RU2171269C2 - Chlorosulfonated-base polyethylene composition and method of preparing coatings based thereon - Google Patents
Chlorosulfonated-base polyethylene composition and method of preparing coatings based thereon Download PDFInfo
- Publication number
- RU2171269C2 RU2171269C2 RU99114483A RU99114483A RU2171269C2 RU 2171269 C2 RU2171269 C2 RU 2171269C2 RU 99114483 A RU99114483 A RU 99114483A RU 99114483 A RU99114483 A RU 99114483A RU 2171269 C2 RU2171269 C2 RU 2171269C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- phosphorus
- hardener
- chlorosulfonated polyethylene
- filler
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к разработке жидких реакционноспособных композиций на основе хлорсульфированного полиэтилена и может быть использовано для получения агрессиво-, износо- и атмосферостойких твердых покрытий различной толщины для полов и кровли. The invention relates to the development of liquid reactive compositions based on chlorosulfonated polyethylene and can be used to obtain aggressive, wear and weather resistant hard coatings of various thicknesses for floors and roofs.
Известны жидкие композиции на основе хлорсульфированного полиэтилена (ХСПЭ) в виде лаков и эмалей холодной и горячей сушки, используемые для защиты металлических, бетонных и строительных конструкций. (Лабутин А.П. Антикоррозионные и герметизирующие материалы на основе СК.- Л.: Химия, 1982.- с. 72,. Known liquid compositions based on chlorosulfonated polyethylene (HSPE) in the form of varnishes and enamels of cold and hot drying, used to protect metal, concrete and building structures. (Labutin A.P. Anticorrosive and sealing materials based on SC.- L .: Chemistry, 1982.- p. 72 ,.
Недостатком таких композиций является присутствие в них больших количеств токсичных и огнеопасных растворителей и низкая концентрация пленкообразующего вещества, а также невысокая прочность материала. The disadvantage of such compositions is the presence in them of large quantities of toxic and flammable solvents and a low concentration of the film-forming substance, as well as the low strength of the material.
Известен способ получения композиций для покрытий на основе 10-25%-го раствора ХСПЭ в органическом растворителе с комплексным соединением на основе хлорида двухвалентного металла. (А.с. СССР N 1420003, С 08 L 23/34, 1988 г.). A known method for producing compositions for coatings based on a 10-25% solution of CSPE in an organic solvent with a complex compound based on divalent metal chloride. (A.S. USSR N 1420003, C 08 L 23/34, 1988).
Недостатки способа заключаются в невозможности получения покрытий достаточно большой толщины из-за необходимости диффузиционного удаления растворителей в процессе формирования покрытия путем сушки. В результате использования способа и композиций по данному изобретению одноразовым нанесением состава возможно получение покрытий, толщина которых составляет лишь 20 - 25 мкм. The disadvantages of the method are the impossibility of obtaining coatings of sufficiently large thickness due to the need for diffusion removal of solvents during the formation of the coating by drying. As a result of using the method and compositions of this invention with a single application of the composition, it is possible to obtain coatings whose thickness is only 20 - 25 microns.
Наиболее близким к предлагаемому является изобретение, согласно которому ХСПЭ растворяют в растворителе, вводят наполнитель, отвердитель, битум и компоненты, снижающие горючесть, а также повышающие прочность на разрыв. После смешения состав наносят тонким слоем и отверждают при комнатной температуре. При этом происходит улетучивание растворяющих компонентов. (А.с. СССР N 1650680, С 08 D 123/34, 1991 г.). Closest to the proposed is the invention, according to which HSPE is dissolved in a solvent, a filler, hardener, bitumen and components are introduced to reduce flammability and also increase tensile strength. After mixing, the composition is applied in a thin layer and cured at room temperature. In this case, the volatilization of the solvent components occurs. (A.S. USSR N 1650680, C 08 D 123/34, 1991).
