Епоксидна композиція

Реферат: Винахід належить до галузі будівництва, а саме до отримання полімерної композиції на основі епоксидної діанової смоли, яка може бути використана як герметизуючий та гідроізоляційний матеріал при відновленні пошкоджених ділянок елементів бетонних і залізобетонних конструкцій. Використання суміші отверджувачів дозволяє підвищити життєздатність композиції при підвищених температурах до 60 °C за рахунок низькоактивного аліфатичного аміну та збільшити термостійкість композиції (температура склування Тс=95 °C) за рахунок високоактивного ароматичного отверджувача при збережені задовільної міцності, не меншим, ніж у прототипі, та водостійкості, а також зменшити собівартість композиції за рахунок використання відходів золи виносу ТЕС. UA 113941 C2 (12) UA 113941 C2 UA 113941 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Винахід належить до галузі будівництва, а саме стосується отримання полімерної композиції на основі епоксидної діанової смоли, яка може бути використана як герметизуючий та гідроізоляційний матеріал при відновленні пошкоджених ділянок елементів бетонних і залізобетонних конструкцій. Відома полімерна композиція [1] на основі епоксидної діанової смоли, яка може використовуватися як адгезійно активні покриття у будівництві. Композиція містить суміші епоксидних смол (продукт конденсації епіхлоргідрину та 4,4'дифенілолпропану (ЕД-20) та продукт конденсації епіхлоргідрину та діетиленгліколю (ДЕГ-1)), амінний отверджувач (стабілізована рідина суміші аліфатичних і ароматичних амінів), пластифікатор, наповнювач та прискорювач твердіння. Вказана композиція характеризується зниженою в'язкістю та підвищеною життєздатністю, але має недостатні фізико-механічні властивості при підвищених температурах (адгезійна міцність 1 МПа) та технологічну складність за рахунок багатокомпонентного складу. Відома композиція [2] містить 100 мас. ч. епоксидної діанової смоли (ЕД-20), як амінний отверджувач - 40-50 мас. ч. суміші поліетиленполіаміну (ПЕПА) або триетилентетраміну (ТЕТА) та продукту взаємодії формальдегіду, фенолу та етилендіаміну (АФ-2), як модифікатор аліфатичне похідне поліоксипропіленепоксиду (Лапроксид та Діепоксид), наповнювач технічний вуглець (15-25 мас. ч.). Винахід призначено для поточного ремонту трубопроводів та антикорозійного захисту металевих конструкцій. Композиція характеризується високими адгезійно-міцнісними характеристиками, що зберігаються протягом тривалого часу. Недоліком даної композиціє є те, що вона має недостатню технологічність (в'язкість 13-17 Па-с). Найбільш близькою до композиції, що заявляється, є епоксидний полімеррозчин для відновлення пошкоджених ділянок елементів бетонних і залізобетонних конструкцій [3], в склад якої входить 100 мас. ч. епоксидної діанової смоли, як отверджувач - 15 мас. ч. поліетиленполіаміну (ПЕПА), як пластифікатор - 50 мас. ч. маточної епоксидної смоли МСЕ-1, як наповнювач - 200 мас. ч. відходів виробництва керамзиту. Вказана композиція характеризується високими експлуатаційними властивостями та зниженою собівартістю. Недоліком прототипу є низька термостійкість (температура склування Т с=52 °C) та високий 6 коефіцієнт лінійного термічного розширення (α10 =72,7), що призводить до виникнення внутрішніх напруг між основним матеріалом та бетону (коефіцієнт лінійного термічного розширення бетону становить 14,5). В основу винаходу поставлено задачу розробити екологічно безпечну ремонтну придатну композицію для відновлення бетонних за залізобетонних конструкцій з підвищеною термостійкістю при задовільній міцності та водостійкості. Поставлена задача вирішується таким чином: полімерна композиція містить епоксидну діанову смолу ЕД-20, як амінний отверджувач суміш - диціанетилдіетилентриаміну УП-0633 та продукту взаємодії формальдегіду, фенолу та етилендіаміну (АФ-2), як пластифікуючу добавку аліфатичне похідне поліоксипропіленепоксиду (Лапроксид-503), як наповнювач відходи золи виносу ТЕС. Найкращі результати отримали при наступному співвідношенні вищевказаних компонентів, мас. ч.: епоксидна діанова смола (ЕД-20) 100 диціанетилдіетилентриаміну УП-0633 24 продукту взаємодії формальдегіду, фенолу та етилендіаміну (АФ-2) 8 аліфатичне похідне поліоксипропіленепоксиду (Лапроксид-503) 5 відходи золи виносу ТЕС 15-25. Для отримання полімерної композиції використовували епоксидну діанову смолу марки ЕД. 20 (ДСТУ-2093-92) з вмістом епоксидних груп до 22 %, в'язкістю при 25 °C-12-К8 Па с; аліфатичне похідне поліоксипропіленепоксиду (Лапроксид-503) (ТУ 6-05-221-740-86); амінний отверджувач диціанетилдіетилентриамін УП-0633 (ТУ 2494-552-00203521-99) з в'язкістю при . 25 °C-0,1 Па с, продукту взаємодії формальдегіду, фенолу та етилендіаміну (АФ-2) (ТУ . 