PL204265B1 - Elastomeryczny preparat złożony, utwardzona elastomeryczna kompozycja oraz sposób wytwarzania elastomerycznej kompozycji - Google Patents

Elastomeryczny preparat złożony, utwardzona elastomeryczna kompozycja oraz sposób wytwarzania elastomerycznej kompozycji

Info

Publication number
PL204265B1
PL204265B1 PL357817A PL35781701A PL204265B1 PL 204265 B1 PL204265 B1 PL 204265B1 PL 357817 A PL357817 A PL 357817A PL 35781701 A PL35781701 A PL 35781701A PL 204265 B1 PL204265 B1 PL 204265B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
oil
component
modified
rubber
components
Prior art date
Application number
PL357817A
Other languages
English (en)
Other versions
PL357817A1 (pl
Inventor
Matthew T. Pickett
Jay S. Kellett
Jianye Wen
David S. Hart
Original Assignee
Grace W R & Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Grace W R & Co filed Critical Grace W R & Co
Publication of PL357817A1 publication Critical patent/PL357817A1/pl
Publication of PL204265B1 publication Critical patent/PL204265B1/pl

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00—Compositions of unspecified rubbers
    • C08L21/02—Latex
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0016—Plasticisers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/346—Clay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/01—Hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17—Amines; Quaternary ammonium compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Description

Wynalazek dotyczy elastomerycznego preparatu złożonego o ulepszonych dynamicznych właściwościach reologicznych, a dokładniej kompozycji otrzymanej z zastosowaniem oleju naftenowego jako nośnika i jednego lub więcej modyfikatorów właściwości reologicznych w celu ulepszenia reologicznego zachowania w funkcji temperatury. Wynalazek dotyczy także utwardzonej elastomerycznej kompozycji oraz sposobu wytwarzania elastomerycznej kompozycji.
Płyny o dynamicznych właściwościach reologicznych wykorzystujące elastomeryczną kompozycję są przydatne do impregnacji wodoodpornej i innych zastosowań, co przedstawiono w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5763014 Picketta, który załącza się tu na zasadzie odsyłacza. Kompozycję Picketa można scharakteryzować jako taką, w której ulegają zmianie „dynamiczne właściwości reologiczne; zmieszanie dwóch składników A i B zapoczątkowuje bowiem wiele przemian reologicznych. Składnik A zawiera wodny lateks kauczuku naturalnego (np. lateks butadienowo-styrenowy, kauczuk naturalny, styren-butadien-styren, kauczuk butylowy, kauczuk chloroprenowy, azotyn kauczuku, akrylan, itp. można stosować, wraz ze znanymi środkami emulgującymi lub stabilizującymi lateks). Natomiast składnik B, zawiera olejowy nośnik, w którym jest rozproszony zarówno środek higroskopijny, jak i wulkanizujący. Po zmieszaniu, składnik A i B tworzą mieszankę woda w oleju, podczas gdy higroskopijne i wulkanizują ce ś rodki znajdują się w cią g ł ej fazie olejowego nośnika, a kauczuk jest rozproszony w postaci kropelek w nieciągłej fazie wodnej. Odpowiednie rozmieszczenie tych składników wywołuje dynamiczną reakcję układu: kauczuk zawarty w wodnym środowisku lateksu ulega spęcznieniu przez olejowy nośnik, podczas gdy higroskopijny środek zawarty w olejowym nośniku wiąże się chemicznie z wodą w nieciągłej fazie wodnej. Oba czynniki przyczyniają się do stopniowego usztywniania (np. zwiększonej lepkości) mieszaniny i ułatwiają zapoczątkowanie trzeciego procesu: środek lub środki wulkanizujące zawarte w ciągłej fazie olejowego nośnika zostają wprowadzone do kauczuku w nieciągłej fazie wodnej lateksu, co prowadzi do utwardzenia kompozycji do stałej elastomerycznej masy. W ten sposób kompozycja zapewnia na początku możliwość stosowania cieczy w postaci zdolnej do płynięcia lub natryskiwania, którą można nakładać w znaczących grubościach i którą przekształca się do utwardzonej masy bez konieczności powtarzania powlekania lub nakładania.
Współtwórcy wynalazku dążą do polepszenia dynamicznych właściwości reologicznych elastomerycznej kompozycji przedstawionej w opisie patentowym nr 5763014. Przede wszystkim skupiają swoją uwagę na zdolności płynięcia, charakterystycznej dla danej kompozycji, jako funkcji temperatury oraz możliwości modyfikacji tego zachowania pod względem właściwości reologicznych i omówionej powyżej dynamiki wzajemnego oddziaływania składników. Podczas stosowania kompozycji jako powłoki impregnacji wodoodpornej na zewnętrznych powierzchniach budynków stwierdzono, że zdolność płynięcia, charakterystyczna dla kompozycji, zmienia się w nietypowy sposób, co jest szczególnie widoczne w niskich temperaturach. Gdy zebrano dane i zmierzono lepkość kompozycji w funkcji temperatury, stwierdzono, że lepkość nie była zgodna poza zakresem temperatur 4-38°C (40-100°F). Jak pokazano na Fig. 1, kompozycja (według opisu patentowego nr 5763014) wykazuje wysoko pożądaną charakterystyczną lepkość w zakresie około 21-34°C (70-93°F). Jednakże powyżej i poniżej tego zakresu temperatur, zmiany lepkości w zależności od temperatury są mniej przewidywalne. W szczególności, znacznie trudniejsze stało się nakładanie kompozycji w postaci powłoki z uwagi na jej szybko zwiększającą się sztywność. Tak więc, współtwórcy wynalazku doszli do wniosku, że pożądana jest ulepszona elastomeryczna kompozycja, z uwagi na umożliwienie szerszego zastosowania i możliwość wykorzystania w większym zakresie temperatur.
Zadanie przekształcenia elastomerycznych kompozycji, takie jak zmiana modyfikatorów właściwości reologicznych, nie jest rutynowym postępowaniem, szczególnie w przypadku dynamiki układów dwufazowych jak w przedstawionym przypadku. Np. błędne zastosowanie jednego lub więcej modyfikatorów właściwości reologicznych może spowodować, że cząstki kauczuku pozostaną w fazie oddzielonej od olejowego nośnika. Z jednej strony może to prowadzić do dwufazowego produktu. Z drugiej strony błędne zastosowanie może także przyczyniać się do zbyt szybkiego przeniesienia cząstek kauczuku do fazy olejowej, prowadząc w efekcie do gwałtownego zwiększenia lepkości.
Jako ulepszenie dwuskładnikowych elastomerycznych preparatów o dynamicznych właściwościach reologicznych będących klasą związków ujawnionych w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5763014 Picketta, wynalazek umożliwia znaczne poszerzenie liniowej zależności lepkości w funkcji temperatury. Nowe preparaty według tego wynalazku nie tylko umożliwiają lepszą regulację lepkości kompozycji, ale także szybkości przenoszenia cząstek kauczuku z wodnych kropePL 204 265 B1 lek (z nieciągłej fazy lateksu) do olejowego nośnika (faza ciągła). Ulepszoną regulację dynamicznych właściwości reologicznych osiąga się przez zastąpienie aromatycznego/parafinowego oleju stosowanego według opisu patentowego Picketta nr 5763014 olejem naftenowym (np. zawierającym w przeważającej mierze olej naftenowy w ilości co najmniej 40% wagowych w przeliczeniu na całą masę olejowego nośnika). W celu umożliwienia zwiększenia ilości oleju naftenowego, współtwórcy wynalazku zastosowali organiczne modyfikatory właściwości reologicznych w fazie olejowego nośnika (np. składnik B), które mają tiksotropową budowę, dzięki czemu części stałe można zawieszać w fazie olejowej.
