CS261270B1 - Modifikovaná kaučuková smés na bázi syntetického kaučuku pro výrobu hydroizolačních fólii - Google Patents

Abstract

Modifikovaná kaučuková směs na bázi syntetického kaučuku pro výrobu hydroizolačních fólii obsahující na 100 hmot. dílů butadién-styrénového kaučuku nebo jeho směsi s regenerovaným kaučukem 8 až 40 hmot. dilů vysokotlakého polyetylénu nebo jeho kopolymerů s vinylacetátem, 20 až 150 hmot. dílů pryžové drtě či prachu, 5 až 25 hmot. dílů oxidovaného asfaltu o bodu měknutí nad 70 °C, 50 až 150 hmot. dílů anorganických plniv nebo sazí, 5 až 25 hmot. dílů minerálního oleje, 0,8 až 2,5 hmot. dílů kyseliny stearové a 2 až 8 hmot. kysličníku zinečnatého. Kaučuková směs může na 100 hmot. dílů elastomerní složky obsahovat 0,4 až 2 hmot. díly síry, 0,6 až 1,5 hmot. dílů 2-merkaptobenzthiazolu a 1 až 4 hmot. dílů urychlovačů vulkanizace, kterým může být tetrametylthiuramdisulfid, deriváty zinečnatých solí kyseliny dithiokarbamiďové nebo 0,0'dibutylditiofosforečnan zinečnatý. Hydroizolační fólie vyrobená z kaučukové směsi podle vynálezu je vyrobena výhradně z tuzemských surovin, je určena pro provádění hydroizolačních povlaků v oblasti střešních a zemních hydroizolací.

Description

Vynález se týká skladby modifikované kaučukové směsi na bázi syntetického kaučuku vhodné pro výrobu hydroizolačních fólií uplatňujících se v hydroizolační technice zejména ve stavebnictví.

Vzhledem ke stále rostoucím požadavkům stavebního průmyslu na množství a kvalitu hydroizolačních materiálů a fólií vhodných pro opravy poškozených krytin vyvstává potřeba řešit tento požadavek zaváděním nových typů fóliových materiálů s požadovanými vlastnostmi. Fólie by se měly vyznačovat dobrou odolností proti povětrnostními stárnutí, elasticitou, odolností proti nízkým teplotám a teplotám, kterým je střešní plášt vystaven v letních obdobích. Hydroizolační fólie by se měla vyznačovat z hlediska výrobce minimálními nároky na dovoz surovin z devizově nevýhodných oblastí, výhodou by mělo být využití tuzemských surovin popřípadě druhotných surovin.

Hydroizolační fólie podle čs. AO 182 416 vyrobené na bázi regenerátu, částečně regenerované pryže a dalších přísad se vyznačují dobrou tvarovatelností, nevýhodou jsou však značné rozměrové změny fólie po vystaveni povětrnostnímu stárnutí. Tyto změny jsou způsobeny vysokým obsahem regeneračních olejů, nedostatek se projevuje rozlepováním spojů fólií, uvolňování fólií od atik střešního pláště, což má za následek postupnou ztrátu funkce. Hydroizolační fólie podle č. AO 240 949 vyráběná na bázi SBR, regenerátoru, pryžové drtě a dalších přísad se vyznačuje rovněž velmi dobrou tvarovatelností a hydroizolační schopností, nevýhodou jsou však nízké mechanické vlastnosti zejména pevnost v tahu. Nedostatek se projevuje zvláště při aplikaci fólie na stavebních objektech, kdy při manipulaci a mechanickém namáhání může dojít k porušení celistvosti fólie. Již aplikovaná fólie vykazuje nízkou mechanickou odolnost, může se porušit např. při dalších dokončovacích pracech zejména však dilatačními změnami podkladu, kdy již fólie vzhledem ke své nízké mechanické pevnosti nestačí uvedená namáhání eliminovat. Fólie rovněž nelze použít pro zevní izolace z důvodu nízké odolnosti proti trvalé deformaci a odolnosti proti tečení (izolace základů apod.).

