Вібропоглинаюча полімерна композиція

Реферат: Винахід належить до одержання вібропоглинаючих полімерних композицій для захисту тонкостінних металевих будівельних конструкцій від вібрації, що містить суміш олігомерних зв'язуючих, амінний отверджувач та наповнювач. Розроблена вібропоглинаюча полімерна композиція характеризується підвищеною адгезійною міцністю до сталі Ст3 та високими значеннями демпфуючої здатності, які зберігаються в широкому температурному діапазоні при застосуванні як олігомерних зв'язуючих: суміш трициклокарбонатпропілового ефіру поліоксипропілентріолу та епоксидного олігомеру, як амінний отверджувач - діетилентриамін та як наповнювач - білу сажу і технічний вуглець. UA 104386 C2 (12) UA 104386 C2 UA 104386 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Винахід належить до галузі будівництва, а саме до одержання вібропоглинаючих полімерних композицій для захисту тонкостінних металевих будівельних конструкцій від вібрації. Відома полімерна композиція [1], яка застосовується для захисту будівельних конструкцій, що містить наступні компоненти: епоксидний діановий олігомер ЕД-20, амінний отверджувач суміш ізофорондіаміну і один з амінів, вибраних з метаксилілендіаміну чи діетилентриаміну, чи триетилентетраміну та трис(диметиламінометил)фенолу у вигляді аддукту з Лапролат-803, інше - розріджувач - суміш діоксанових спиртів та їх високомолекулярних ефірів. Лапролат-803 представляє собою трициклокарбонатпропіловий ефір поліоксипропілентриолу. Недоліком даної композиції є складність отримання аддукту, який необхідно додатково нагрівати до 6065 °C протягом 3 годин. Також дана композиції є багатокомпонентною, що ускладнює її отримання. Відома вібропоглинаюча епоксіамінна композиція [2] на основі епоксидіанового олігомеру ЕД-20, модифікованого трициклокарбонатом поліоксипропілентріолу, як отверджувач використовували моноціанетилдіетилентриамін, як комплексний наповнювач - суміш тальку, слюди та білої сажі. Дана композиція характеризується достатньо високими показниками демпфуючої здатності при кімнатних температурах. Однак при менш низьких температурах композиція втрачає свою демпфуючу здатність. Також використання як отверджувача моноціанетилдіетилентриаміну, який містить тільки одну первинну амінну групу, не дозволяє отримати композиції з високим ступенем отвердіння - величина гель-фракції складає 76-80 % (режим термообробки 80 °C протягом 6 годин). Найбільш близькою до композиції, що заявляється, є вібропоглинаюча полімерна композиція для захисту інженерних конструкцій від вібрації [3], що містить як полімерний зв'язуючий епоксидний олігомер Е-181 (100 вес. ч.), модифікатор диметакрилат(бістриетиленгліколь)-фталат марки МГФ-9 (30-40 вес. ч.), отверджувач метафенілендіамін, наповнювач - графіт (90-150 вес. ч.). Вказана композиція характеризується достатньо високим значенням демпфуючої здатності (коефіцієнт механічних втрат 0,4-0,6) при 20 °C, однак зі зниженням температури до 0 °C спостерігається зменшення коефіцієнту механічних втрат до 0,1. Композиція має недостатньо високу адгезійну міцність до сталі Ст3 (252 40 кгс/см ) та може стверджуватися тільки при підвищених температурах (120 °C) протягом 25 годин. Нами поставлено задачу підвищити адгезійну міцність до сталі Ст3 при збереженні високих значень демпфуючої здатності композиції в широкому температурному діапазоні. Поставлена задача вирішується таким чином: полімерна композиція містить суміш олігомерних зв'язуючих: трициклокарбонатпропіловий ефір поліоксипропілентріолу (Лапролат803) та епоксидний олігомер (ЕД-20), як амінний отверджувач - діетилентриамін (ДЕТА) та як наповнювач - білу сажу (БС-50) і технічний вуглець (П-234). Найкращі результати отримали при наступному співвідношенні вищевказаних компонентів, мас. ч.: трициклокарбонатпропіловий ефір поліоксипропілентріолу (Лапролат-803) 60-70 епоксидний олігомер (ЕД-20) 30-40 біла сажа (БС-50) 10-20 технічний вуглець (П-234) 5-15 діетилентриамін (ДЕТА) 15-16 Для отримання вібропоглинаючої полімерної