К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании композиции в соответствии с изобретением - прототипом, относятся следующие. Во-первых, это необходимость удаления растворителей из объема формируемого покрытия. Процесс диффузионного отделения растворяющего компонента сопровождается локальными внутренними напряжениями, искажениями размерных соотношений и другими негативными явлениями. Поэтому такие составы пригодны только для получения тонких покрытий. Во-вторых, существенна экологическая стороны проблемы, т.к. безвозвратно теряемый растворитель, удорожая материал, загрязняет окружающую среду. В-третьих, покрытия, полученные на основе заявленных составов, не обладают достаточным уровнем твердости, износостойкости и прочности. Эти факторы не позволяют получать покрытия, например, для полов и кровли, в различных интервалах толщин путем одноразового нанесения жидкой композиции на основе ХСПЭ. The reasons that impede the achievement of the required technical result when using the composition in accordance with the invention, the prototype, include the following. Firstly, the need to remove solvents from the volume of the formed coating. The process of diffusion separation of the solvent component is accompanied by local internal stresses, distortions in dimensional ratios and other negative phenomena. Therefore, such compositions are suitable only for thin coatings. Secondly, the environmental side of the problem is significant, because irrevocably lost solvent, increasing the cost of material, pollutes the environment. Thirdly, coatings obtained on the basis of the claimed compounds do not have a sufficient level of hardness, wear resistance and strength. These factors do not allow to obtain coatings, for example, for floors and roofs, in various thickness ranges by a single application of a liquid composition based on HSPE.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка жидких реакционноспособных композиций на основе ХСПЭ, способных к свободнолитьевому формованию и полимеризационному отверждению в массе при комнатных температурах с минимальной долей улетучивающихся реагентов. The objective of the invention is the development of liquid reactive compositions based on CSPE, capable of free-casting and polymerization curing in bulk at room temperature with a minimum fraction of volatile reagents.
Техническим результатом является получение из растворов ХСПЭ покрытий различной толщины и твердости с высоким уровнем прочности, агрессиво- и износостойкости, а также характеризующихся пониженной горючестью. The technical result is to obtain coatings of various thicknesses and hardness from HSPE solutions with a high level of strength, aggressive and wear resistance, and also characterized by reduced combustibility.
Указанный технический результат по п. 1 формулы изобретения достигается за счет использования композиции на основе хлорсульфированного полиэтилена, включающей наполнитель, отвердитель и растворитель, отличающейся тем, что в качестве растворителя она содержит винилароматические мономеры, выбранные из группы стирол, α- метилстирол, винилтолуол. в качестве отвердителя окислительно-восстановительную систему, состоящую из пероксидного инициатора и третичного ароматического амина, и дополнительно содержит фосфорсодержащий диметакрилат при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Хлорсульфированный полиэтилен - 10 - 25
Винилароматический мономер - 88 - 95
Наполнитель - 3 - 8
Пероксидный инициатор - 0,8 - 3
Третичный ароматический амин - 0,3 - 1
Фосфорсодержащий диметакрилат - 5 -12
По п.2 формулы изобретения технический результат достигается реализацией способа получения покрытий из композиции на основе хлорсульфированного полиэтилена путем его растворения в растворителе с введением наполнителя и отвердителя, отличающийся тем, что хлорсульфированный полиэтилен растворяют в смеси винилароматического мономера, выбранного из группы стирол, α-метилстирол, винилтолуол, с фосфорсодержащим диметакрилатом при весовом соотношении (0,88 -0,95) : (0,12 - 0,05) соответственно, при общем весовом соотношении хлорсульфированный полиэтилен; мономеры (0,1 - 0,25) : 1,0 соответственно, а формирование покрытия осуществляют методом свободного литья с одновременной сополимеризацией в массе компонентов раствора в присутствии окислительно-восстановительной системы, состоящей из пероксидного инициатора и третичного ароматического амина в качестве отвердителя при комнатной температуре.The technical result according to
Chlorosulfonated Polyethylene - 10 - 25
Vinyl aromatic monomer - 88 - 95
Filler - 3 - 8
Peroxide initiator - 0.8 - 3
Tertiary aromatic amine - 0.3 - 1
Phosphorus-containing dimethacrylate - 5 -12
According to
Приведенный заявителем анализ техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявляемого изобретения, а определяемые из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения. The analysis of the technique cited by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention, but determined from the list of identified analogues of the prototype as the closest in the totality of the features of the analogue revealed a set of essential in relation to the seen zay The author of the technical result of the distinguishing features in the claimed object set forth in the claims.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "novelty" under applicable law.
Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня заявитель провел поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого изобретения, результаты которого показывают, что заявляемое изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата. To verify the conformity of the claimed invention to the requirements of the inventive step, the applicant searched for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed invention, the results of which show that the claimed invention does not explicitly follow from the prior art, as the prior art defined by the applicant, the effect of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention on the achievement of s technical result.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "inventive step" under applicable law.
Сущность изобретения заключается в применении принципа формирования полимерных покрытий из растворов ХСПЭ с использованием в качестве растворяющих агентов неудаляемых реакционноспособных растворителей, в частности полимеризационно способных мономеров. На первой стадии они обеспечивают возможность перевода ХСПЭ в растворы различной вязкости и позволяют сохранить технологические преимущества получения покрытий из растворов. При формировании же покрытия благодаря своей реакционноспособности они не удаляются из объема, а сами превращаются в полимерное соединение. Это обусловливает возможность изготовления покрытий различной толщины путем свободнолитьевого формования без диффузионного отделения растворяющего агента или с минимальной долей улетучивающихся компонентов. The essence of the invention lies in the application of the principle of the formation of polymer coatings from HSPE solutions using non-removable reactive solvents, in particular polymerization-capable monomers, as solvent agents. At the first stage, they provide the possibility of converting HSPE into solutions of various viscosities and preserve the technological advantages of obtaining coatings from solutions. When the coating is formed, due to their reactivity, they are not removed from the bulk, but are themselves converted into a polymer compound. This makes it possible to manufacture coatings of various thicknesses by free-cast molding without diffusion separation of the dissolving agent or with a minimum fraction of volatilizing components.
В соответствии с изобретением в качестве хлорсульфированного полиэтилена используют ХСПЭ-20, получаемый по ТУ 6-01-715-75. В таком полимере одна группа - SO2Cl приходится на каждые 90 атомов C и один атом Cl на каждые 7-8 атомов C. В макромолекуле ХСПЭ отсутствуют ненасыщенные связи. Это и определяет его инертность к кислороду, озону и многим химически агрессивным средам, а также актуальность использования ХСПЭ в рецептурах для покрытий. Способность сшиваться по SO2Cl-группам и атомам хлора при взаимодействии с оксидами металлов, аминами, изоцианатами и др. позволяет дополнительно модифицировать структуру покрытия.In accordance with the invention, KhSPE-20, obtained according to TU 6-01-715-75, is used as chlorosulfonated polyethylene. In such a polymer, one group — SO 2 Cl — occurs for every 90 C atoms and one Cl atom for every 7–8 C atoms. There are no unsaturated bonds in the CSPE macromolecule. This determines its inertness to oxygen, ozone and many chemically aggressive environments, as well as the relevance of the use of CSPE in coating formulations. The ability to crosslink over SO 2 Cl groups and chlorine atoms when interacting with metal oxides, amines, isocyanates, etc. allows you to further modify the coating structure.
В качестве растворителя ХСПЭ используют винилароматические мономеры, выбранные из группы стирол, α-метилстирол, винилтолуол. Выбор данных мономеров обусловлен их растворяющей способностью по отношению к ХСПЭ, достаточной активностью в реакциях полимеризационного отверждения и сравнительно невысокой летучестью при комнатных температурах. При этом использование α-метилстирола в качестве реакционноспособного растворителя без второго мономера (стирола или винилтолуола) нецелесообразно, т.к. этот мономер не склонен к гомополимеризации. Его можно использовать в сочетании с указанными мономерами. В целом же наиболее предпочтительны стирол и пара-мета-изомеры винилтолуола. Vinyl aromatic monomers selected from the group styrene, α-methyl styrene, and vinyl toluene are used as a solvent. The choice of these monomers is due to their solubility with respect to CSPE, sufficient activity in the polymerization curing reactions, and relatively low volatility at room temperatures. Moreover, the use of α-methylstyrene as a reactive solvent without a second monomer (styrene or vinyl toluene) is impractical, because this monomer is not prone to homopolymerization. It can be used in combination with the indicated monomers. In general, styrene and the para-meta isomers of vinyl toluene are most preferred.
