CS259165B1

CS259165B1 - Flood masses for electrically conductive cast floors

Info

Publication number: CS259165B1
Application number: CS863160A
Authority: CS
Inventors: Ivo Wiesner; Jiri Elbel; Vitezslav Zalsky
Original assignee: Ivo Wiesner; Jiri Elbel; Vitezslav Zalsky
Priority date: 1986-04-30
Filing date: 1986-04-30
Publication date: 1988-10-14
Also published as: CS316086A1

Abstract

Řešení se týká oboru stavebnictví a .je řešen technický problém výroby elektrovodivých litých podlah. Podstatou řešení je rozlivová směs sestávající z 65 až 80 dílů epoxidové pryskyřice, 20 až 35 dílů 2-etylhexylakrylátu, 1 až 20 dílů vodivých sazí, 15 až 30 dílů aktivních plniv a 8 až 20 dílů polyamidů. Řešení může být využito při výrobě litých bezešvých podlah s vyhovující elektrovodivostí.The solution concerns the field of construction and .the technical problem of producing electrically conductive cast floors is solved. The essence of the solution is a pouring mixture consisting of 65 to 80 parts of epoxy resin, 20 to 35 parts of 2-ethylhexyl acrylate, 1 to 20 parts of conductive carbon black, 15 to 30 parts of active fillers and 8 to 20 parts of polyamides. The solution can be used in the production of cast seamless floors with satisfactory electrical conductivity.

Description

Vynález se týká rozlivových hmot pro elektrovodivé lite podlahy a jejich výroby. .BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to flowable compositions for electro-conductive cast floors and their manufacture. .

V moderní technice a technologii často narážíme na závažné problémy související se vznikem a odvodem elektrostatického náboje,· který vzniká rozličnými způsoby, nejčastěji třením hmot o nízké specifické vodivosti. Hodnoty nábojů dosahují značné výše a při výboji vznikají jiskry s vysokou teplotou a napětí několika set až tisíc voltů. Takové výboje jsou nejen fyziologicky nepříjemné, ale mohou způsobit i .vznícení psu? hořlavých kapalin, prachů-a podobně. Moderní elektronické přístroje velmi citlivě reagují na přítomnost elektrostatických polí, která je v řadě případů mohou vážně poškozovat. Druhým závažným problémem jsou bludné proudy různého charakteru a intenzity, vznikající obvykle v blízkosti elektrických strojů a vodičů. Bludné » * proudy mohou být Často zdrojem poruch citlivých přistrojil jako jsou počítače, elektronická čidla regulátorů a podobně, popřípadě způsobují u.citlivých osob závažná zdravotní ohrožení. Vyvíjí se proto usilovná snaha o zamezení vzniku elektrostatických polí nebo neškodný svod nábojů i bludných proudů do země. Známých řešení je řada, ale žádné z nich nezaručuje* požadovaný efekt v plném rozsahu. V posledních letech bylo dosaženo poměrně dobrého efektu používáním vodivých a polovodivých plastbetonů obsahujících 40 až 70% grafitu nebo plastických hmot s obsahem prachu Či šupin mědi, slitin mědi, stříbra či zlata. Pojivovou složkou takových látek bývají nejčastoji epoxidové pryskyřice, modifikované styrenem, estery kyseliny maleinové či fumarové, ftalové a podobně. Nezbytný vysoký obsah grafitu způsobuje nejen závažné zhoršení zpracovatelských podmínek přípravy a pokládání plastbetonů či plastmalt, ale u vytvrzených hmot dochází k podstatnému zhoršení mechanických, parametrů, zejména poklesu tahové pevnosti, tažnosti, rázové houževnatosti