CS259682B1 - Vodivá plastmalty - Google Patents

Abstract

íješení so týká oboru stavebnictví a řeší technický' problém výroby elektricky vodivých plaBtraalt. Plastmalty podle řešení sestávají z 65 až 80 dílů epoxidové pryskyřice, 20 až 35 dílů 2-etylhexylakrylátu, 200 až 800 dílů písku, 1 až 6 dílů vodivých.3azí a 8 až 20 dílů polyaminu. Řešení může být využito zejména při výrobě vodivých částí staveb.

Description

Vynález pojednává o vodivých plastmaltách na bázi epoxiakrylátových pryskyřic.

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 o napětí až několik kV. Takové výboje jsou nejen fyziologicky nepříjemné, ale mohou způsobit vznícení par hořlavých kapalin, hořlavých prachů a podobně. Moderní elektronické přístroje velíce citlivě reagují na přítomnost elektrostatických polí, která je v krajním případě mohou vážně poškodit. Druhým závažným problémem techniky a technologie jsou bludné proudy různého charakteru a intenzity, vznikající obvykle v blízkém okolí elektrických strojů a přístrojů zejména indukcí elektrických polí s vyšší, frekcencí. Bludné proudy mohou být často zdrojem poruch citlivých přístrojů jako jso.u počítače aj., popřípadě způsobují u citlivých osob závažná zdravotní ohrožení. Vyvíjí se proto usilovná snaha o zamezení vzniku elektrostatických polí, nebo neškodný odvod nábojů a 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 aplikací vodivých plagtbetonů s obsahem 40 až 70%. grafitu. Pojivém vodivých plastbetonů byly obvykle epoxidové pryskyřice, zejména modifikované styrenem, či dibutylinaleátem nebo dibutylftalátem. Závažným nedostatkem tohoto typu vodivých plastbetonů je vysoký obsah grafitu, který způsobuje jednak zhoršení zpracovatelských parametrů hmoty při pokládání plastbetonů, jednak u vytvrzených plastbetonů způsobují vysoká množství grafitu velmi podstatné zhoršení mechanických parametrů, zejména pevnosti v tahu, tažnosti, rázové houževnatosti i pevnosti v taliu za ohybu. Problém se nepodařilo vyřešit ani použitím plastbetonů obsahujících práškové vodivé kovy, nebo aplikací ionogenních sloučenin typu kvarterních ammoniových či sulfoniových solí, které z plastbetonů postupně vykvétají nebo se vypocují a při úklidu se nenávratně smývají·, takže vodivost má trvale klesající tendenci.

Rozsáhlými experimentálními pracemi a zkouškami jsme nyní nalezli vodivé plastmalty mající po plném vytvrzení velmi dobré mechanické parametry a průchozí elektrický odpor 1 až 100 kdhm. Vodivé plastmalty podle vynálezu se vyznačují složením hmotnostně * o až 80 dílů dianové epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 435 až 670 a střední epoxidové funkčnosti 2,0 až 35 dílů 2-etylhexylakrylátu

200 až 800 dílů písků zrnění 0,1 až 5 mm 1 až 20 dílů vodivých sazí až 20 dílů polyetylenpolyaminů nebo polj^propylenpolyaminů o střední molekulové hmotnosti 98 až 360 a střední ekviValentové hmotnosti 20 až 45.

Vodivé plastraalty podle vynálezu jsou reaktivní a vytvrzují 'se v rozmezí 15 až 25 °C po dobu 3 až 10 dnů a dotvrzují přibližně tři týdny k dosažení 90% pevnosti polymemí sítě. Při teplotách nižších jak 15 °C je vhodné používat urychlovače tvrzení v množství 0,1 až 5/, zejména kyselinu salicylovou, salicyláty, femolické sloučeniny aj. nositelem parametru vodivosti jsou saze mající obvykle vysokou strukturu (vysoký stupeň seřetězení) a nízký obsah kyslíku. Nejvhodnějším typem je obchodní produkt Chemických závodů 8ČSP Záluží Chezacarb EC. Lze však použiti, i jiné typy vodivých sazí, zejména saze acetylenové, závislé na zvolených zpracovatelských podmínkách a cílových mechanických parametrech vytvrzených vodivých plastmalt. Při vytvrzování se nejčastěji používají tvrdidla v množství 100 až 120% teorie, zejména dietylentriamin, dipropylentriamin, trietylentetramin, trípropylentetramin, tetraetylenpentamin, tetrapropylenpentamin, nebo technické řezy či destilační frakce obsahující uvedené polyaminy.

