CS212863B1 - Hmota z epoxidových elastomerů - Google Patents

Description

Předmět vynálezu je hmota připravitelná vulkanizaci směsi sestávající z 1 až 95 hmotnostních dílů materiálu o specifické hmotnosti menší než 2 g/cm a z 5 až 99 hmotnostních dílů epoxidového elastomerů z telechelických monomerů β/nebo předpolymerů obsahujících epoxidové nebo aminové skupiny.

Izolační hmoty jsou vyžadovány ve strojírenství i ve stavebnictví pro izolaci zvukovou i tepelnou. Např. řídicí kabiny mají být vybaveny tak, aby pobyt pracovníků v nich nebyl vyčerpávající a nepříjemný vysokou úrovní hluku nebo příliš vysokou či nízkou teplotou. Ve stavebnictví; bývá třeba použít izolační příčky pro rozdělení větších prostorů na menší části se samostatným programem, které by se vzájemně nerušily. Dosud se tyto problémy řeší fůznýml druhy vaty, jako je např. čedičová nebo skelná vata, korkovou drtí nebo korkovými deskami, azbestem, dřevotřískovými deskami nebo pěnovými materiály. Nevýhodou je způsob upevnění a utěsnění, desky se musí přilepovat, drobný materiál i vata utěsňovat a na vnější stranu se často ještě musí připevňovat materiál, např. z PVC nebo lakolitové desky. Čím komplikovanější je tvar vyžadované Izolační hmoty, tím obtížnější a pracnější je její provádění. Při použití klasických epoxidů jako pojivá je nutno vzhledem ke značnému exotemu vyplňovat větší prostory několika vrstvami,

Nyní bylo zjištěno, že tyto nevýhody nemá izolační hmota připravitelná vulkanizaci směsi složené z až 99 hmotnostních dílů kapalného epoxidového elastomerů, získaného z telechelických mo212 863

212 863 nomerú a/nebo předpolymerů,

0,5 až 60 hmotnostních dílů polyaminové nebo polyaminoamidového vulkanlzátoru a až 95 hmotnostních dílů porézního nebo napěněného materiálu.

Reologické vlastnosti hmoty lze upravit' přídavkem pomocných látek, zejména aromatických uhlovodíků, arbmatických esterů kyseliny fosforité, siloxidem, jemně mletým grafitem, jemnými kovovými prachy nebo kvartemizovanými zeolity a látek podobně působících. Rychlost vulkanizace lze upravit přídavkem fenoliokých sloučenin, oxykarbonových kyselin, polyalkoholů, aromatických esterů kyseliny fosforité, ketonů nebo cyklických eterů. V případě potřeby lze hmotu obarvit vhodným pigmentem. Někdy je vhodné přidávat látky ovlivňující rozliv, povrchové napětí a tvorbu pěny.

Pod dojmem porézní nebo napěněný materiál rozumíme především různé přírodní nebo umě*lé hmoty vynikající vysokou porézností a velkým množstvím dutin v celé hmotě, &in& podstatně klesá specifická hmotnost těchto materiálů. Takovýmito látkami jsou koks i korek, pemza, azbest, pěnové sklo, plynosilikáty, perlit, granulovaný polystyren, polyuretánové nebo močovinoformaldehydové pěny a dalěí podobné materiály.

Epoxidové elastomery se získávají z telechelických monomerů, jako jsou třeba diepoxidy nebo diaminy a/nebo předpolymerů, jako jsou např. adukty polyepoxidů se sloučeninami obsahujícími v molekule karboxylové, thiolové, izokyanátové nebo aminové skupiny. Příkladem telechelických aminových předpolymerů jsou polyaminoamidy. Nej častěji se používá kombinace telechelického epoxidového předpolymerů s telechelickým aminovým monomerem jako vulkanizačním činidlem. Telechelický epoxidový předpolymer může obsahovat až 40 hmotnostních procent telechelického epoxidového monomeru.

