Композиція на основі епоксидної смоли

Реферат: Композиція на основі епоксидної смоли містить епоксидну смолу, поліорганосилоксан, аеросил, поліетиленполіамін, каолін і гідролізат етилсилікату. UA 94949 U (12) UA 94949 U UA 94949 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до галузі будівництва та будівельних матеріалів, а саме до композиційних матеріалів для захисних покриттів і шпаклівок, конструкційних полімербетонів. Відома епоксидна композиція, яка містить мікроскопічні силіконові частинки, епоксидну смолу, неорганічний наповнювач й отверджувач амінного типу. Силіконовий гель отримують реакцією на платиновому каталізаторі вінілвмісного поліорганосилоксану з поліорганогідридсилоксаном, що містить 0,3-0,8 SiH-груп на кожну вінільну групу першого з'єднання. На 100 частин епоксидної смоли використовують 5-1000 частин неорганічних наповнювачів [1]. Недоліком цієї композиції є технологічно складний і тривалий (5-50 годин) процес отримання силіконових частинок, необхідність використання дорогого платинового каталізатора. Відома також композиція на основі епоксидної смоли, модифікованої полісилоксаном, із отверджувачем для утворення матеріалу, що використовується як покриття. Вона містить 1-70 мас. % епоксидну смолу з функціональними групами, а як дисперсну фазу - полісилоксан з вініловими функціональними групами, здатний прищеплюватися до епоксидної смоли (наприклад полідиметилсилоксан або його співполімер) [2]. Недоліком цієї композиції є технологічно складний процес отримання реакційної маси, що включає тривалий нагрів, вакуумування і термоотвердження. Найбільш близькою до пропонованої корисної моделі є рідка епоксидна композиція, що містить мас. %: епоксидна смола 75,2; поліорганосилоксан 15,2; аеросил 2,0; поліетиленполіамін 7,6 [3]. Недоліком цієї композиції є недостатньо висока волого- і зносостійкість. Задачею корисної моделі, що пропонується, є підвищення показників властивостей композиційного матеріалу на основі епоксидної смоли: збільшення мікротвердості, волого- і зносостійкість. Поставлена задача вирішується тим, що в композиції на основі епоксидної смоли, що містить епоксидну смолу, поліорганосилоксан, аеросил, поліетиленполіамін згідно з запропонованою корисною моделлю, новим є те, що додатково вводять каолін і гідролізат етилсилікату у наступному співвідношенні компонентів, мас. %: епоксидна смола 27,0-29,0; поліорганосилоксан 11,0-12,0; аеросил 1,5-2,5; каолін 52,5-55,0; гідролізат етилсилікату 1,0-3,0; аліфатичний амін 2,5-3,0. Створення композиції на основі епоксидної смоли з підвищеними властивостями за рахунок використання нових модифікуючих добавок, які дозволяють змінювати структуру і властивості матеріалу. При розкритті епоксидного кільця відбувається часткове приєднання поліорганосилоксану з кінцевими - ОН групами з утворенням блокспівполімеру. Гідролізат етилсилікату забезпечує утворення внутрішньої структурноармуючої сітки. Оптимізація структурно-реологічних характеристик дозволяє одноразово наносити матеріал на вертикальні поверхні з товщиною шару покриття до 20 мм. Застосування добавок-модифікаторів, активно реагуючих зі зв'язуючим в процесі тверднення композиції дозволяє отримати матеріал в істотних умовах (без нагрівання і каталізаторів) і відрізняється високими волого- і зносостійкістю. Приклад. Як похідна сировина використані такі сировинні матеріали: епоксидно-діанова смола ЕД-20, поліметилфенілсилоксановий лак КО-921, отверджувач - поліетиленполіамін, наповнювач - каолін з дисперсністю 1-20 мкм, тиксотропний агент - аеросил з питомою поверхнею 2000-400 м2/г. Гідролізат етилсилікату на основі етилсилікату Е40, готується при утриманні води 6 % у присутності ортофосфорної кислоти при рН-2,5-4 протягом 30 хвилин. Шихтовий (матеріальний) склад, який відповідає оптимальному складу для виготовлення композиційного матеріалу № 2 (див. таблицю), у масових відсотках наведено нижче: епоксидна смола поліорганосилоксан аеросил каолін гідролізат етилсилікату аліфатичний амін 28,0 11,5 1,7 54,0 2,0 2,8. 