Przedmiotem wynalazku jest elastomeryczny preparat złożony zawierający: składniki A i B, które dają się mieszać z wytworzeniem mieszanki, w której jest inicjowana reakcja wulkanizacji w celu zestalenia składników do stałej masy;
składnik A preparatu zawiera wodny lateks naturalnego lub syntetycznego kauczuku; i składnik B preparatu zawiera olejowy noś nik, w którym jest rozproszony wulkanizujący środek zdolny do wulkanizacji składnika A kauczuku, i składnik B ponadto zawiera środek higroskopijny zdolny do chemicznego wiązania wody w skł adniku A; skł adniki A i B funkcjonują gdy, po wzajemnym zmieszaniu tworzą mieszankę woda w oleju, dzię ki czemu olejowy noś nik zawierają cy higroskopijny środek i wulkanizują cy ś rodek daje fazę ciągłą, w której faza wodna składnika A zawierająca kauczuk jest rozproszona jako faza nieciągła, a tym samym odpowiednie rozmieszczenia środka higroskopijnego, środka wulkanizującego i kauczuku zapewniają dynamiczną reakcję , podczas której kauczuk ulega spę cznieniu przez olej i higroskopijny ś rodek chemicznie wiąże się z wodą w niecią g ł ej fazie wodnej lateksu, tym samym prowadząc do zwiększenia lepkości wzajemnie zmieszanych składników i umożliwienia wzajemnego wprowadzenia wulkanizującego środka i kauczuku w taki sposób, aby wulkanizacja nastąpiła w czasie późniejszym niż osiąga się zwiększenie lepkości olejowy nośnik składnika B obejmuje: (a) olej naftenowy w ilości 40-90% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę olejowego nośnika, olej naftenowy zawierający związki aromatyczne, parafiny i nafteny, przy czym nafteny są nasyconymi cyklicznymi węglowodorami i są w procentach wagowych głównym składnikiem oleju naftenowego oraz (b) organiczny modyfikator właściwości reologicznych w ilości 0,4%-3,5% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę olejowego nośnika, organiczny modyfikator właściwości reologicznych obejmuje zmodyfikowany olej rycynowy, poliamid, liniowy lub rozgałęziony alkilen o masie cząsteczkowej od 1000-100000, sulfonian wapnia, zmodyfikowany mocznik lub ich mieszaninę.
Korzystnie, składniki A i B są wzajemnie oddzielone od siebie.
Korzystnie, składniki A i B są wzajemne zmieszane i pozostawione do stwardnienia do zestalonej masy.
Korzystnie, organiczny modyfikator właściwości reologicznych obejmuje zmodyfikowany olej rycynowy.
Korzystnie, preparat jako zmodyfikowany olej rycynowy zawiera uwodorniony olej rycynowy.
Korzystnie, preparat jako zmodyfikowany olej rycynowy zawiera olej rycynowy modyfikowany przez uwodornienie, epoksydowanie, estryfikację, sulfonowanie, polimeryzację lub kombinację tych procesów, korzystniej, preparat ponadto zawiera poliamid.
Korzystnie, zmodyfikowany olej rycynowy zawiera gliceryd kwasu 12-hydroksystearynowego.
Korzystnie, wymieniony składnik B zawiera ponadto nieorganiczny modyfikator właściwości reologicznych.
Korzystnie, nieorganiczny modyfikator właściwości reologicznych zawiera zmodyfikowaną glinkę.
Korzystnie, zmodyfikowana glinka jest produktem reakcji glinki typu smektyt i czynnika modyfikującego aktywność glinki, zawierającego kation nieorganiczny, kation organiczny, polarny środek organiczny zdolne do absorbowania przez glinkę, glinkowy środek dyspergujący lub ich mieszaninę.
Korzystnie, zmodyfikowana glinka zawiera glinkę zmodyfikowaną czwartorzędową aminą.
Korzystnie, olej naftenowy zawiera, w przeliczeniu na całą masę olejowego nośnika składnika B, 15-26% wagowych oleju parafinowego, 8-13% wagowych oleju aromatycznego i 61-76% wagowych oleju naftenowego.
Korzystnie, olejowy nośnik ponadto zawiera zmodyfikowany olej rycynowy w ilości 0,2 do 3,5% wagowych, w przeliczeniu na całą masę olejowego nośnika składnika B.
Korzystnie, po zmieszaniu składniki A i B dają mieszaninę woda w oleju o zasadniczo liniowym nachyleniu krzywej w zakresie temperatur od 10°C do 32°C (od 50°F do 90°F).
Korzystnie, preparat zawiera zmodyfikowany olej rycynowy, poliamid i zmodyfikowaną glinkę.
PL 204 265 B1
Korzystnie, organiczny modyfikator właściwości reologicznych zawiera zmodyfikowany olej rycynowy i preparat ponadto zawiera nieorganiczny modyfikator właściwości reologicznych.
Korzystnie, nieorganiczny modyfikator właściwości reologicznych zawiera zmodyfikowaną glinkę.
Przedmiotem wynalazku jest również utwardzona elastomeryczna kompozycja utworzona przez wzajemne zmieszanie składników A i B, które dają się mieszać z wytworzeniem mieszanki, w której jest inicjowana reakcja wulkanizacji w celu zestalenia składników do stałej masy; składnik A preparatu zawiera wodny lateks naturalnego lub syntetycznego kauczuku i składnik B preparatu zawiera olejowy nośnik, w którym jest rozproszony wulkanizujący środek zdolny do wulkanizacji składnika A kauczuku, i składnik B ponadto zawiera środek higroskopijny zdolny do chemicznego wiązania wody w składniku A; składniki A i B funkcjonują gdy, po wzajemnym zmieszaniu tworzą mieszankę woda w oleju, dzięki czemu olejowy nośnik zawierający higroskopijny środek i wulkanizujący środek daje fazę ciągłą, w której faza wodna sk ł adnika A zawierają ca kauczuk jest rozproszona jako faza niecią g ł a, a tym samym odpowiednie rozmieszczenia środka higroskopijnego, środka wulkanizującego i kauczuku zapewniają dynamiczną reakcję, podczas której kauczuk ulega spęcznieniu przez olej i higroskopijny środek chemicznie wiąże się z wodą w nieciągłej fazie wodnej lateksu, tym samym prowadząc do zwiększenia lepkości wzajemnie zmieszanych składników i umożliwienia wzajemnego wprowadzenia wulkanizującego środka i kauczuku w taki sposób, aby wulkanizacja nastąpiła w czasie późniejszym niż osiąga się zwiększenie lepkości olejowy nośnik składnika B obejmuje: (a) olej naftenowy w ilości 40-90% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę olejowego nośnika, olej naftenowy zawierający związki aromatyczne, parafiny i nafteny, przy czym nafteny są nasyconymi cyklicznymi węglowodorami i są w procentach wagowych głównym składnikiem oleju naftenowego oraz (b) organiczny modyfikator właściwości reologicznych w ilości 0,4%-3,5% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę olejowego nośnika, organiczny modyfikator właściwości reologicznych obejmuje zmodyfikowany olej rycynowy, poliamid, liniowy lub rozgałęziony alkilen o masie cząsteczkowej od 1000-100000, sulfonian wapnia, zmodyfikowany mocznik lub ich mieszaninę.
Ponadto przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania elastomerycznej kompozycji w którym stosuje się składniki A i B, które dają się mieszać z wytworzeniem mieszanki, w której jest inicjowana reakcja wulkanizacji w celu zestalenia składników do stałej masy; składnik A zawiera wodny lateks naturalnego lub syntetycznego kauczuku i składnik B zawiera olejowy nośnik, w którym jest rozproszony wulkanizujący środek zdolny do wulkanizowania składnika A kauczuku i składnik B ponadto zawiera środek higroskopijny zdolny do chemicznego wiązania wody w składniku A; składniki A i B funkcjonują gdy, po wzajemnym zmieszaniu tworzą mieszankę woda w oleju, dzię ki czemu olejowy nośnik zawierający higroskopijny środek i wulkanizujący środek daje fazę ciągłą, w której faza wodna składnika A zawierająca kauczuk jest rozproszona jako faza nieciągła, a tym samym odpowiednie rozmieszczenia środka higroskopijnego, środka wulkanizującego i kauczuku zapewniają dynamiczną reakcję, podczas której kauczuk ulega spęcznieniu przez olej i higroskopijny środek chemicznie wiąże się z wodą w nieciągłej fazie wodnej lateksu, tym samym prowadząc do zwiększenia lepkości wzajemnie zmieszanych składników i umożliwienia wzajemnego wprowadzenia wulkanizującego środka i kauczuku w taki sposób, aby wulkanizacja nastąpiła w czasie późniejszym niż osiąga się zwiększenie lepkości olejowy nośnik składnika B obejmuje: (a) olej naftenowy w ilości 40-90% w przeliczeniu na całkowitą masę olejowego nośnika, olej naftenowy zawiera związki aromatyczne, parafiny i nafteny, przy czym nafteny są nasyconymi cyklicznymi węglowodorami i są w procentach głównym składnikiem wymienionego oleju naftenowego oraz (b) organiczny modyfikator właściwości reologicznych w ilości 0,4%-3,5% w przeliczeniu na całkowitą masę olejowego nośnika, organiczny modyfikator właściwości reologicznych obejmuje zmodyfikowany olej rycynowy, poliamid, liniowy lub rozgałęziony alkilen o masie cząsteczkowej od 1000-100000, sulfonian wapnia, zmodyfikowany mocznik lub ich mieszaninę.