S výhodou lze izolační hmoty z epoxidových elastomerů připravit tehdy, když elastomemí složka těchto hmot obsahuje nejméně 50 hmotnostních procent epoxiesterových, epoxipolyesterových, glycidylesterových, glycidylpolyesterových nebo glycidylpolyurethánových telechelických předpolymerů o střední molekulové hmotnosti 500 až 5 000, nebo jejich směsi. Kapalné epoxidové elastomery sestávají z 10 až 90 hmot. dílů epoxidového telechelického předpolymerů, 1 až 50 hmot. dílů nízkomolekulérní epoxidové pryskyřice a 0,1 až 40 hmot. dílů reaktivního nebo nereaktivního ředidla. Nízkomolekulérní epoxidové pryskyřice mají střední molekulovou hmotnost 222 až 500 a připravují se známými způsoby reakcí epichlorhydrinu s dianem, rezorclnem nebo jinými difenoly. Relativní rozpouštědla obsahují v molekule nejméně jednu epoxidovou skupinu a odvozují se známými způsoby od alifatických či cykloalifatických diolů, sekundárních diamlnů nebo dikarbonových kyselin, nebo vznikají reakcí epoxialkoholů s polyizokyanéty či epoxidací nenasycených sloučenin. Z nereaktivních ředitel se používají zejména málo těkavé estery organických a anorganických kyselin, vysokovroucí aromáty či aromatizované destilační řezy a podobně. Pro hmoty podle vynálezu se používají epoxidové telechelické předpolymery mající střední molekulovou hmotnost 500 až 5 000, které se obvykle připravují adicí nízkomolekulárních epoxidových pryskyřic o střední molekulové hmotnosti 222 až 500 s dimemíml mastnými kyselinami nebo s nízkomolekulárními karboxylovými polymery o střední molekulové hmotnosti 200 až 4 000 nebo polymeraími dikarbonovými kyselinami s koncovými skupinami - COOH o střední molekulové hmotnosti 1 000

212 863 až 4 000, v molárním poměru epoxid; polyester ěi polymemí kyselina = 2 : 0,8 až 1,5. Používané nízkomolekulámí karboxylové polymery jsóu zejména kyselými polyestery a připravují se známými způsoby z dikarbonovýoh kyselin 04..25 ^{a C}4-20’ ^p°^:i-y^nlerní kyseliny se získávají obvykle speciální polymerací nebo kopolymerací dienů (butadien, izopren a jiné) b nenasycenými uhlovodíky (akrylonitril). Glycidylesterové nebo glyoidylpolyesterové telechelické předpolymery vznikají obvykle reakcí epichlorhydrinu s dikarbonovými kyselinami ^C8-30’ ⁿ®6° polyroe^níiai dikarbonovými kyselinami o střední molekulové hmotnosti 500 až 4 000, nebo karboxylovými nízkomolekulámími polyestery o střední molekulové hmotnosti 200 až 4 000. Postupuje se podle známých postupů tak, aby připravené glycidylestery nebo glycidylpolyestery obsahovaly koncové epoxidové skupiny. Glycidylpolyuretánové telechelické předpolymery se připravují obvykle reakcí epoxialkoholů s ďi- nebo polyizokyanátovýmí monomery ěi předpolymery a obsahují rovněž koncové epoxidové skupiny.

Hmota podle vynálezu může být vyrobena řadou způsobů například;

a) Plnivo se vmíchá do epoxidového elastomeru těsně před vulkanizací, získanou hmotou se vyplní zvolený prostor a pak proběhne vulkanizace ve hmotě (obvyklá tloušťka 2 až 100 mm )

b) Zvolený prostor se vyplní plnivem a pak se zalije, postříká nebo zaštěrkuje ještě nevulkanizovaným epoxidovým elastomerem. Vulkanizace proběhne až po usazení hmoty.

c) Vytvoří se sendvičová několikavrstvová izolační hmota za použití postupů a a/nebo b.