композиції використовували трициклокарбонатпропіловий ефір поліоксипропілентріолу марки Лапролат-803 (ТУ 2226-30310488057-94) з вмістом циклокарбонатних груп - 27,1 % та епоксидних груп - 2,17 %, в'язкістю при 25 °C-37,5 Пас; епоксидний олігомер марки ЕД-20 (ДСТУ-2093-92) з вмістом епоксидних груп до 21 %, в'язкістю при 25 °C-1218 Пас; амінний отверджувач - діетилентриамін (ТУ 6-02914-86) з вмістом азоту 40,7 %, в'язкістю при 25 °C-0,2 Пас. Як наповнювач використовували 2 білу сажу марки БС-50 з питомою поверхнею 50 м /г (ГОСТ 18307-78) та технічний вуглець 2 марки П-234 з питомою поверхнею 109 м /г (ГОСТ 7885-86). Запропоновані композиції за прикладами 1-6 готували наступним чином. У змішувач вводять послідовно розраховану кількість ЕД-20, Лапролат-803, БС-50 та П-234. Суміш повільно перемішували протягом 10 хвилин, потім додавали необхідну кількість отверджувача ДЕТА і знову перемішували до одержання однорідної суміші. Зразки полімерів стверджували при 25 °C протягом 24 годин і 4 години при 80 °C. Ступінь отвердіння за величиною гель-фракції для всіх композицій (1-6) становить 92-94 %. 1 UA 104386 C2 5 Для дослідної перевірки властивостей складу, який заявляється, було підготовлено 6 композицій. Для заявлених композицій визначали коефіцієнт механічних втрат (ГОСТ 20812-83) та адгезійну міцність покриття до сталі Ст3 (ГОСТ 14760-69). Проведено порівняльний аналіз композицій з прототипом. Склад композицій та їх властивості в порівнянні з прототипом наведено в таблиці. Таблиця Склад композицій та їх властивості в порівнянні з прототипом Складові частини та показники властивостей Прототип Трициклокарбонатпропіловий ефір поліоксипропілентріолу (Лапролат803) Епоксидний олігомер (ЕД-20) Діетилентриамін (ДЕТА) Біла сажа (БС-50) Технічний вуглець (П-234) 20 °C 0,40-0,50 Коефіцієнт механічних втрат при 0 °C 0,10-0,12 температурі -20 °C Адгезійна міцність покриття при відриві до сталі Ст3 при 25-40 2 температурі 20 °C, кгс/см 10 15 20 1 Кількісний склад рецептур композицій 2 3 4 5 6 70 70 70 60 60 60 30 16 15 5 0,45 0,46 0,68 30 16 20 10 0,43 0,45 0,66 30 16 10 15 0,48 0,50 0,70 40 15 15 5 0,50 0,65 0,45 40 15 20 10 0,46 0,60 0,40 40 15 10 15 0,48 0,63 0,46 52 48 50 67 62 65 Порівняльний аналіз дозволяє зробити висновок: заявлена композиція перевищує прототип за величиною адгезійної міцності до сталі Ст3 (від 1,5 до 2 разів) та характеризується високим значенням коефіцієнту механічних втрат в широкому температурному діапазоні (від -20 до +20 °C). Джерела інформації:, які приймалися до розгляду при експертизі: 1. Пат. 2263126 Российская Федерация, МПК С08 L 63/02, С09 D 163/02. Композиция для покрытий на основе модифицированной эпоксидной смолы/ Кудрявцев Б.Б., Еселев А.Д., Кульков А.А., Гуронова Н.Б.; заявитель и патентообладатель АОЗТ "Лакма-Имэкс". - № 2003127012/04, заявл. 05.09.2003; опубл. 27.10.2005-5 с. 2. Яковлева Р.А. Вібропоглинальні матеріали на основі модифікованих епоксіамінних композицій/ Р.А. Яковлева// Хімічна промисловість України. - 1997. - № 3. - С. 46-49. 3. Трепелкова Л.И. Модифицированные эпоксидные олигомеры с высокими демпфирующими свойствами/ Л.И. Трепелкова, В.Г. Горячева, М.И. Палей, Г.Г. Груша, Н.И. Наумкина, Б.Д. Тартаковский// Пластические массы. - 1973. - № 8. - С. 36-39. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 Вібропоглинаюча полімерна композиція, що містить епоксидний олігомер, амінний отверджувач та наповнювач, яка відрізняється тим, що як олігомерні зв'язуючі містить суміш трициклокарбонатпропілового ефіру поліоксипропілентріолу (Лапролат-803) та епоксидного олігомеру (ЕД-20), як амінний отверджувач - діетилентриамін (ДЕТА), а як наповнювач - білу сажу (БС-50) та технічний вуглець (П-234), при такому співвідношенні компонентів, мас. ч.: трициклокарбонатпропіловий ефір поліоксипропілентріолу (Лапролат- 60-70 803) епоксидний олігомер (ЕД-20) 30-40 біла сажа (БС-50) 10-20 технічний вуглець (П-234) 5-15 діетилентриамін (ДЕТА) 15-16 2 UA 104386 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3