Przykładowe organiczne modyfikatory właściwości reologicznych odpowiednie do stosowania według wynalazku obejmują zmodyfikowany olej rycynowy, poliamid, rozgałęziony lub prostołańcuchowy alkilen o masie cząsteczkowej 1000-100000, sulfonian wapnia, zmodyfikowany mocznik lub ich mieszaninę. Zmodyfikowany olej rycynowy jest najkorzystniejszy.
Inne przykładowe kompozycje obejmują ponadto nieorganiczne modyfikatory właściwości reologicznych, takie jak aktywowana glinka. Aktywowane glinki można otrzymać traktując glinkę typu smektyt (np. bentonit, hektoryt, itp.) czynnikiem modyfikującym aktywność glinki, takim jak czwartorzędowa amina.
PL 204 265 B1
Nieoczekiwane ulepszenie uzyskane dzięki zastosowaniu nowej kombinacji polega na tym, że zmierzona lepkość (V) w funkcji temperatury (T) daje poszerzoną i zasadniczo liniową krzywą określoną przez (dV/dT). Zmianę lepkości układu demonstruje liniowa zależność w szerszym zakresie temperatur (np. dV/dT jest bardziej zgodna w zakresie od 4-38°C (40-100°F)) niż uprzednio osiągana w dwuskładnikowych układach elastomerów o dynamicznych właściwościach reologicznych.
Przykładowy elastomeryczny preparat według wynalazku zawiera zatem: składniki A i B, które można połączyć ze sobą z wytworzeniem mieszanki, w której zachodzi inicjacja reakcji wulkanizacji w celu zestalenia składników do stałej masy; przy czym składnik A mieszanki zawiera wodny lateks naturalnego lub syntetycznego kauczuku, a składnik B tej mieszanki zawiera olejowy nośnik, w którym jest rozproszony wulkanizujący środek zdolny do sieciowania składnika A kauczuku i składnik B zawiera ponadto higroskopijny środek zdolny do chemicznego wiązania wody w składniku A; składniki A i B funkcjonują gdy, po wzajemnym zmieszaniu tworzą mieszankę woda w oleju, dzię ki czemu olejowy nośnik zawierający higroskopijny środek i wulkanizujący środek daje fazę ciągłą, w której faza wodna składnika A zawierająca kauczuk jest rozproszona jako faza nieciągła, a tym samym odpowiednie rozmieszczenia środka higroskopijnego, środka wulkanizującego i kauczuku zapewniają dynamiczną reakcję, podczas której kauczuk ulega spęcznieniu przez olej i higroskopijny środek chemicznie wiąże się z wodą w nieciągłej fazie wodnej lateksu, tym samym prowadząc do zwiększenia lepkości wzajemnie zmieszanych składników i umożliwienia wzajemnego wprowadzenia wulkanizującego środka i kauczuku w taki sposób, aby wulkanizacja nastąpił a w czasie póź niejszym niż osią ga się zwię kszenie lepkości; olejowy nośnik jako składnik B zawiera: (a) olej naftenowy w ilości 40-90% w przeliczeniu na całkowitą masę olejowego nośnika i (b) organiczny modyfikator właściwości reologicznych, korzystnie - zmodyfikowany olej rycynowy, w ilości 0,4%-3,5% w przeliczeniu na całkowitą masę olejowego nośnika.
W innych przykładowych preparatach według wynalazku, nieorganiczny modyfikator właściwości reologicznych, taki jak zmodyfikowana glinka, stosuje się w celu dalszego ulepszenia właściwości reologicznych preparatu w funkcji temperatury.
Oprócz nowych, opisanych powyżej kompozycji, wynalazek obejmuje także sposoby wytwarzania elastomerycznych kompozycji.
Krótki opis rysunków
Ocenę następującego szczegółowego opisu mogą ułatwić następujące figury, w których
Fig. 1 przedstawia porównawczą graficzną ilustrację zależności lepkości dotychczas stosowanej kompozycji o dynamicznych właściwościach reologicznych (opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5763014) i lepkości kompozycji według tego wynalazku mierzoną w funkcji temperatury;
Fig. 2 jest graficzną ilustracją zastosowania zmodyfikowanego oleju rycynowego, który poddany jest działaniu sił ścinania oraz wykorzystania organicznych modyfikatorów właściwości reologicznych do zastosowania według tego wynalazku;
Fig. 3 jest graficzną ilustracją zastosowania aktywowanej glinki, która poddana jest działaniu sił ścinania oraz wykorzystania nieorganicznego modyfikatora właściwości reologicznych według tego wynalazku i
Fig. 4 jest graficzną ilustracją zależności lepkości czterech preparatów w funkcji temperatury, jednego preparatu 10 oznaczonego numerem „1 stanowiącego dotychczas stosowany preparat według Fig. 1 oraz trzech preparatów oznaczonych numerami od „2 do „4 z zastosowaniem oleju naftenowego zgodnie ze wskazaniami według tego wynalazku.
Szczegółowy opis korzystnych rozwiązań
Fig. 1 ilustruje zależność lepkości dwóch elastomerycznych kompozycji o dynamicznych właściwościach reologicznych. Lepkość zmierzono w funkcji temperatury stosując Reometr AR-1000, z firmy TA Instruments, przy szybkości ścinania 1,5/sekundę. Pierwszy preparat (oznaczony numerem „1) jest dotychczas stosowanym preparat według opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5763014 Picketta. Drugi preparat (oznaczony numerem „2) to przykładowy preparat wytworzony zgodnie z wynalazkiem, omówiony tutaj dalej. Preparaty tego typu obejmują dwa składniki (oznaczone jako składniki A i B), które można przechowywać oddzielnie (w oddzielnych pojemnikach, pomieszczeniach, itp.), a następnie połączyć (w miejscu pracy) celem zainicjowania zmiany dynamicznych właściwości reologicznych i ostatecznie doprowadzenie do utwardzenia kompozycji.
Gdy dla obu preparatów mierzy się lepkość (zmiana wyrażona jako dV) w funkcji temperatury (zmiana wyrażona jako dT) łatwo można zauważyć, że w odniesieniu do nowego przykładowego pre6
PL 204 265 B1 paratu według wynalazku, liniowość krzywej (dV/dT) została znacznie rozszerzona poniżej 21°C (70°F), jak również powyżej 32°C (90°F).
Ulepszone kompozycje według wynalazku zyskują na wartości po uwzględnieniu podstawowych różnic miedzy nimi, a preparatem ujawnionym w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5763014 Picketta. Składnik A według tego wynalazku może zawierać znane lateksy kauczuku naturalnego wraz z dodatkiem surfaktantów i stabilizatorów lateksu (patrz np. opis patentowy nr 5763014 Picketta, kolumna 4, 11. 47-62). W opisie patentowym nr 5763014, składnik B składa się z aromatycznego oleju procesowego i oleju parafinowego jako olejowego płynnego nośnika (patrz np. kolumna 6, 11. 44-45; kolumna 7,11. 4-5; kolumna 7,11. 18-19; kolumna 8,11. 37-39). Jednakże, współtwórcy wynalazku stwierdzili, że oleje aromatyczne zawierają głównie związki aromatyczne o typowych właściwościach dużej zdolności rozpuszczania i lepkości. Oleje tych typów charakteryzuje tendencja do znacznego zwiększania lepkości w niskiej temperaturze otoczenia i stają się one ciałami woskowatymi lub półstałymi. Ponadto stwierdzono, że oleje parafinowe zawierają parafiny (o ogólnym wzorze CnH2n+2) jako dominujący składnik o typowych właściwościach obejmujących słabą zdolność rozpuszczania i doskonałą trwał ość. Zakres temperatur roboczych kompozycji, szczególnie gdy stosuje się je na powierzchni substratu jako układ powlekający, silnie zależy od lepkości olejowego nośnika. Ponieważ lepkość mieszanki aromatycznych i parafinowych olejów może zmieniać się znacznie ze zmianami temperatury, układ powlekający ma względnie wąski zakres temperatury roboczej. W przypadku kompozycji nanoszonych ręcznie kielnią lub w inny sposób nakładanej na substrat jako powłoka, to może ona wykazywać tendencję zwiększenia ciężaru i staje się trudna do rozprzestrzenia w temperaturach poniżej temperatury 10°C (50°F) lub zbyt płynna do otrzymania spójnej warstwy powyżej temperatury 27°C (80°F). W przypadku natryskiwania, kompozycja może być zbyt gęsta do przepompowywania w niższych temperaturach i może wymagać zewnętrznego źródła ciepła.