50 Композит готують шляхом введення в епоксидну смолу при перемішуванні поліорганосилоксану (наприклад формули [(СН3)SіO2(С6Н5) SiO2]n з кінцевими - ОН групами), тиксотропного агента - аеросилу, наповнювача - каоліну з дисперсністю 1-20 мкм і гідролізату 1 UA 94949 U 5 10 15 20 25 етилсилікату (одержаного при концентрації води - 6 % у присутності ортофосфорної кислоти (рН - 2,5-4). Композиція перемішується протягом 45-60 хвилин, при цьому забезпечується змочування наповнювача полімером, гомогенізація матеріалу за обсягом. Затвердіння композиції відбувається при введенні отверджувача амінного типу - аліфатичного аміну. При розкритті епоксидного кільця відбувається часткове приєднання поліорганосилоксану з кінцевим - ОН групам з утворенням блок-співполімеру. Гідролізат етилсилікату забезпечує утворення структуроармуючої сітки та композит. Крім того, протікають реакції взаємодії гідрофільних силанольних груп аеросилу і гідролізатаетилсилікату з активними гідроксильними групами епоксидної смоли з утворенням ковалентних і водневих зв'язків. Ці процеси збільшують вологоі водостійкість одержуваного композиційного матеріалу. Зразки матеріалів для дослідження властивостей формують у вигляді балочок з розмірами 75 × 15 × 15 мм. Міцність при стиску (руйнуюча напруга при стиску) і вигині (руйнуюча напруга при статичному вигині) визначається за методиками, прийнятим для конструкційних матеріалів. Гідрофобність оцінюється за крайовим кутом змочування θ водою (об'єм краплі 0,02-0,03 мл) на оптичному мікроскопі з кутомірної головкою за загальноприйнятою методикою. Водопоглинання визначається масовим методом після експозиції зразків у дистильованій воді до насичення. Мікротвердість вимірюється за стандартною методикою (по глибині вдавлення алмазного мікроіндентора у зразок при відомому навантаженні) на приладі ПМТ-3. Зносостійкість оцінюється по величині питомого зносу зразків під впливом абразиву при фіксованому навантаженні. Отже, запропоновані склади для виготовлення композиційного матеріалу дозволяють підвищити його водостійкість (збільшити гідрофобність, зменшити водопоглинання), мікротвердість і зносостійкість. Джерела інформації: 1. Патент Японії 61-185527, МПК С 08 G 59/32, опублікована 12.08.86. 2. Патент США 4707529, МПК С 08 L 63/00; С 08 F 283/10; НКИ 528/476, опубл. 17.11.87 г. 3. Заявка Японії 2305848, МПК С 08 L 63/00, опублікована 12.19.90 г. 30 Таблиця Склад та властивості сировинної суміші, яка заявляється Сировинні компоненти Епоксидна смола Поліорганосилоксан Аеросил Каолін Гідролізат етилсилікату Поліетиленполіамін Властивості: Гідрофобність Вологопоглинання, мас. % Міцність при стиску, МПа Міцність при вигині, МПа Мікротвердість, кг/мм2 Зносостійкість прототип 75,2 15,2 2,0 7,6 80 0,30 40,0 9,05 18,2 1 Масовий вміст компонентів, мас. % замежовий 1 2 3 30,0 27,0 28,0 29,0 10,0 12,0 11,5 11,0 1,0 2,5 1,7 1,5 50,0 52,5 54,0 55,0 5,0 3,0 2,0 1,0 4,0 3,0 2,8 2,5 85 0,30 42,0 9,1 35,0 3,0 90 0,20 45,0 9,4 39,0 3,7 90 0,20 46,5 10,2 42,0 4,2 90 0,20 45,5 9,5 40,0 3,6 замежовий 25,0 12,5 3,0 57,0 0,5 2,0 86 0,30 41,5 9,2 36,5 3,1 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 Композиція на основі епоксидної смоли, що містить епоксидну смолу, поліорганосилоксан, аеросил, поліетиленполіамін, яка відрізняється тим, що додатково вводять каолін і гідролізат етилсилікату у наступному співвідношенні компонентів, мас. %: епоксидна смола поліорганосилоксан аеросил каолін 27,0-29,0 11,0-12,0 1,5-2,5 52,5-55,0 2 UA 94949 U гідролізат етилсилікату аліфатичний амін 1,0-3,0 2,5-3,0. 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