Uvedené nedostatky odstraňuje předmět vynálezu, kterým je modifikovaná kaučuková směs na bázi syntetického kaučuku pro výrobu hydroizolačních fólií vyznačená tim, že na 100 hmot. dílů butadien-styrenového kaučuku nebo jeho směsi s regenerovaným kaučukem obsahuje 8 až 40 hmot. dílů vysokotlakého pol zet;, lénu nebo jeho kopolymerů s vinylacetátem, 20 až 150 hmot. dílů pryžové drtě či nrachu, 5 až 25 hmot. dílů oxidovaného asfaltu o bodu měknuti na 70 °C, 50 až 150 hmot. dílů anorganických plniv nebo sazí, 5 až 25 hmot. dílů minerálního oleje, 0,8 až 2,5 hmot. dílů kyseliny stearové a 2 až 8 hmot. dílů kysličníku zinečnatého. Kaučuková směs může na 100 hmot. dílů elastomerní složky obsahovat 0,4 až 2 hmot. dílů síry, 0,6 až 1,5 hmot. dílů 2-merkaptobenzthiazolu a 1 až 4 hmot. dílů rychlých nebo Ultraryohlýoh urychlovačů, kterými může být tetrametylthiuramdisulfid, deriváty zinečnatých solí kyseliny dithiokarbamidové nebo 0,0'dibutylditiofosforečnan zinečnatý.

Podstatou vynálezu je skladba kaučukové směsi vhodné zejména pro výrobu hydroizolačních fólií, kde elastomerní složku tvoří kombinace butadienstyrenového kaučuku ve směsi s regenerovaným kaučukem, modifikovanou vysokotlakým polyetylénem nebo kopolymerem etylenu s vinylacetátem o molekulové hmotnosti 20 000 až 50 000, pryžovým prachem nebo drtí a ostatních přísad. Přídavek plastové složky do směsi zajištuje vysoké počáteční hodnoty fólie v případě požadavku na vysokou pružnost fólie. Při požadavcích na vysokou odolnost fólie proti atmosferickému stárnutí je vhodný přídavek kopolymerů polyetylénu s vinylacetátem, s výhodou typy obsahující 6 až 25 % hmotnostních % vinylacetátu. Typ pryžové drtě či prachu může ovlivňovat odolnost směsi proti povětrnostnímu stárnutí, vyhovující výsledky byly dosažeňy u drti na bázi SBR a NR, nejlepši výsledky pak s drtí na bázi EPDM. Jemnost pryžové drtě rovněž může ovlivňovat zpracovatelnost kaučukových směsi a kvalitu výsledné fólie, vhodná je drt s velikosti částic do 0,6 mm. Oxidovaný asfalt s bodem měknutí nad 70 °C a minerální olej zajištuje dobré zpracovatelské vlastnosti směsi, příznivě ovlivňuje soudržnost spojů hotových fólií. Zpracovatelnost směsí lze ještě zlepšit běžně používanými gumárenskými přísadami jako např. maz’ivy, syntetickými nebo přírodními pryskyřicemi. Odolnost proti atmosferickému stárnuti fólie lze zvýšit použitím vhodných typů antioxidantů a antiozonantů jako je např. fenyl-beta-naftylamin, N-izopropyl-N'-fenyl-p-fenyléndiamin apod.

Přídavek aktivátorů vulkanizaoe tj. kyseliny stearové a kysličníku zinečnatého do kaučukové směsi umožňuje po vystavení fólie a atmosférickému stárnutí a zvýšeným teplotám její pozvolnou částečnou vulkanizaci. částečnou vulkanizaci během atmosferického stárnutí do určité míry zvyšuje svoje mechanické vlastnosti zejména pevnost v tahu a tvrdost, má vyšší schopnost odolávat mechanickému namáhání a opakovaným deformacím, částečná vulkanizace je způsobena postupnou migrací siry a urychlovačů obsažených v regenerátoru a pryžové drti a jejich reakcí - sítováním s'elastomerní složkou směsi. Množství kyseliny stearové a kysličníku zinečnatého je nutné vzhledem k požadovaným vlastnostem fólie a různé kvalitě pryžové drtě stanovit experimentálně. Dalším přídavkem organických urychlovačů a síry do kaučukové směsi lze např. klasickou vulkanizaci fólií v autoklávech vyrábět pryžové fólie vyznačující se relativně vysokými mechanickými vlastnostmi. Fólie jsou zcela zvulkanizovány vzhledem k charakteru použití elastomerní složky, která se vyznačuje vysokou nenasyceností, tyto fólie jsou však vhodné pouze pro využiti v oblasti zemních hydroizolacl.