Tak więc, korzystniejszy zakres temperatury uzyskuje się stosując olej naftenowy w olejowym nośniku (składnik B). Jednakże współtwórcy wynalazku wykazali, że olej naftenowy korzystnie wymaga stosowania organicznego modyfikatora właściwości reologicznych jako zagęszczacza składnika B i jako sposobu regulacji przeniesienia kauczuku do oleju naftenowego jako nośnika. Zastosowanie oleju naftenowego w połączeniu z właściwym modyfikatorem daje nieoczekiwane i znaczące ulepszenia pod względem poszerzenia zakresu temperatur roboczych, w którym kompozycja może być nakładana jako powłoka.
W celu lepszego zrozumienia wynalazku przedstawiono zestaw definicji. Stosowane tu terminy „parafiny oznaczają i odnoszą się do węglowodorów o prostym lub rozgałęzionym łańcuchu, lecz bez jakiejkolwiek struktury pierścieniowej:
CH3(CH2)nCH3 parafiny o łańcuchu prostym
CH3CH2CH2(CH2)mCH2CH(CH3)2 parafiny o łańcuchu rozgałęzionym
Stosowany tu termin „naften oznacza i odnosi się do nasyconych węglowodorów zawierających jeden lub więcej pierścieni, z których każdy może posiadać jeden lub więcej parafinowych łańcuchów bocznych:
alkilocyklopentan alkilocykloheksan w którym litera R oznacza alkil o wzorze CnH2n+i·
Stosowany tu termin „aromatyczny oznacza i odnosi się do węglowodorów zawierających jeden lub więcej aromatycznych pierścieni, takich jak benzen, naftalen i fenantren, które mogą być połączone z (podstawione) pierścieniami naftenowymi i/lub parafinowymi łańcuchami bocznymi:
PL 204 265 B1
Związki aromatyczne, parafiny i nafteny są dominującymi składnikami, odpowiednio olejów aromatycznych, olejów parafinowych i oleju naftenowego. „Oleje aromatyczne są tak określane, ponieważ zawierają dominującą ilość związków aromatycznych. „Parafinowe oleje są tak określane, ponieważ zawierają parafiny (o ogólnym wzorze CnH2n+2) jako dominujący składnik. „Oleje naftenowe zawierają nafteny (nasycone cykliczne węglowodory (pierścień C6) o ogólnym wzorze CnH2n) jako dominujący składnik.
Tablica 1 wskazuje typowe zakresy składu różnych olejów.
T a b l i c a 1
Typ oleju % Parafin % Aromatów % Naftenów
Parafinowy 46-61 12-25 22-32
Aromatyczny 0-8 57-78 20-25
Naftenowy 15-26 8-13 61-76
Współtwórcy wynalazku wybrali oleje „naftenowe jako podstawowy olej w olejowym nośniku (składnik B), gdyż dla celów według wynalazku, zapewniają one większą zdolność rozpuszczania (niż oleje parafinowe), lepsze właściwości w wysokiej temperaturze (niż oleje aromatyczne) i doskonałe możliwości stosowania w niskiej temperaturze.
Choć można zatem powiedzieć, że Pickett (w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5763014) specyfikując oleje aromatyczne i „parafinowe sugeruje nafteny w olejowym nośniku składnika B, to do czasu niniejszego wynalazku nie był znany fakt, że właściwości dynamiczne dwuskładnikowego preparatu mogą ulec tak drastycznej zmianie poprzez zastosowanie oleju „naftenowego.
Innymi słowy, zastosowanie „oleju naftenowego (pochodzącego z naftenów) jest inne niż stosowanie „oleju naftenowego (kwasy naftenowe), ponieważ te dwa odmienne rozwiązania dają zdecydowanie inny rezultat. Wynik przedstawiono na Fig. 1, na którym zależność lepkości elastomerycznego preparatu zilustrowano w funkcji temperatury. Elastomeryczne kompozycje zawierające olej naftenowy (patrz wykres/krzywa oznaczona numerem „2) wykazują liniową zależność pomiędzy lepkością i temperaturą bez względu na początkową lepkość układu oraz liniowy stosunek (dV/dT), który może być konsekwentnie utrzymany w znacznie większym zakresie temperatur niż w przypadku preparatu według opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5763014 (krzywa oznaczona numerem „1). Te wyniki rzeczywiście znacznie odbiegają od siebie.
Poniższe równanie (1) przedstawia korelację lepkość-temperatura dla krzywej 2 z Fig. 1.
V= [4487-38{32+(9/5)-T}]/1000 (1) gdzie
V oznacza lepkość w Pa^s i
T oznacza temperaturę w °C
Jednakże, dla elastomerycznych układów zawierających oleje aromatyczne i parafinowe, lepkość zmienia się znacznie z temperaturą, jak wskazuje krzywa 1 z Fig. 1. Lepkość i temperatura wykazują nieliniową zależność, co przedstawia następujące równanie (2):
V= [189280-6172(32+(9/5)-T}-69T2]/1000 (2) w którym
V oznacza lepkość w Pa^s i
T oznacza temperaturę w °C
Liniowe zachowanie preparatu ułatwia przewidywanie działania preparatu w różnych temperaturach (np. gdy miejsce stosowania jest narażone na zewnętrzne zmiany temperatury, akumulację ciepła, oziębienie lub zamarzanie itp.).
Przykładowe organiczne modyfikatory właściwości reologicznych do stosowania wraz z naffenowym olejowym nośnikiem według wynalazku obejmują zmodyfikowany olej rycynowy, poliamid, liniowy lub rozgałęziony alkilen o masie cząsteczkowej od 1000-100000, sulfonian wapnia, zmodyfikowany mocznik lub ich mieszaninę. Zmodyfikowany olej rycynowy i/lub poliamid są korzystne.
Fig. 2 jest graficzną ilustracją mechanizmu zagęszczania modyfikatora na bazie zmodyfikowanego oleju rycynowego (środek organiczny wpływający na reologię) według wynalazku. Korzystne modyfikacje oleju rycynowego obejmują uwodornienie, estryfikację, epoksydowanie, sulfonowanie, polimeryzację lub różne ich kombinacje. Zmodyfikowany olej rycynowy, który ma zazwyczaj postać suchego proszku, można wprowadzać do preparatów według wynalazku przez umieszczenie go w oleju naftenowym, który ogrzewa się i poddaje ścinaniu w celu rozproszenia cząstek. Po ścinaniu
PL 204 265 B1 i aktywowaniu, czą stki tworzą trójwymiarową sieć (przedstawioną w postaci „wstążek makaronu na Fig. 2) wykazującą efekt tiksotropowy. Zgodnie z tym, preparat według wynalazku obejmuje nieorganiczny modyfikator właściwości reologicznych o budowie „domka z kart wewnątrz olejowego nośnika na bazie oleju naftenowego z organicznym modyfikatorem właściwości reologicznych takim jak zmodyfikowany olej rycynowy (i/lub poliamid).
W cząsteczce oleju rycynowego znajdują się trzy miejsca i mogą one być modyfikowane przez poddanie wewnętrznych wiązań estrowych, wiązań podwójnych X grup hydroksylowych następującym chemicznym modyfikacjom chemicznym w celu wytworzenia różnych zmodyfikowanych olejów rycynowych (jak przedstawiono poniżej).
T a b e l a 2
Wiązanie estrowe Wiązanie podwójne Grupa hydroksylowa
Hydroliza Polimeryzacja Hydroliza
Estryfikacja Addycja Piroliza
Alkoholiza Sulfonowanie Fluorowcowanie
Zmydlanie Fluorowcowanie Alkoksylowanie
Fluorowcowanie Uwodornienie Estryfikacja
Redukcja Epksydowanie Dehydratacja
Amidowanie r 1 Stapianie z ługiem Sulfonowanie Reakcje uretanowe
Kwasy tłuszczowe, glicerol Spolimeryzowane oleje Odwodniony olej rycynowy
Estry Sulfonowane oleje Kwas sebacynowy
Alkohole Epoksydowane oleje Fluorowcowany olej rycynowy
Halogenki kwasów tłuszczowych Hydroksystearyniany Alkoksylowane oleje
Mydła Fluorowcowane Estry alkilowe i alkiloarylowe
Sole aminowe, amidy i oleje Polimery uretanowe
Monodiglicerydy, monoglikole itd. Siarczan oleju rycynowego
Kwas undecylenowy
Μ
Zmodyfikowany olej rycynowy
Olej rycynowy uzyskuje się z ziaren rośliny Ricinus commmunis (rodzina Euphorbiaceae) i zwany jest także olej rącznikowym, olejem Palma Christi, olejem typu tangantangan i neoloid. Olej rycynowy jest triglicerydem różnych kwasów tłuszczowych i ma wysoką (87-90% wagowych) zawarPL 204 265 B1 tość kwasu rycynolowego (C18H34O3, strukturalnie kwas cis-12-hydroksy-10-oktadeka-9-enowy) o wzorze strukturalnym
CH3(CH2)5CH(OH)CH2CH=CH(CH2)7COOH który oznacza hydroksylowany kwas tłuszczowy o jedenastu atomach węgla zawierający jedno wiązanie podwójne.