Vodivé plastmalty na bázi grafitu mají plnivost pískem nejvýše 1 : 1,2 a průchozí odpor 50 až 500 kohm.cm, při pevnosti v tahu za ohybu 14 až 16 MPa, lomové pevnosti 24 až 28 MPa a nasákavosti až 2,2%. Nízké jsou i hodnoty pevnosti v tahu nejvýše 15 MPa, tažnost nepřevyšuje 4% a rázová houževnatost je nižší jak 8 kJ/m².

Oproti tomu plastmalty podle vynálezu dosahují vodivost charakterizovanou průchozím odporem 4 až 500 kohm.cm, při plnivosti pískem až 1 : 7. Pevnost v tahu za ohybu se pohybuje dle stupně plnění a typu písku mezi 16 až 33 MPa, lomová pevnost mezi 28 až 71 MPa, nasákavost vodou mezi υ,Ι až 1,4%» pevnost v tahu 20 až 38 MPa·, tažnost až 35% a rázová houževnatost až 40 kJ/m . Význačnou výhodou vodivých plastmalt podle vynálezu je jejich dobrá zpracovatelnost i při vysokém plnění pískem a nízká toxicita.

Příklad 1 g epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 668 a střední epoxidové funkčnosti 2,0, obsahu epoxidových skupin 0,298 mol/lOOg, se při 120 °G roztaví a v přítomnosti vzduchu mísí*s 35 g 2-etylhexylakrylátu a 150 ppm hydrochinonu. Homogenní směs obsahující 0,384 mol/lOOg reaktivních skupin se ochladí na 25 °G a vmíchá se do ní 200 g křemenného písku plynulé granulometrie 0,25 až' 2 mm a posléze 2 g vodivých sazí Chezacarb EC. Směs se homogenizuje a mísí s 18,5 g (110% teorie) technického tetrapropylenpentaminu (ekv. hmotnost 43,8) a nechá se vytvrdit. Plně vytvrzená vodivá pl^stmalta má tyto parametry:

pevnost v tahu tažnost rázová houževnatost p růcho z í e 1. o dp o r nasákavost vodou

25,5 MPa 11,5%

25,2 kJ/m² 61,1 kohm.cm 0,35%

Příklad 2 g epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 571 a střední epoxidové funkčnosti 2,0 se roztaví a při 110 °0 mísí v přítomnosti vzduchu s 30ý> 2. etylhexylakrylátu a 100 ppm hydrochinonu.

Kapalná homogenní směs má viskozitu 842 mPa.s/25 °C a obsahuje 0,408 mol/lOOg reaktivních skupin. lOOg připravené směsi se mísí s 500 g písku plynulé granulometrie 0,25 až 2 mm a s různým množstvím sazí Ohezacarb ÉC. Vytvrzuje se po přidání 13,7g technického trietylentetraminu (ekvivalentní hmotnost 30,46). Vytvrzené vodivé plsstmalty mají tyto parametry:

Ohezacarb (g)	EC	parametry plastmalty
el.odpor (kohm.cm)	pevnost v tahu za ohybu (MPa)	lomová pevnost (MPa)	nasákavost (%)
2	85,75	20,3	36,6	0,7
3	28,75	28,0	56,2	0,3
4	8,776	30,0	65,4	0,1
5	6,490	33,4	70,8	0,2

Příklad 3

80g epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 435 a střední epoxidové funkčnosti 2,0, se při 105 °C mísí s·

20g 2-etylhexylakrylátu a 50 ppm hydrochinonu. Kapalná směs má yiskozitu 672 mPa.s/25°0 a obsahuje 0,478 mol/lOOg reaktivních skupin. Do této směsi se vmídí 700 g křemenného písku zrnění 0,5 až 4 mm a 20 g acetylenových sazí P 1250 a 10g dietylehtriaminu. Směs se po dokonalém promísení nechá vytvrdit. Získaná vodivá plastmalta má pevnost v tahu za ohybu 21,4 MPa, lomovou pevnost 41,6 MPa, nasákavost 4,4% a elektrický průchozí odpor 1,3 kohm.cm.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Vodivé plastmalty na bázi epoxidových pryskyřic/ vyznače-r né tím, že sestávají hmotnostně ze

   65 až 80 dílů dianové epoxidové pryskyřice o střední molekulo vé hmotnosti 435 až 670 a střední epoxidové funkčnos ti 2,0

   20 až 35 dílů 2-etylhexylakrylátu

   200 až 800 dílů písku zrnění 0,1 až 5 mm 1 až 20 dílů vodivých sazí

   8 až 20 dílů polyetylenpolyaminů nebo polypropylenpolyaminů o střední molekulové hmotnosti 98 až 360 a střední ekvivalentní hmotnosti20 až 45·