Příprava směsi a technologie výroby fólie je jednoduchá spočívá v zamíchání všech složek v gumárenském hnětaoím stroji, vulkanizační přísady se domíchají na dvouválci, válcování fólie na požadovaný rozměr lze provádět na tříválci nebo čtyřválci.

Hydroizolační fólie vyrobená podle vynálezu může sloužit k vytváření samotných hydroizolačních povlaků, jako pružná nenasákavá vložka pro vytváření bezešvých povlaků u kterých může nahradit vložkové materiály ze skleněných rohoží a tkanin. Výrobkem lze rovněž snížit spotřebu nedostatkových asfaltových pásů typu A, R, IPA, Arabit. Fólie mé elastický: dharakter je poddajná a výhodou je, že po prohřátí kopíruje všechny nerovnosti podkladu; tato vlastnost je vítaná zejména při údržbě povlakových krytin s nerovným povrchem. Kaučuková směs může sloužit rovněž např. pro vytvářeni rubových vrstev hydroizolačních dublovaných fólií, kde lícovou stranu tvoří kvalitní kaučuková -směs s vysokou odolností proti atmosférickému stárnutí apod. Výhodou řešení je skutečnost, že všechny použité suroviny v kaučukové směsi jsou tuzemského původu, řešení umožňuje zpracovat i druhotné suroviny - pryžovou drt či prach.

Příklad provedení 1

Jedná se o formulaci receptury směsi pro hydroizolační fólii pro střešní hydroizolace. Směs byla zamíchána ve vysokotlakém hnětaoím stroji, ze směsi byla vyválcována fólie tlouštky 1,5 mm, ze které byla vyseknuta zkušební tělesa a stanoveny základní mechanické hodnoty.

Hmot. díly butadien-styrenový kaučuk nastavený olejem regenerovaný kaučuk kysličník zinečnatý kyselina stearové vysokotlaký polyetylén o tavném indexu 20 pryžová drt minerální olej oxidovaný asfalt o teplotě měknutí 120 °C kaolin fenyl-beta-naftylamin

1,5

100

Základní mechanické hodnoty:

pevnost v tahu tažnost

2,5 MPa průtažnost elasticita tvrdost Shore A modul 100%

1,9 MPa

120 odolnost proti nízkým teplotám dle metodiky NIlSP -36 °C

Strukturní odolnost proti natržení Crescent 26,3 N.mm^-1

Příklad provedení 2

Jedná se formulaci receptury směsi pro hydroizolační fólii vhodné pro zemní hydroizolace. Směs byla zamíchána ve vysokotlakém hnětacím stroji, urychlovače a síra byly domíehána na dvouváloi. Ze směsi byly vylisovány při teplotě 150 °C/20 plotničky tlouštky 1,5 mm, ze kterých byla vyseknuta zkušební tělesa a stanoveny základní mechanické hodnoty.