Korzystne zmodyfikowane oleje rycynowe modyfikuje się przez uwodornienie, epoksydowanie, estryfikację, sulfonowanie, polimeryzację lub ich kombinację.
Najkorzystniej uwodornia się olej rycynowy, którego głównym składnikiem jest gliceryd kwasu 12-hydroksystearynowego, czasem nazywany „woskiem rycynowym. Stosuje się w mniejszych ilościach mieszane glicerydy kwasu dihydroksystearynowego i kwasów stearynowych (z uwagi na uwodornienie).
Innym korzystnym organicznym modyfikatorem właściwości reologicznych jest poliamid pochodzący od kwasu hydroksystearynowego, alfa-omega diamin zawierających 2-10 atomów węgla i kwasów dikarboksylowych.
Najbardziej korzystnymi organicznymi modyfikatorami właściwości reologicznych są zmodyfikowane oleje rycynowe zawierające mieszane poliamidy w proporcji 1:9 do 9:1.
Inną korzystną modyfikacją jest sulfonowanie oleju rycynowego. Jest on także znany jako olej „turecki i wytwarza się go przez sulfonowanie oleju rycynowego kwasem siarkowym, co daje głównie ester kwasu siarkowego, w którym zestryfikowana jest grupa hydroksylowa kwasu rycynolowego.
Zmodyfikowane oleje rycynowe uznane za odpowiednie dla wynalazku są dostępne z firmy Rheox Inc. w Hightstown, New Jersey jako THIXCIN® (R i GR) i THIXATROL® (1, ST, GST, SR-100 i PLUS) i takż e z firmy Troy Chemical Corp. w Newark, New Jersey jako TROYTHIX® (XYZ, A, 42HA, Anti-sag4).
W następnych przykładowych rozwiązaniach według wynalazku nieorganiczny modyfikator właściwości reologicznych, taki jak zmodyfikowana glinka, można ewentualnie stosować w połączeniu z opisanym powyżej organicznym modyfikatorem wła ściwości reologicznych (olej rycynowy), w celu polepszenia kompatybilności jednorodnego mieszania się lateksu kauczuku naturalnego i składników olejowego nośnika. Zmodyfikowana glinka jest korzystnie produktem reakcji glinki typu smektyt (np. bentonit, hektoryt) i środka modyfikującego glinkę. Korzystnym środkiem modyfikującym glinkę jest czwartorzędowa amina. Ponadto, modyfikację glinki można zrealizować przez wprowadzenie polarnych aktywatorów, takich jak węglan propylenu, metanol lub woda. Glinki modyfikowane środkiem modyfikującymi aktywność zapewniają zwiększanie lepkości, regulację osiadania i uzyskanie zawiesiny pigmentu w kompozycjach według wynalazku i są szczególnie przydatne, gdy kompozycje stosuje się jako powłoki. W ten sposób potraktowane glinki są zazwyczaj dostępne w postaci proszku. W celu zagęszczenia kompozycji, glinka w postaci proszku musi być wprowadzona w taki sposób, aby zapewniać całkowitą dyspersję, aktywację i żelowanie glinki.
Fig. 3 ilustruje przykładowy mechanizm, w którym zmodyfikowane glinki dają zagęszczający i/lub tiksotropowy efekt w preparatach na bazie oleju naftenowego według wynalazku. Jak pokazano na Fig. 3, chemicznie zmodyfikowana glinka jest dostarczana w postaci suchych cząstek lub dyspersji, które podlegają działaniu sił ścinania oddzielającym indywidualne płytki, które z uwagi to, że zawierają jonowe ładunki na ich zewnętrznej powierzchni, zawieszane są głównie jak „domek z kart w wodnej rzadkiej zawiesinie. Takie struktury o modyfikowanych właściwościach reologicznych można zaobserwować w trakcie mieszania i/lub wzajemnego zmieszania składników A i B według wynalazku.
Korzystnymi nieorganicznymi modyfikatorami właściwości reologicznych do zastosowania według wynalazku są zmodyfikowane glinki, takie jak glinka typu smektyt, której aktywność można zmodyfikować (lub „aktywować) stosując jeden lub więcej środków modyfikujących aktywność glinki, obejmujących: nieorganiczne kationy (wielowartościowe takie jak wapń, magnez, glin, żelazo lub ich mieszanina) (lub jednowartościowe takie jak K, NH4, Cs, Rb, Fr lub ich mieszanina); organiczne kationy (np. czwartorzędowej aminy, fosfoniowy, pirydyniowy, sulfoniowy, poli(czwartorzędowy)amonowy, tlenek aminy lub organiczny związek zawierający pojedynczą kationową grupę aminową); polarne organiczne cząsteczki nadające się do absorbowania przez glinkę (np. oksyalkileny, eter koronowy, poli(alkohol winylowy), poli(kwas akrylowy), poli(kwas metaakrylowy), poli(akrylan), poli(węglan) (np. węglan propylenu), poli(metakrylan), glukonian, heptaglukonian, kwas heptaglukonowy, kwas glukonowy, syrop kukurydziany lub ich mieszanina); środek dyspergującyy glinki (np. polifosforan, heksametafosforan, tripolifosforan, pirofosforan lub ich mieszanina); lub dowolną mieszaninę powyższy środków modyfikujących glinkę.
PL 204 265 B1
Przykładowe preparaty kompozycji mogą zawierać poniższe kluczowe składniki w następujących zakresach (procenty wagowe w przeliczeniu na całą masę kompozycji):
T a b l i c a 3
Składnik kluczowy Korzystny zakres Bardziej korzystny Najbardziej korzystny
Składnik A
Kauczuk 60-70 62-68 63-67
Woda 30-40 32-38 33-37
Składnik B
Olej naftenowy 45-65 50-60 52-58
Składniki wulkanizujące 1,0-10,0 2,0-8,0 2,5-5,0
Zmodyfikowana glinka 0,2-1,5 0,3-1,2 0,4-1,0
Zmodyfikowany olej rycynowy 0,4-3,5 0,6-3,0 0,8-2,5
Barwniki (TO2) 0,2-3,0 0,3-2,5 0,4-2,0
Wapno (tlenek wapnia) 20-50 25-45 30-40
Wypełniacz (piasek/węglan wapnia) 1-10 2-8 4-6
Korzystne zakresy podano w procentach wagowych w przeliczeniu na całą masę danego składnika (A lub B), w którym miesza się dany składnik. Korzystny zakres procentowy dowolnego danego składnika będzie zależał od rozmaitych czynników, takich jak stosowany konkretny kauczuk i względna ilość innych użytych danych składników. Należy zwrócić uwagę na zapewnienie Kompozycje według wynalazku można stosować jako powłoki na rozmaitych powierzchniach z zastosowaniem dowolnych znanych technik, obejmujących, bez ograniczenia, nakładanie szpachlą, natryskiwanie, wylewanie i powlekanie za pomocą walców.
Następujące przykłady przedstawiono tylko w celu ilustracji bez zamiaru ograniczenia zakresu wynalazku.
P r z y k ł a d 1
Przygotowuje się preparat, w którym składniki A i B zawierają następujące składniki w przeliczeniu na suchą masę części stałych całej mieszaniny (suma części stałych po połączeniu A i B). Składnik A: wodny lateks butadienowo-styrenowy (20-25%). Składnik B: olej naftenowy jako nośnik (35-55%), zmodyfikowana glinka (0,2-1,0%), zmodyfikowany olej rycynowy (0,2 do 2,5%), piasek (4-6%), CaO (20-30%), siarka (0,25-1,5%), tlenek cynku (0,5-2,5%), ksantynian izopropylocynku (0,25-1,0%) i kompleks ditiokarbaminianu dibutylocynku z dibutyloaminą (0,25-1,0%).