38.30340-83) з в'язкістю при 25 °C-2,4 Па с; як наповнювач - відходи золи виносу ТЕС з розміром частинок 40-100 мкм. Запропоновані композиції за прикладами 1-3 готували наступним чином. У змішувач вводили послідовно розраховану кількість епоксидної діанової смоли ЕД-20, Лапроксид-503, 1 UA 113941 C2 5 10 відходи золи виносу ТЕС. Суміш повільно перемішували протягом 10 хвилин, потім додавали необхідну кількість окремо підготовлених отверджувачів УП-0633 та АФ-2 і знову перемішували до одержання однорідної суміші, після чого композицію використовували за призначенням. Для дослідної перевірки властивостей складу, який заявляється, було підготовлено 3 композиції, одна з яких показала оптимальні результати (табл. 1). Для готових композицій при температурах 20 та 60 °C визначали: життєздатність, руйнуючу напругу при поперечному згину (за ГОСТ 4648-2014), модуль пружності при згині (за ГОСТ 4648-2014), температуру силування на консистометрі Хеплера, коефіцієнт лінійного термічного розширення, водопоглинання (за ГОСТ 4650-80), водонепроникність (за ГОСТ 12730,5-84). Проведено порівняльний аналіз композицій з прототипом. Склад епоксидних композицій та їх властивості в порівнянні з прототипом наведено в табл. Таблиця Склад композицій та їх властивості в порівнянні з прототипом Складові частини та показники властивостей Епоксидна діанова смола (ЕД-20), мас. ч. Аліфатичне похідне поліоксипропіленепоксиду (Лапроксид-503), мас. ч. Відходи золи виносу ТЕС, мас.ч. Диціанетилдіетилентриамін (УП-0633), мас. ч. Продукту взаємодії формальдегіду, фенолу та етилендіаміну (АФ-2), мас. ч. Життєздатність, хв. Руйнуюча напруга, МПа - при поперечному згину Показник Температура, °С Прототип 1 100 Температура склування, Тс, °С Коефіцієнт лінійного термічного розширення 6 -1 α х 10 , град - нижче Тс 20 60 Водонепроникність бетону з покриттям, МПа 20 25 30 35 20 24 20 20 8 11 75-80 65-70 30-40 14,3 20,4 21,6 4,7 12,5 13,1 1670 1865 1970 216 830 855 84 92 95 72,7 Водопоглинання через 24 години, % 15 5 5 Модуль пружності, МПа - при згину 5 20 28 16,60 3,45 1440 68 52 3 100 5 60 20 60 20 60 2 100 31,5 39,0 40,1 0,1 0,5 0,08 0,14 0,05 0,08 12 0,04 0,07 Порівняльний аналіз дозволяє зробити висновок, що заявлена композиція відрізняється від відомих використанням нового поєднання компонентів: суміші отверджувачів диціанетилдіетилентриамін УП-0633 та продукту взаємодії формальдегіду, фенолу та етилендіаміну (АФ-2), похідний поліоксипропіленепоксиду (Лапроксид-503) та відходи золи виносу ТЕС. Використання суміші отверджувачів дозволяє підвищити життєздатність композиції при підвищених температурах до 60 °C за рахунок низько активного аліфатичного аміну та збільшити термостійкість композиції (температура склування Т с=95 °C) за рахунок високоактивного ароматичного отверджувача при збережені задовільної міцності, не меншим, ніж у прототипі та водостійкості, а також зменшити собівартість композиції за рахунок використання відходів золи виносу ТЕС. Джерела інформації: 1. Пат. 2458086 Российская Федерация, МПК C08L63/02, C08L63/10, С08K3/34. Полимерная композиция / Сидорова Н.И., Сидоров О.И., Козлов В.А. [и др.]; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное унитарное предприятие "Союз" - № 2010151272/05; заяв. 15.12.2010; опубл. 10.08.2012. 2. Пат. 2186077 Российская Федерация, МПК C08L63/02, С08K13/02, C09D163/02, C09J163/025, C08L63/02, C08L71:02, C08K13/02, С08КЗ:04, С08K5:18. Эпоксидная композиция / Вельц А.А., Егоров B.C., Лунев В.Д. [и др.]; заявитель и патентообладатель Закрытое акционерное общество "ПОРСИЛ Лтд." - № 2000117997/04; заяв. 30.06.2000; опубл. 27.07.2002. 3. Пат. 2248950 Российская Федерация, МПК C09D163/02 C08L63/02, C08L63/02, C08J11, С04В26/14, С04В18/20, С04В18/18. Эпоксидный полимерраствор / Ярцев В.П., Воронков А.Г.; 2 UA 113941 C2 заявитель и патентообладатель Тамбовский государственный технический университет (ТГТУ) - № 2003132021/04; заяв. 31.10.2003; опубл. 27.03.2005. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 Епоксидна композиція, що містить епоксидну діанову смолу, амінний отверджувач, наповнювач та модифікатор, яка відрізняється тим, що як амінний отверджувач містить суміш диціанетилдіетилентриаміну УП-0633 та продукту взаємодії формальдегіду, фенолу та етилендіаміну (АФ-2), як модифікатор містить аліфатичне похідне поліоксипропіленепоксиду (Лапроксид-503) та як наповнювач - відходи золи виносу ТЕС, при співвідношенні компонентів, мас. ч.: епоксидна діанова смола (ЕД-20) 100 диціанетилдіетилентриамін УП-0633 24 продукт взаємодії формальдегіду, фенолу та етилендіаміну (АФ-2) 8 аліфатичне похідне поліоксипропіленепоксиду (Лапроксид-503) 5 відходи золи виносу ТЕС 15-25. Комп’ютерна верстка Т. Вахричева 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