d) Postup a, b nebo c se doplní ještě o další vrstvu z epoxidového elastomeru, a to buá plněného běžnými plnivy jako je grafit, křemičité písky, břidlice, kaolín, kovové prášky, barevné pigmenty, sklo a jiné. Nebo z neplněného elastomeru pro docílení zvláštního účinku, například průsvitnosti nebo vytvoření vhodného nášlapového, omyvatelného nebo barevného povrchu.

e) Postup a, b, c nebo d, kde navíc pro získání vyšších mechanických.pevností se do kompozice vloží vláknitý nebo plošný materiál, jako jsou např. síťoviny, rohože, pramence nebo tkaniny, a vše je opět spojeno epoxidovým elastorem.

f) Zvolený prostor se nejdříve vystříká nebo potře ještě nevulkanizovanou směsí epoxidového elastomeru a vulkanizaČního činidla a pak se aplikuje vhodně tvarované těleso z materiálů pěnového, napěněného nebo přírodního. Celá konstrukce izolační hmoty se pak ještě může upravit jako u postupů c, d nebo e.

Nová izolační hmota dovoluje vytvářet jednotlivé celky odolávající teplotním cyklům v rozsahu -60 až + 140 °C, umožňuje vytvářet izolační hmoty pro prostorově komplikované užití stejně snadno jako pro jednoduché tvary, nízký exotern při vulkanizaci dovoluje vytvářet mohutnější celky než při použití klasických pryskyřic, oproti polyuretánovým izolačním hmotám nevadí vzdušná vlhkost, snižuje se pracnost a zvyšuje životnost instalovaných izolačních hmot. Hmota podle vynálezu může být použita i pro jiné účely, např. jako výplňová nebo obalová hmota. Její vlastnosti lze měnit vlivem přídavných látek dle aplikačních potřeb. Např. přídavkem mletého grafitu se získá hmota o nižším povrchovém odporu s měnším až žádným nebezpečím hromadění elektrostatického náboje.

212 863 I Příklad 1

Kompozic· sestávající zo 100 hmotnostníoh dílů kapalného epoxidového elastomerů o obsahu epoxidových skupin 0,24 ekviv./lOOg, 10 hmotnostních dílů trimethylhexamsthylendiaminu a 100 hmotnostních dílů napěněných polystyrénových perlí o původní velikosti 0,3 až 0,9 mm poskytuje po proběhnutí vulkanizaoe hmotu o tepelné vodivosti 0,4 V.m**^ . κ**^< ⁰ pevnosti v tahu za ohybu 1,5 MPa.

Příklad 2

Kompozice sestávající z 253 hmotnostníoh dílů kapalného epoxidového elastomerů o obsahu epoxidovýoh skupin 0,22 ekviv./100 g, 145 hmotnostních dílů polyamlnosmldové pryskyřice o aminovém číslo 180 mg KOH/g a 50 hmotnostních dílů korkové moučky poskytuje po proběhnutí vulkanizaoe hmotu o tažnosti 86 %, povrchovém odporu 3.10*·° ohm.cm, tahu za ohybu 2,55 MPa a koeficientu zvukové pohltivosti alfa 0,4 při 125 Hz a 0,5 při 6 500 Hz.

Příklad 3

Kompozice sestávající z 10 hmotnostních dílů epoxidového elastomerů o obsahu epoxidových skupin 0,22 ekviv./lOOg, 70 hmotnostních dílů napěněných polystyrénových perlí o původní velikosti 0,6 až 1,0 mm, 10 hmotnostníoh dílů normovaného písku II, 0,2 hmotnostníoh dílů trikresolu a 1 hmotnostního dílu trlmethylhexamethylendiaminu poskytne po proběhnutí vulkanizaoe hmotu o tepelné vodivosti 0,4 W.bT^ . K”*^- a o pevnosti v tahu za ohybu 1,2 MPa Příklad 4