Składnik A jest mętnym (białym) zabarwionym lateksem i wlewa się go do składnika B, który może przyjąć dowolne zabarwienie zależnie od barwników, jeśli jakiekolwiek użyto. Składniki należy ostrożnie i powoli mieszać. Ponieważ proces utwardzenia może przebiegać zbyt szybko należy zwrócić uwagę, aby uniknąć nadmiernego lub zbyt energicznego mieszania. W przypadku, gdy kompozycja ma być stosowana jako powłoka nakładana manualnie na powierzchnię za pomocą szpachli lub natryskiwana pistoletem, to stosuje się preparat, który powinien mieć wystarczające właściwości tiksotropowe do nakładania na poziomych, pionowych lub krzywych powierzchniach ścian. W ten sposób osiąga się powłokę o grubości w przybliżeniu 1-3 mm.
P r z y k ł a d 2
Ten przykład podano w celu pokazania różnicy zależności temperatury od lepkości pomiędzy powłoką według wynalazku, a powłoką stosowaną do tej pory.
Fig. 4 wskazuje krzywe lepkości w funkcji temperatury dla trzech różnych układów powlekających. „Krzywe oznaczone numerem 1 i 4 oznaczają materiały wytworzone z takiego samego preparatu z tym wyjątkiem, że krzywa 1 oznacza materiał (składnik B odnosi się do opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr. 5763014) z mieszanką aromatycznego i parafinowego oleju jako olejowego nośnika, podczas gdy krzywa 4 oznacza materiał (składnik B opisany według wynalazku) z olejem naftenowym jako olejowym noś nikiem w skł adniku B. Krzywe 2 i 3 prezentują takż e zachowanie materiałów, zawierających olej naftenowy, lecz dla mało różniących się preparatów. Zależność lepkości od temperatury dla materiałów zawierających olej naftenowy jest znacznie mniej wyraźna niż
PL 204 265 B1 dla materiałów zawierających mieszankę aromatycznego i parafinowego oleju. Wskazuje to Fig. 4, na którym przebiegi wykreślone dla krzywych „2 do „4 wykazują większą liniowość w większym zakresie temperatur niż stosowany dotychczas preparat „1. W poniższej Tablicy przedstawiono preparaty od „1 do „4:
T a b l i c a 4
Preparat, % wagowo
Składnik 1 2 3 4
Olej aromatyczny 36 - - -
Olej parafinowy 24 - - -
Olej naftenowy - 60,7 60,4 60
Pigmenty 2,2 0,5 0,5 2,2
Składniki wulkanizujące 3,3 3,4 3,4 3,3
Tlenek wapnia 33 33 33 33
Stearynian pokryty węglanem wapnia 1,1 - - 1,1
Modyfikowana glina/aktywator 0,5 1,0 0,7 0,5
Modyfikowany olej rycynowy 0,9 1,3 2,0 0,9
(Olej aromatyczny to „Subdex 8 600T z firmy Sun Company Inc. Olej parafinowy to Sunpar L @104 z firmy Sun Company Inc. Olej naftenowy to Shellflex 6212 z firmy Shell Oil Company. Modyfikowana glinka to Claytone 40 i aktywator to węglan propylenu. Zmodyfikowany olej rycynowy to Troythix A z firmy Troy Chemical Corp.)
P r z y k ł a d 3
Wytworzono trzy powłoki o różnej ilości modyfikatorów w składniku B i wyszczególniono w Tablicy 4. Składnik A zawierał 66% wagowych lateksu butadienowo-styrenowego, który wlano do składnika B i powoli mieszano. Dla preparatu X, część składnika A pozostawała w oddzielnej fazie nawet po dokładnym mieszaniu, prowadząc w efekcie do zatopienia cząstek kauczuku w mieszaninie olej-kauczuk po wulkanizacji. Preparat Y, z dużą ilością zmodyfikowanej glinki, początkowo mieszano, lecz po kilku minutach dalsza praca nie była możliwa, ponieważ proces utwardzenia przebiega zbyt szybko. Preparat Z zapewniał zarówno dobre mieszanie początkowe jak i późniejszą możliwość pracy.
T a b l i c a 5
Składnik Preparat, % wagowo
X Y Z
Oleju naftenowego 55,0 54,7 55,5
Pigmenty 0,7 0,5 0,5
Środki wulkanizujące 3,3 3,3 3,3
Tlenek wapnia 33,0 33,0 33
Piasek 5,0 5,0 5,0
Modyfikowana glinka + aktywator 0,0 2,5 0,7
Modyfikowany olej rycynowy (Troythix A) 3,0 1,0 2,0
(Olej naftenowy to Shellflex 6212 z firmy Shell Oil. Zmodyfikowana glinka to Claytone 40 i aktywator glinki to węglan propylenu).
Powyższe przykładowe rozwiązania przedstawiono dla ilustracji celów wynalazku bez zamiaru ograniczenia jego zakresu.

Claims (20)

1. Elastomeryczny preparat zło żony, znamienny tym, że zawiera: składniki A i B, które dają się mieszać z wytworzeniem mieszanki, w której jest inicjowana reakcja wulkanizacji w celu zestalenia składników do stałej masy; składnik A preparatu zawiera wodny lateks naturalnego lub syntetycznego kauczuku i składnik B preparatu zawiera olejowy nośnik, w którym jest rozproszony wulkanizujący środek zdolny do wulkanizacji składnika A kauczuku, i składnik B ponadto zawiera środek higroskopijny zdolny do chemicznego wiązania wody w składniku A; składniki A i B funkcjonują gdy, po wzajemnym zmieszaniu tworzą mieszankę woda w oleju, dzięki czemu olejowy nośnik zawierający higroskopijny środek i wulkanizujący środek daje fazę ciągłą, w której faza wodna składnika A zawierająca kauczuk jest rozproszona jako faza nieciągła, a tym samym odpowiednie rozmieszczenia środka higroskopijnego, środka wulkanizującego i kauczuku zapewniają dynamiczną reakcję, podczas której kauczuk ulega spęcznieniu przez olej i higroskopijny środek chemicznie wiąże się z wodą w nieciągłej fazie wodnej lateksu, tym samym prowadząc do zwiększenia lepkości wzajemnie zmieszanych składników i umożliwienia wzajemnego wprowadzenia wulkanizującego środka i kauczuku w taki sposób, aby wulkanizacja nastąpiła w czasie późniejszym niż osiąga się zwiększenie lepkości olejowy nośnik składnika B obejmuje: (a) olej naftenowy w ilości 40-90% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę olejowego nośnika, olej naftenowy zawierający związki aromatyczne, parafiny i nafteny, przy czym nafteny są nasyconymi cyklicznymi węglowodorami i są w procentach wagowych głównym składnikiem oleju naftenowego oraz (b) organiczny modyfikator właściwości reologicznych w ilości 0,4%-3,5% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę olejowego nośnika, organiczny modyfikator właściwości reologicznych obejmuje zmodyfikowany olej rycynowy, poliamid, liniowy lub rozgałęziony alkilen o masie cząsteczkowej od 1000-100000, sulfonian wapnia, zmodyfikowany mocznik lub ich mieszaninę.
2. Preparat wedł ug zastrz. 1, znamienny tym, ż e składniki A i B są wzajemnie oddzielone od siebie.
3. Preparat według zastrz. 1, znamienny tym, że składniki A i B są wzajemne zmieszane i pozostawione do stwardnienia do zestalonej masy.
4. Preparat według zastrz. 1, znamienny tym, ż e organiczny modyfikator właściwości reologicznych obejmuje zmodyfikowany olej rycynowy.
5. Preparat według zastrz. 4, znamienny tym, że jako zmodyfikowany olej rycynowy zawiera uwodorniony olej rycynowy.
6. Preparat według zastrz. 1, znamienny tym, że jako zmodyfikowany olej rycynowy zawiera olej rycynowy modyfikowany przez uwodornienie, epoksydowanie, estryfikację, sulfonowanie, polimeryzację lub kombinację tych procesów.
7. Preparat wedł ug zastrz. 6, znamienny tym, ż e ponadto zawiera poliamid.
8. Preparat wedł ug zastrz. 6, znamienny tym, ż e zmodyfikowany olej rycynowy zawiera gliceryd kwasu 12-hydroksystearynowego.
9. Preparat wedł ug zastrz. 1, znamienny tym, ż e wymieniony składnik B zawiera ponadto nieorganiczny modyfikator właściwości reologicznych.
10. Preparat według zastrz. 9, znamienny tym, że nieorganiczny modyfikator właściwości reologicznych zawiera zmodyfikowaną glinkę.
11. Preparat według zastrz. 10, znamienny tym, że zmodyfikowana glinka jest produktem reakcji glinki typu smektyt i czynnika modyfikującego aktywność glinki, zawierającego kation nieorganiczny, kation organiczny, polarny środek organiczny zdolne do absorbowania przez glinkę, glinkowy środek dyspergujący lub ich mieszaninę.
