу, або дигліцидиловий етер поліоксипропілендіолу, або тригліцидиловий етер поліоксипропілентріолу, за співвідношення компонентів, м.ч: епоксидна діанова смола 100 амінний отверджувач 30-46 розріджувач 5-40. Амінний отверджувач отримують в реакторі, який забезпечений електричною мішалкою, обігрівачем та охолоджувачем. Спочатку в реактор завантажують дигліцидиловий етер дифенілолпропану (190,0 г), до якого прикапуванням при перемішуванні додають діетилентриамін (376 г). Нагрівають реактор до температури 60-70 °C. Після повного додавання діетилентриаміну продовжують перемішування протягом 120 хв. Реактор охолоджують. Продукт 3 . реакції має амінний еквівалент 34 г/екв, густину 1,05 г/см , в'язкість за 25 °C 1,25 Па с. Для отримання отверджувача з більшим значенням амінного еквіваленту (50 г/екв) зменшують кількість діетилентриаміну до 170,0 г. Для прикладів нами використані дигліцидиловий етер 1,4-бутандіолу з масовою часткою . епоксидних груп 32,8 % та в'язкістю за 25 °C 18 мПа с, дигліцидиловий етер поліоксипропілендіолу з масовою часткою епоксидних груп 10,0 % та в'язкістю за 25 °C 105 . мПа с, тригліцидиловий етер поліоксипропілентріолу з масовою часткою епоксидних груп 16,1 та . в'язкістю за 25 °C 140 мПа с. Полімерну композицію одержують за такою технологією: в епоксидну діанову смолу вносять або дигліцидиловий етер бутандіолу, або дигліцидиловий етер поліоксипропілендіолу, або тригліцидиловий етер поліоксипропілентріолу, отверджувач в указаній послідовності при постійному перемішуванні суміші 5-10 хвилин після внесення кожного компонента. Отримана композиція має температуру склування 65-75 °C, життєздатність за 20 °C 10-25 хв. Оптимальні та контрольні приклади наведені в табл. 1. В табл. 2 наведено фізико-механічні властивості полімерних матеріалів. Як видно з табл. 2, запропонована композиція має більші значення міцності на розтягнення, вигинання та стиснення в порівнянні з відомою композицією. Найбільш оптимальні результати досягаються у прикладі № 8, де через 8 годин за 25 °C міцність на розтягнення композиції зростає в 2,8 рази; міцність на вигинання зростає в 2,3 рази в порівнянні з відомою композицією. Після затвердження композиції за 0 °C через 24 години міцність на розтягнення композиції зростає в 3 рази, міцність на вигинання зростає в 3рази, міцність на стиснення зростає в 2,4 рази. Менші значення часу гелеутворення та характер зростання міцності дозволяє використовувати композицію при швидкому ремонті. В контрольному прикладі 10 зменшення кількості відповідно дигліцидилового етеру 1,4бутандіолу та амінного отверджувача приводить до зменшення міцності полімерної композиції на розтягнення, вигинання, стиснення. В контрольному прикладі 11 збільшення кількості відповідно дигліцидилового етеру 1,4-бутандіолу та амінного отверджувача приводить також до зменшення міцності композиції на розтягнення, вигинання, стиснення. 1 UA 100839 U 5 Розроблена композиція дозволяє проводити швидкі ремонтні роботи при будь-якій погоді (температура вище 0 °C) та забезпечує високу міцність при розтягненні, вигинанні, стисненні. Запропонована композиція може бути використана в громадському будівництві, машинобудуванні, трубопровідному транспорті для захисту, герметизації та ремонту бетонних, металевих поверхонь. Таблиця 1 Склад запропонованої полімерної композиції Компоненти Вміст компонентів в композиції за прикладами, мас.ч 10 11 2 3 4 5 6 7 8 9 Прототип* конт. конт. 1 Епоксидна діанова смола 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 (DER 331) Продукт взаємодії дигліцидилового етеру 31 37 46 30 31 34 30 33 37 25 дифенілолпропану з діетилентриаміном ** Дигліцидиловий етер 1,45 20 40 3 бутандіолу Дигліцидиловий етер 5 20 40 поліоксипропілендіолу Тригліцидиловий етер 5 20 40 поліоксипропілентріолу 100 100 50 71 45 20 * Прототип (патент UA 82276). Полімерна композиція включає (мас.ч.): смолу епоксидну DER331-100; смолу тригліцидиловий етер поліоксипропілентріолу - 20; амінний отверджувач продукт взаємодії олігоциклокарбонату 1,4-бутандіолу з аміноетилпіперазином за співвідношення 1:2,2 (моль) - 71. **В прикладах 1-8, 10-11 амінний отверджувач - продукт взаємодії дигліцидилового етеру дифенілолпропану з діетилентриаміном за співвідношення від 1:3,3 (моль); в прикладі 9- за співвідношення 1:7,3 (моль). Таблиця 2 Фізико-механічні властивості полімерної композиції холодного отвердіння Приклади Показник Час гелеутворення за Т=25 °C, хв. Міцність на розтягнення через 8 год. за Т=25 °C, МПа Міцність на розтягнення через 24 год. за Т=25 °C, МПа Міцність на розтягнення через 24 год. за Т=0 °C, МПа Міцність на стиснення через 8 год. за Т=25 °C, МПа Міцність на стиснення через 24 год. за Т=25 °C, МПа 10 11 Прототип Конт. Конт. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 12 20 20 13 20 20 10 15 18 20 45 20 8 14 12 8 12 10 9 17 14 6 7 6 69 76 67 62 68 63 69 71 61 56 55 58 6 8 7 5 7 6 7 9 8 3 4 3 18 21 17 15 18 14 17 20 18 10 8 9 108 115 106 102 108 106 105 112 106 98 95 97 2 UA 100839 U Продовження таблиці 2 Міцність на стиснення через 24 год. за Т=0 °C, 10 МПа Міцність на вигинання через 8 год. за Т=25 °C, 11 МПа Міцність на вигинання 5 через 24 годзаТ=0 °C, МПа 5 14 11 7 11 8 9 12 10 5 6 5 15 10 9 12 10 12 16 12 7 8 7 7 5 4 6 5 6 9 8 3 4 3 Джерела інформації: 1. Патент RU 2186802, опубл. 10.08.2002. 2. Патент RU 2207349, опубл.27.06.2003. 3. Патент RU 2479601, опубл. 20.04.2013. 4. Патент UA 82276, опубл.25.07.20013 – прототип. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Полімерна композиція холодного отвердіння на основі епоксидної діанової смоли, амінного отверджувача, розріджувача, яка відрізняється тим, що вона як амінний отвержувач містить продукт взаємодії дигліцидилового етеру дифенілолпропану з діетилентриаміном за співвідношення від 1:3,3 до 1:7,3 (моль), як розріджувач містить дигліцидиловий етер 1,4бутандіолу або дигліцидиловий етер поліоксипропілендіолу або тригліцидиловий етер поліоксипропілентріолу за такого співвідношення компонентів, м. ч: епоксидна діанова смола 100 амінний отверджувач 30-46 розріджувач 5-40. 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 3