a podobně. V případě výroby litých bezešvých podlaApomocí rozlivových hmot je situace velmi kritická, protože požadovaného stupně vodivosti vytvrzené podlahy lze dosáhnout pouze použitím vysoké koncentrace speciálně upravené ďesintegrované mědi, která však rovněž výrazně zhoršuje mechanické parametry podlahy, nehledě na vysoké materiálové náklady. Aplikace ionogenních sloučenin, zejména kvartemích amoniových, sulfoniových nebo fosfoniových sloučenin situaci rovněž neřeší, protože uvedené látky se snadno z hmoty podlah vypocují a smývají, takže efekt polovodivosti velmi rychle klesá pod únosnou mez.Současný stav techniky nezná jiné řešení uvedeného technického problému.In modern technology and technology, we often encounter serious problems related to the formation and dissipation of electrostatic charges, which arise in various ways, most often by friction of materials with low specific conductivity. The charge values are considerably higher and sparks with high temperatures and voltages of several hundreds to thousands of volts are generated during the discharge. Such discharges are not only physiologically unpleasant, but can also cause the ignition of the dog? flammable liquids, dusts and the like. Modern electronic devices respond very sensitively to the presence of electrostatic fields, which in many cases can seriously damage them. The second serious problem is stray currents of different character and intensity, usually occurring in the vicinity of electrical machines and wires. Stray currents can often be a source of malfunction of sensitive devices such as computers, electronic sensor controllers and the like, possibly causing serious health threats to sensitive persons. Therefore, efforts are being made to prevent the formation of electrostatic fields or harmless leakage of charges and stray currents into the ground. There are a number of known solutions, but none of them guarantee * the desired effect in full. In recent years, a relatively good effect has been achieved by using conductive and semiconducting plastics containing 40 to 70% graphite or plastics containing dust or scales of copper, copper alloys, silver or gold. The binder component of such substances is most often styrene-modified epoxy resins, maleic or fumaric acid esters, phthalic acid and the like. The necessary high content of graphite not only causes a serious deterioration of the processing conditions of the preparation and laying of plast concrete or plastmalt, but in the case of hardened materials there is a significant deterioration of the mechanical parameters, especially the decrease of tensile strength, ductility, impact strength and the like. In the case of the production of cast seamless floors using flocculants, the situation is very critical, since the required degree of conductivity of the cured floor can only be achieved by using a high concentration of specially treated disintegrated copper, which also greatly deteriorates the mechanical properties of the floor. The application of ionic compounds, in particular quaternary ammonium, sulfonium or phosphonium compounds, also does not solve the situation, since these substances are easy to sweat and wash out of the floor mass, so that the effect of semiconductivity falls very rapidly below the acceptable limit.