12. Preparat według zastrz. 11, znamienny tym, że zmodyfikowana glinka zawiera glinkę zmodyfikowaną czwartorzędową aminą.
13. Preparat według zastrz. 1, znamienny tym, że olej naftenowy zawiera, w przeliczeniu na całą masę olejowego nośnika składnika B, 15-26% wagowych oleju parafinowego, 8-13% wagowych oleju aromatycznego i 61-76% wagowych oleju naftenowego.
14. Preparat według zastrz. 13, znamienny tym, że olejowy nośnik ponadto zawiera zmodyfikowany olej rycynowy w ilości 0,2 do 3,5 % wagowych, w przeliczeniu na całą masę olejowego nośnika składnika B.
PL 204 265 B1
15. Preparat według zastrz. 1, znamienny tym, że po zmieszaniu składniki A i B dają mieszaninę woda w oleju o zasadniczo liniowym nachyleniu krzywej w zakresie temperatur od 10°C do 32°C (od 50°F do 90°F).
16. Preparat według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera zmodyfikowany olej rycynowy, poliamid i zmodyfikowaną glinkę.
17. Preparat według zastrz. 1, znamienny tym, że organiczny modyfikator właściwości reologicznych zawiera zmodyfikowany olej rycynowy i preparat ponadto zawiera nieorganiczny modyfikator właściwości reologicznych.
18. Preparat według zastrz. 17, znamienny tym, że nieorganiczny modyfikator właściwości reologicznych zawiera zmodyfikowaną glinkę.
19. Utwardzona elastomeryczna kompozycja, znamienna tym, że jest utworzona przez wzajemne zmieszanie składników A i B, które dają się mieszać z wytworzeniem mieszanki, w której jest inicjowana reakcja wulkanizacji w celu zestalenia składników do stałej masy; składnik A preparatu zawiera wodny lateks naturalnego lub syntetycznego kauczuku i składnik B preparatu zawiera olejowy nośnik, w którym jest rozproszony wulkanizujący środek zdolny do wulkanizacji składnika A kauczuku, i składnik B ponadto zawiera środek higroskopijny zdolny do chemicznego wiązania wody w składniku A; składniki A i B funkcjonują gdy, po wzajemnym zmieszaniu tworzą mieszankę woda w oleju, dzięki czemu olejowy nośnik zawierający higroskopijny środek i wulkanizujący środek daje fazę ciągłą, w której faza wodna składnika A zawierająca kauczuk jest rozproszona jako faza nieciągła, a tym samym odpowiednie rozmieszczenia środka higroskopijnego, środka wulkanizującego i kauczuku zapewniają dynamiczną reakcję, podczas której kauczuk ulega spęcznieniu przez olej i higroskopijny środek chemicznie wiąże się z wodą w nieciągłej fazie wodnej lateksu, tym samym prowadząc do zwiększenia lepkości wzajemnie zmieszanych składników i umożliwienia wzajemnego wprowadzenia wulkanizującego środka i kauczuku w taki sposób, aby wulkanizacja nastąpiła w czasie późniejszym niż osiąga się zwiększenie lepkości olejowy nośnik składnika B obejmuje: (a) olej naftenowy w ilości 40-90% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę olejowego nośnika, olej naftenowy zawierający związki aromatyczne, parafiny i nafteny, przy czym nafteny są nasyconymi cyklicznymi węglowodorami i są w procentach wagowych głównym składnikiem oleju naftenowego oraz (b) organiczny modyfikator właściwości reologicznych w ilości 0,4%-3,5% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę olejowego nośnika, organiczny modyfikator właściwości reologicznych obejmuje zmodyfikowany olej rycynowy, poliamid, liniowy lub rozgałęziony alkilen o masie cząsteczkowej od 1000-100000, sulfonian wapnia, zmodyfikowany mocznik lub ich mieszaninę.
20. Sposób wytwarzania elastomerycznej kompozycji, znamienny tym, że stosuje się składniki A i B, które dają się mieszać z wytworzeniem mieszanki, w której jest inicjowana reakcja wulkanizacji w celu zestalenia składników do stałej masy; składnik A zawiera wodny lateks naturalnego lub syntetycznego kauczuku i składnik B zawiera olejowy nośnik, w którym jest rozproszony wulkanizujący środek zdolny do wulkanizowania składnika A kauczuku i składnik B ponadto zawiera środek higroskopijny zdolny do chemicznego wiązania wody w składniku A; składniki A i B funkcjonują gdy, po wzajemnym zmieszaniu tworzą mieszankę woda w oleju, dzięki czemu olejowy nośnik zawierający higroskopijny środek i wulkanizujący środek daje fazę ciągłą, w której faza wodna składnika A zawierająca kauczuk jest rozproszona jako faza nieciągła, a tym samym odpowiednie rozmieszczenia środka higroskopijnego, środka wulkanizującego i kauczuku zapewniają dynamiczną reakcję, podczas której kauczuk ulega spęcznieniu przez olej i higroskopijny środek chemicznie wiąże się z wodą w nieciągłej fazie wodnej lateksu, tym samym prowadząc do zwiększenia lepkości wzajemnie zmieszanych składników i umożliwienia wzajemnego wprowadzenia wulkanizującego środka i kauczuku w taki sposób, aby wulkanizacja nastąpiła w czasie późniejszym niż osiąga się zwiększenie lepkości olejowy nośnik składnika B obejmuje: (a) olej naftenowy w ilości 40-90% w przeliczeniu na całkowitą masę olejowego nośnika, olej naftenowy zawiera związki aromatyczne, parafiny i nafteny, przy czym nafteny są nasyconymi cyklicznymi węglowodorami i są w procentach głównym składnikiem wymienionego oleju naftenowego oraz (b) organiczny modyfikator właściwości reologicznych w ilości 0,4%-3,5% w przeliczeniu na całkowitą masę olejowego nośnika, organiczny modyfikator właściwości reologicznych obejmuje zmodyfikowany olej rycynowy, poliamid, liniowy lub rozgałęziony alkilen o masie cząsteczkowej od 1000-100000, sulfonian wapnia, zmodyfikowany mocznik lub ich mieszaninę.