100 hmotnostních dílů teleohellekého epoxidového předpolymeru o obsahu epoxidových skupin 0,24 ekvlv./100 g so smíchá s 10 hmotnostními díly trlmsthylhexanethylendiaminu o vodíkovém ekvivalentu 39,6. Pak se přidají do kompozice 4 dm^ napěněných perlí polystyre nu o původní velikosti 0,3 až 0,5 mm a objemové hmotnosti 40 kg/m^ po tepelném napěnění. Provede se dokonalá homogenizace a získanou hmotou se vyplní zvolený prostor, např. spodní podlahový prostor kabiny řidiče lokomotivy. Nejdříve se ploohy, které tvoří dno podlahy, očistí od rzi a natřou se základní barvou, např. S 2035. Potom so prostor vyplní připravenou kompozicí do tloušťky 55 mm. Kompozice poskytne hmotu o tepelné vodivosti 0,4 W.m.”^ K¹. Po proběhnutí vulkanizaoe (16 hod, při 20 °G) se na tepelně a zvukově izolační vrstvu naleje náělapová vrstva (5mm), která sestává ze 100 hmotnostníoh dílů kapalného epoxidového telecheliokého předpolymeru o obsahu epoxidových skupin 0,24 skviv./100g, 10 hmotnostních dílů trimethylhexamethylsndiamlnu, 1 hmotnostního dílu modrého jemně mletého skla (skleněná moučka) a 30 hmotnostníoh .dílů mleté bezbarvé křemeliny o následující distribuci mletí:

síto 0,43	propad, min.	8	%
0,10		22	%
0,075		46	%
0,060		22	%
pod 0,060		0,7	%
zbytek na i 0,43		2	%

Po proběhnutí studená vulkanizaoe je podlahovina schopná dlouhodobého provozu.

212 883

Příklad 5

V ocelové formě tvaru odpovídajícího komplikované stěně, kterou chceme izolovat, získáme odlitek studenou vulkanizaci směsi sestávající ze 100 hmotnostních dílů epoxidového telecheliokého předpolymerů o obsahu epoxidových skupin 0,29 ekviv./100 g, 7,8 hmotnostních dílů alifatického polyaminů o vodíkovém ekvivalentu 27 a 37 hmotnostních dílů hrubě mletého korkového odpadu. Když je ve formě 5 mm směsi, vloží se první vrstva skelné tkaniny. Po dosažení 30 mm ve formě ee vloží druhá a při 55 mm třetí vrstva skelné tkaniny. Pak se doplní forma směsí na tloušťku 60 mm. Po 16 hodinách při 20 °C se odlitek vyjme z formy a umístí ee na 4 hodiny do prostoru s teplotou 60 °G. Izolovaná stěna se očistí od rzi a mastnoty a potře se směsí sestávající z 67 hmotnostních dílů epoxidového telechelického předpolymerů o obsahu epoxidových skupin 0,23 ekviv./100 g, 33 hmotnostních dílů nízkomolekulární epoxidové pryskyřice o obsahu epoxidových skupin 0,51 ekviv./ΙΟΟ g a 13 hmotnostních dílů trlmethylhexamethylendiaminu. K takto upravené stěně ee přimáčkne předem připravený odlitek. Po 24 hodinách při 20 ®C je izolace stěny hotová. Stěna má příjemně teplou hnědou barvu, případně je možné ji ještě upravit tapetováním nebo obložením umakartovou deskou.

Claims (2)

1. Hmota z epoxidových elastomerů pro izolování prostorů připravitelná vulkanizaci směsí 100 hmotnostních dílů kapalného epoxidového elastomeru,
2. 2 až 200 hmotnostních dílů aminového nebo polyaminoamidového vulkanizátoru,

   1 až 1 000 hmotnostních dílů izolačně aktivního plniva, případně i

   0,1 až 20 hmotnostních dílů přísad regulujících, reologické vlastnosti nevulkanizované směsi a mechanické vlastnosti vulkanizovaná hmoty.