Rozsáhlými experimentálními pracemi jsme nalezli rozlivové hmoty pro elektrovodivé líté podlahy na bázi epoxidových pryskyřic, které mají v plném rozsahu vyhovující parametry. Rozlivové hmoty podle vynálezu se vyznačují limotnostním složením až 80 dílů dianové epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotno ti 435 až 670 a střední epoxidové funkčnosti 2,0, až 35 dílů 2-etylhexylakrylátu 1 až 20 dílů vodivých sazí až 30 dílů aktivních plniv až 20 dílů polyetylenpolyaminů nebo polypropylenpolyaminů o střední molekulové hmotnosti 9.8 až 360 a střední ekvivalentní hmotnosti 20 až 45. . ’Through extensive experimental work, we have found flocculants for electro-conductive floors based on epoxy resins, which have fully satisfactory parameters. The flowable compositions according to the invention are characterized by a limiting composition of up to 80 parts of an epoxy resin with an average molecular weight of 435 to 670 and an average epoxy functionality of 2.0, up to 35 parts of 2-ethylhexyl acrylate of 1 to 20 parts of conductive carbon black. polyethylene polyamines or polypropylene polyamines having an average molecular weight of 9.8 to 360 and an average equivalent weight of 20 to 45. ’

Rozlivové hmoty-jsou obvykle stabilizovány 50 až 300 ppm hydrochinonu a dle potřeby se pigmentují. 1 až 5 díly barevných pig·»· mentů, jako jsou přírodní okry, oxidy železa, barevné hlinky, ftalocyaninové pigmenty, zinková běloba, titanová běloba,, l^topcri a podobně. Dle potřeby se rozliv a rheologické vlastnosti upravují přídavkem vhodných látek, jako jsou metylsilikonové čí metylfenylsilikonové oleje, fluorované uhlovodíky, melaminformaldehydové- či močovinoformaldehydové kondenzáty, nízkomolekulární akrylátové polymery a podobně* Dokonalého povrchu podlah lze dosahovat postřikem xylenu, etylbenzenu, toluenu a podobně.The flowing substances are usually stabilized with 50 to 300 ppm hydroquinone and pigmented as necessary. 1 to 5 parts of colored pigments such as natural ochers, iron oxides, colored clays, phthalocyanine pigments, zinc white, titanium white, topcri and the like. If necessary, the leveling and rheological properties are adjusted by the addition of suitable substances such as methyl silicone or methylphenyl silicone oils, fluorocarbons, melamine-formaldehyde or urea-formaldehyde condensates, low molecular weight acrylate polymers and the like.

»»

Nositelem elektrické vodivosti, popřípadě polovodivosti, jsou vodivé saze^mající vysokou strukturu (vysoký stupeň sřetězení), velký povrch a nízký obsah kyslíku. Experimentem bylo nalezeno, že nejvhodnějším typem jsou na příklad vodivé saze Chezacarb EC (Chemické závody SŠSP Záluží), acetylenové saze P 1250, v některých případech lze použít i retortové saze SAP, PEP, HAP, Či ISAP. Podle typu a množství vodivých sazí se u vytvrzených litých podlah dosahuje průchozího odporu 1 až 500' kohm.cm, což je pro naprostou většinu technických aplikací.'dostačující.Carriers of electrical conductivity or semiconductivity are conductive carbon black having a high structure (high degree of concatenation), a large surface area and a low oxygen content. The experiment found that the most suitable type is for example conductive carbon black Chezacarb EC (Chemical Works SSS Záluží), acetylene carbon black P 1250, in some cases retort carbon black SAP, PEP, HAP or ISAP can be used. Depending on the type and amount of conductive carbon black, a throughput resistance of 1 to 500 'kohm.cm is achieved in hardened cast floors, which is sufficient for the vast majority of technical applications.

Aktivní plniva jednak snižují materiálové náklady při výrobě litých podlah, jednak zlepšují řadu parametrů vytvrzených podlah, zejména pevnost v tahu, pevnost v tlaku, snižují obrusnost a podobně. V roli aktivních plniv se používají zejména polyvinylchlorid slupkového typuj hlinitokřemičitanové křemeliny borovanského typu, mleté křemenné sklo (tavený křemen) a podobné látky.On the one hand, the active fillers reduce the material costs of the production of cast floors, and on the other hand they improve a number of parameters of the hardened floors, in particular tensile strength, compressive strength, reduce abrasion and the like. Particularly used as active fillers are peeled polyvinyl chloride, such as boron-type aluminosilicate kieselguhr, ground quartz glass (fused silica) and the like.

Při vytvrzování se používají tvrdidla v množství 100 až 120% teorie vztaženo na obsah epoxidových a akrylových skupin, zejména pak dietylontriamin, dipropylentriamin, trietylentetrarmin, tripropylentetramin, tetraetylenpentarain, tetrapropylenpentamin a technické frakce nebo destilační řezy_# obsahující uvedené polyaminy. Pokud se rozlivové hmoty podle vynálezu vytvrzují při teplotách pod 15 °C, je vhodné používat urychlovače tvrzení, zejména krezoly, kyselinu salicylovou a podobné látky, v množství do. 5%. 'In the curing process, hardeners are used in an amount of 100 to 120% of theory based on the content of epoxide and acrylic groups, in particular diethyltriamine, dipropylenetriamine, triethylenetetrarmine, tripropylenetetramine, tetraethylenepentaraine, tetrapropylenepentamine and technical fractions or distillation sections _# containing said polyamines. When curing materials according to the invention are cured at temperatures below 15 ° C, it is suitable to use curing accelerators, in particular cresols, salicylic acid and the like, in amounts up to. 5%. '

Rozlivové hmoty podle vynálezu poskytují po vytvrzení podlahy s velmi dobrými mechanickými parametry a dobrou elektrickou vodivostí, Rozlivové hmoty jsou velmi dobře zpracovatelné a nepatrně toxické.The curing compositions according to the invention provide after curing the floor with very good mechanical properties and good electrical conductivity. The curing compositions are very workable and slightly toxic.