PL357817A 2000-04-11 2001-04-06 Elastomeryczny preparat złożony, utwardzona elastomeryczna kompozycja oraz sposób wytwarzania elastomerycznej kompozycji PL204265B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/547,823 US6403686B1 (en) 2000-04-11 2000-04-11 Rheologically-dynamic, liquid-applicable elastomeric compositions
PCT/US2001/011252 WO2001077184A1 (en) 2000-04-11 2001-04-06 Improved rheologically-dynamic, liquid-applicable elastomeric compositions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL357817A1 PL357817A1 (pl) 2004-07-26
PL204265B1 true PL204265B1 (pl) 2009-12-31

Family

ID=24186278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL357817A PL204265B1 (pl) 2000-04-11 2001-04-06 Elastomeryczny preparat złożony, utwardzona elastomeryczna kompozycja oraz sposób wytwarzania elastomerycznej kompozycji

Country Status (15)

Country Link
US (1) US6403686B1 (pl)
EP (1) EP1146076B1 (pl)
JP (1) JP3630641B2 (pl)
KR (1) KR100717733B1 (pl)
CN (1) CN1222587C (pl)
AT (1) ATE270314T1 (pl)
AU (2) AU5321201A (pl)
CA (1) CA2343628C (pl)
DE (1) DE60104048T2 (pl)
ES (1) ES2223740T3 (pl)
HK (1) HK1041280B (pl)
MX (1) MXPA02009954A (pl)
PL (1) PL204265B1 (pl)
TW (1) TWI239961B (pl)
WO (1) WO2001077184A1 (pl)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6793441B2 (en) * 2000-06-12 2004-09-21 W. R. Grace & Co.-Conn. Tunnel waterproofing method
US6767164B2 (en) 2000-06-12 2004-07-27 W. R. Grace & Co.-Conn. Tunnel waterproofing construction method
JP4459391B2 (ja) * 2000-06-12 2010-04-28 電気化学工業株式会社 トンネル防水工法
ATE490283T1 (de) * 2001-09-04 2010-12-15 W R Grace & Co A Connecticut Corp Zweiphasenzusammensetzung aus superabsorbierendem und hydrophobem polymer
JP4504654B2 (ja) * 2003-10-14 2010-07-14 住友ゴム工業株式会社 配合脱蛋白天然ゴムラテックスとそれを用いた浸漬ゴム製品
US7713632B2 (en) 2004-07-12 2010-05-11 Cardinal Cg Company Low-maintenance coatings
CA2513969A1 (en) * 2004-08-02 2006-02-02 W.R. Grace & Co.-Conn. Method for fastening building materials together
US8092660B2 (en) 2004-12-03 2012-01-10 Cardinal Cg Company Methods and equipment for depositing hydrophilic coatings, and deposition technologies for thin films
US7923114B2 (en) 2004-12-03 2011-04-12 Cardinal Cg Company Hydrophilic coatings, methods for depositing hydrophilic coatings, and improved deposition technology for thin films
JP2009534563A (ja) 2006-04-19 2009-09-24 日本板硝子株式会社 同等の単独の表面反射率を有する対向機能コーティング
KR100750949B1 (ko) 2006-08-21 2007-08-22 금호타이어 주식회사 특정 공정오일을 적용한 타이어 트레드 고무 조성물
US7820296B2 (en) 2007-09-14 2010-10-26 Cardinal Cg Company Low-maintenance coating technology
US8476352B2 (en) * 2008-08-08 2013-07-02 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Elastomeric compositions comprising hydrocarbon polymer additives having improved impermeability
ES2432422T3 (es) * 2010-02-19 2013-12-03 Klaus Dahleke Kg Aplicación de un aceite de proceso funcionalizado en mezclas de caucho
JP2013200384A (ja) * 2012-03-23 2013-10-03 Fuji Xerox Co Ltd 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び、画像形成方法

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1317603A (en) * 1970-06-05 1973-05-23 Du Pont Hardenable elastomeric compositions
US4128436A (en) 1974-05-29 1978-12-05 Coats Brothers & Company Ltd. Rheological agents
JPS5424425A (en) 1977-07-26 1979-02-23 Tajima Roofing Co Rainnproof sheet
GB2023124B (en) 1978-06-14 1982-07-07 Grace W R Ltd Method of making flexible materials
JPS5841107B2 (ja) 1978-12-16 1983-09-09 ジェイエスアール株式会社 噴霧吹付け工法
JPS55108428A (en) 1979-02-13 1980-08-20 Kuraray Co Ltd Water-containing gel substance
JPS575774A (en) 1980-06-11 1982-01-12 Nagoya Yukagaku Kogyo Kk Two-pack type synthetic resin composition
FR2528439B1 (fr) 1982-06-10 1985-11-22 Elf France Procede de preparation de compositions bitume-polymere, application de ces compositions a la realisation de revetements, et solution mere de polymere utilisable pour l'obtention desdites compositions
US4787780A (en) 1982-11-22 1988-11-29 American Colloid Company Method of waterproofing with a self-healing bentonite sheet material composite article
US4609696A (en) 1985-05-24 1986-09-02 Union Oil Company Of California Rubberized asphalt emulsion
US4657595A (en) 1985-09-16 1987-04-14 The Procter & Gamble Company Quick setting anionic bituminous emulsions
DE3635121B4 (de) 1985-10-15 2004-03-04 Bridgestone Corp. Verfahren zur Herstellung eines gummiartigen Verbundmaterials
US4745155A (en) 1986-09-25 1988-05-17 Owens-Corning Fiberglas Corporation Emulsified crack or joint filler
HU196233B (en) 1987-04-16 1988-10-28 Kemikal Epitoeanyagipari V Two-component cold-setting adhesive or sealing composition
FR2617491B1 (fr) 1987-07-02 1991-11-29 Applic Derives Asphalte Composition de vulcanisation, procede pour sa preparation, et son utilisation dans les liants routiers
US4992334A (en) 1989-01-10 1991-02-12 W. R. Grace & Co.-Conn. Low temperature waterproofing laminates
US5091447A (en) 1989-05-08 1992-02-25 Isotron In-situ polymeric membrane for cavity sealing and mitigating transport of liquid hazardous materials based on aqueous epoxy-rubber alloys
US5104916A (en) 1989-05-16 1992-04-14 Societe Anonyme D'application Des Derives De L'asphalte-S.A.A.D.A. Method of preparing a vulcanizing compound and utilization thereof in binders for road-making
FR2664900B1 (fr) 1990-07-20 1994-07-22 Elf France Procede pour preparer en emulsion aqueuse un liant bitume/polymere a structure polymerique tridimensionnelle continue et application de ce liant a la realisation de revetements ou d'enrobes.
JPH04169230A (ja) 1990-09-14 1992-06-17 Sumitomo Chem Co Ltd 防水シート
US5159980A (en) 1991-06-27 1992-11-03 Halliburton Company Well completion and remedial methods utilizing rubber latex compositions
US5340390A (en) 1992-10-29 1994-08-23 Rheox, Inc. Rheological additive comprising derivatives of castor oil
JP3175069B2 (ja) 1993-09-29 2001-06-11 株式会社大林組 ゴムアスファルト系防水組成物
JP2733440B2 (ja) 1994-02-28 1998-03-30 日東電工株式会社 スピーカー用部材
US5565511A (en) 1994-03-23 1996-10-15 Xl Corporation High-solids adhesives and method of producing same
GB2308848A (en) 1996-01-04 1997-07-09 Grace W R & Co Waterproofing materials

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010100876A (ko) 2001-11-14
EP1146076A2 (en) 2001-10-17
DE60104048T2 (de) 2005-07-28
AU5321201A (en) 2001-10-23
CN1222587C (zh) 2005-10-12
ATE270314T1 (de) 2004-07-15
PL357817A1 (pl) 2004-07-26
HK1041280A1 (en) 2002-07-05
WO2001077184A1 (en) 2001-10-18
MXPA02009954A (es) 2003-02-12
EP1146076B1 (en) 2004-06-30
CN1318605A (zh) 2001-10-24
EP1146076A3 (en) 2003-03-26
CA2343628C (en) 2004-06-29
TWI239961B (en) 2005-09-21
DE60104048D1 (de) 2004-08-05
ES2223740T3 (es) 2005-03-01
JP3630641B2 (ja) 2005-03-16
JP2001348459A (ja) 2001-12-18
AU2001253212B2 (en) 2004-08-19
CA2343628A1 (en) 2001-10-11
KR100717733B1 (ko) 2007-05-11
HK1041280B (zh) 2006-07-07
US6403686B1 (en) 2002-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL204265B1 (pl) Elastomeryczny preparat złożony, utwardzona elastomeryczna kompozycja oraz sposób wytwarzania elastomerycznej kompozycji
DE69912813T2 (de) Material fuer selektiven materialabsatz verfahen
AU2001253212A1 (en) Improved rheologically-dynamic, liquid-applicable elastomeric compositions
AT406375B (de) Reaktiv und kalt härtendes bindemittel oder bindemittelsystem sowie verfahren zur herstellung des bindemittels
JPS6017458B2 (ja) 水ベ−スの強固な塗料組成物およびその製造方法
EP0724613B1 (de) Bindemittel auf basis fettchemischer reaktionsprodukte
CN101108985B (zh) 用石油树脂进行改性的石蜡乳液及其制备方法
CA2959739A1 (en) Powders from wax-based colloidal dispersions and their process of making
EP1185486A1 (de) Silikatgebundene materialien wie beschichtungs-, form-, klebe- und spachtelmaterial, bindemittel und verfahren zu deren herstellung
US7338985B2 (en) Rustproofing composition
KR930008154B1 (ko) 유기 코팅 조성물용 액상 침전 방지제
JP7500027B2 (ja) バインダー組成物、これを用いた常温補修用混合物、道路の常温補修工法
EP1799775A1 (de) Rostschutzmittel und verfahren zu dessen herstellung
CN105272355A (zh) 一种桐油改性石蜡乳液及其制备和使用方法
AT375380B (de) Silikonemulsion
AT157409B (de) Wasserdichtmachende Flüssigkeit zur Tränkung fertiger Gegenstände.
JPS62265378A (ja) 固形油絵具
WO1993020114A1 (de) Ionische polymere
DE1042161B (de) Nach dem Trocknen waschfeste UEberzuege bildende Emulsionsfarben
AT1375U1 (de) Reaktiv aushärtendes bindemittel oder bindemittelsystem sowie verfahren zur herstellung des bindemittels
DE2223046A1 (de) Modifizierte acrylische Latices
DE1957159B (de) Dispersionen von thermoplastischen synthetischen Harzen zur Herstellung hydrophobierend wirkender Überzüge
DE1100539B (de) In der Waerme fliessfaehiges Bindemittel fuer glasartige Farbmassen
CH606268A5 (en) Self-hardenable mass prodn
DE19635596A1 (de) Verfahren zur Verhinderung der Blasenbildung in Beschichtungen für porenhaltige Baustoffe