Hmot. díly butadien-styrenový kaučuk regenerovaný kaučuk kysličník zinečnatý kyselina stearová vysokotlaký polyetylén o tavném indexu 7 uhličitan vápenatý pryžová drt minerální olej oxidovaný asfalt o bodu měknutí 90 °C

N-izopropyl-N'-fenyl-p-fenyléndiamin

2-merkapto-benzthiazol tetrametylthiuramdisulfid etyl-fenyl-dithiokarbamidan zinečnatý síra

Základní mechanické hodnoty:

pevnost v tahu tažnost průtažnost elasticita tvrdost Shore A modul 100» odolnost proti nízkým teplotám dle metodiky NIlSP strukturní odolnost proti natržení Crescent

Příklad provedeni 3

1,9

120

1,5

1,2

1,5

5,2 MPa 290 « «

»

2,7 MPa

-32 °C 36,8 N.mm

Jedná se o formulaci receptury směsi pro hydroizolační .fólie vhodné pro opravy poškozených krytin a pro vytvářeni bezešvých povlaků. Ve vysokotlakém hnětacím stroji byla zamíchána směs dle základní receptury, směs byla rozdělena do tří dílů, přičemž do 2 dílů směsi byla domíehána kyselina stearová a kysličník zinečnatý podle rozpisu. Ze směsí byly vyválcovány fólie tlouštky 1,5 mm, vyseknuta zkušební tělesa a stanoveny základní mechanické hodnoty před stárnutím a po přirozeném stárnutí v délce 1 roku.

Základní receptura

Hmot. díly butadien-styrenový kaučuk 50 regenerovaný kaučuk 50 kopolymer etylenu s vinylacetátem o obsahu vinylacetátu 12 » hmotnostních 4.0 pryžová drt 20

minerální olej oxidovaný asfalt o bodu měknutí	115 °C	5 5
saze		30
kumaronová prykyřice		2
kaolin		30
kysličník křemičitý		30
parafin		0,5
fenyl-beta-naftylamin		1,2
Směs	e. i	č. 2	č. 3
		Hmot. díly
kyselina stearová	-	0,8	1,5
kysličník zinečnatý	-	2	6
Základní mechanické hodnoty před	stárnutím	(stanoveno ze vzorků	u směsi č. 1).
pevnost v tahu		2,3 MPa
tažnost		230 %
průtažnost		78 %
elasticita		12 %
tvrdost Shore A		32
Základní mechanické hodnoty po přirozeném	stárnutí vzorků fólií	po době 1 roku
	Směs č. 1	č. 2	č. 3
pevnost v tahu	1,9 MPa 2,8 MPa	3,1 MPa
tažnost	180 %	210 %	240 %
průtažnost	82 %	71 %	68 %
elasticita	12 i	14 %	14 %
tvrdost Shore A	33	35	38

Porovnáním hodnot dosažených u směsí č. 2 a č. 3 podle vynálezu lze pozorovat zvýšený účinek řešení ve srovnání s hodnotami základní směsi č. 1.

Claims (3)

1. Modifikovaná kaučuková směs na bázi syntetického kaučuku pro výrobu hydroizolačních fólií vyznačená tím, že na 100 hmot. dílů butadien-styrenového kaučuku nebo jeho směsi ¹ s regenerovanými kaučukem obsahuje 8 až 40 hmot. dílů vysokotlakého polyetylénu nebo kopolymeru polyetylénu s vinylaoetátem, 20 až 150 hmot. dílů pryžové drtě či prachu, 5 až 25 hmot. dílů oxidovaného asfaltu o bodu měknutí nad 70 °C, 60 až 150 hmot. dílů anorganických plniv nebo sazí, 5 až 25 hmot. dílů minerálního oleje, 0,8 až 2,5 hmot. dílů kyseliny stearové a 2 až 8 hmot. dílů kysličníku zinečnatého.

2. Modifikovaná kaučuková směs podle bodu 1 vyznačená tím, že na 100 hmot. dílů kaučukové složky obsahuje 0,4 až 2 hmot. díly síry, 0,6 až 1,5 hmot. dílů 2-merkaptobenzthiazolu a 1 až 4 hmot. dílů rychlých nebo ultrarychlýoh urychlovačů vulkanizace.

3. Modifikovaná kaučuková směs podle bodu 1 a 2 vyznačená tim, že urychlovačem vulkanizace může být tetrametylthiuramdisulfid, deriváty zinečnatých solí kyseliny dithiokarbamidové nebo 0,O'dibutylditiofosforečnan zinečnatý.