Příklad 1 g dlaňové epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 668 a střední epoxidové funkčnosti 2,0 se při 120 °C roztaví a v přítomnosti vzduchu mísí s· 35 C 2-etylhexylakrylátu a 150 ppm hydrochinonu. Homogenní směs, obsahující 0,384 mol/100 g reaktivních skupin, se ochladí na 25 °C'a vmíchá se do ní 20 g vodivých sazí Ohczacarb KG, 15 g mletého křemenného skla a 2 g titanové běloby anatasového typu. K homogenní směsi se přidá 0,01 g Lukosanu HO2 a směs se důkladný homogenizuje, načež se Vytvrzuje smísením se 18',5g tetrapropylenpentaminu/OLOO % teorie,, stř. ekviv.hmotnost 43»8.)· Pinč vytvrzená podlahovina má tyto parametry:Example 1 g of an average molecular weight 668 palm epoxy resin having an average epoxy functionality of 2.0 is melted at 120 ° C and mixed with 35 ° C of 2-ethylhexyl acrylate and 150 ppm of hydroquinone in the presence of air. The homogeneous mixture containing 0.384 mol / 100 g of reactive groups is cooled to 25 ° C and 20 g of conductive carbon black Ohczacarb KG, 15 g of ground quartz glass and 2 g of anatase-type titanium white are added. 0.01 g of Lukosan HO2 is added to the homogeneous mixture and the mixture is thoroughly homogenized and then cured by mixing with 18 ', 5g of tetrapropylenepentamine / OLOO% theory, medium equivalent weight 43 »8.) · Pinsch hardened flooring has the following parameters :

vodivost pevnost v tahu tažnost rázovou houževnatost nasákavost vodouconductivity tensile strength elongation impact impact water absorption

1,2 kohm.cm 38,9 MPa1.2 kohm.cm 38.9 MPa

0,7/30,7 / 3

28,5 kJ/m²0,11 53.28.5 kJ / m ² 0.11 53.

Příklad 2 g dianové epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 435 a střední epoxidové funkčnosti 2,0, se při 105 °C roztaví a mísí s 20 g 2-etylhexylakrylátu a 50 ppm hydrochinonu, za přítomnosti vzduchu. Do kapalné měsi obsahující 0,478 mol/lOOg reaktivních skupin, se při 25 °C vmíchá postupně 1 kg acetylenových sazí ΡΊ250, 30 g PVC slupkového typu (Neralit 702) a · přidá se 0,008 g Lukosanu M02. Homogenní směs se vytvrzuje smísením s 10,0 g dietylentriaminu.Example 2 g of a diane epoxy resin having an average molecular weight of 435 and an average epoxy functionality of 2.0 was melted at 105 ° C and mixed with 20 g of 2-ethylhexyl acrylate and 50 ppm hydroquinone, in the presence of air. In a liquid mixture containing 0.478 mol / 100g of reactive groups, 1 kg of acetylene carbon black ,250, 30 g of shell-type PVC (Neralit 702) are gradually stirred at 25 ° C and 0.008 g of Lukosan M02 are added. The homogeneous mixture is cured by mixing with 10.0 g of diethylenetriamine.

Vytvrzená podlahovina má tyto parametry:Hardened flooring has the following parameters:

47θ kohm.cm47θ kohm.cm

28,6 MPa 14,5 %' 34,1 kJ/m² 28.6 MPa 14.5% 34.1 kJ / m ²

0,12 %.0.12%.

Claims

Impregnating materials for electro-conductive cast floors based on epoxy resins, characterized in that they consist of

65 to 80 parts of Diana epoxy resin having a mean molecular weight of 435 to 670 and an average epoxy functionality of 2.0,

20 to 35 parts of 2-ethylhexyl acrylate,

1 to 20 parts conductive carbon black,

15 to 30 parts active fillers and 8 to 20 parts polyethylene or polypropylene polyamines having an average molecular weight of 98 to 360 and an average equivalent weight of 20 to 45.