Заявляемые интервалы позволяют получать на основе ХСПЭ в сочетании с винилароматическими мономерами растворы различной вязкости, способные к свободнолитьевому формованию. При содержании ХСПЭ в меньших количествах также получаются технологичные низковязкие композиции. Однако продукты отверждения обладают худшим комплексом свойств. При использовании в составе композиций ХСПЭ больше, чем в заявляемом соотношении растворы характеризуются резким нарастанием вязкости. Такие составы непригодны для получения покрытий по свободнолитьевой технологии и не иллюстрируются примерами. The inventive intervals allow to obtain, on the basis of HSPE in combination with vinyl aromatic monomers, solutions of various viscosities capable of free-casting. When the content of HSPE in smaller quantities also obtained technological low-viscosity composition. However, curing products have a worse complex of properties. When used in the composition of compositions, CSPE more than in the claimed ratio, the solutions are characterized by a sharp increase in viscosity. Such compositions are unsuitable for producing coatings by free-casting technology and are not illustrated by examples.
В качестве наполнителя используется мел или каолин. Основное назначение наполнителя - это снижение стоимости композиции. В этом контексте введение наполнителя меньше 3 вес.% не дает существенного снижения стоимости. А использование его в количествах больше 8 вес.% приводит к нарастанию вязкости и потери текучести состава. Chalk or kaolin is used as a filler. The main purpose of the filler is to reduce the cost of the composition. In this context, the introduction of a filler of less than 3 wt.% Does not give a significant reduction in cost. And its use in amounts of more than 8 wt.% Leads to an increase in viscosity and loss of fluidity of the composition.
Для перехода от растворов ХСПЭ в мономере(-ах) к твердому полимерному материалу используют отверждающую окислительно-восстановительную систему, состоящую из пероксидного инициатора и третичного ароматического амина в качестве активатора. Например: пероксиды бензоила (ПБ) и лауроила (ПЛ), пероксид метилэтилкетона (ПМЭК) и другие. For the transition from solutions of CSPE in the monomer (s) to a solid polymer material, a curing redox system consisting of a peroxide initiator and a tertiary aromatic amine as an activator is used. For example: benzoyl peroxide (PB) and lauroyl peroxide (PL), methyl ethyl ketone peroxide (PMEC) and others.
Указанные инициаторы применяют в сочетании с активаторами полимеризации, что позволяет вести процесс при комнатной температуре. В качестве таковых могут быть использованы третичные ароматические амины, в частности - диметиланилин (ДМА) или диметил-пара-толуидин (ДМПТ). These initiators are used in combination with polymerization activators, which allows the process to be carried out at room temperature. As such, tertiary aromatic amines can be used, in particular dimethylaniline (DMA) or dimethyl para-toluidine (DMPT).
Использование инициаторов в составах композиций в заявляемых интервалах обусловлено следующими факторами. При инициировании полимеризационного процесса при температурах порядка комнатных путем использования окислительно-восстановительной реакции количество генерируемых радикалов значительно меньше, чем из того же количества инициатора, подвергающегося гомолитическому распаду при повышенной температуре. Вследствие этого снижается общая эффективность инициирования. В связи с этим для обеспечения приемлемых временных условий отверждения при редокс-инициированной полимеризации ХСПЭ - мономерных композиций требуются более высокие концентрации инициатора но сравнению с термогомолитической. При содержании инициаторов до 0,8% композициям присуща низкая скорость отверждения (особенно в присутствии ингибиторов). Скорость процесса начинает ощутимо возрастать только при введении, например, ПБ около 1% в сочетании эквимольным количеством активатора ДМА, тогда как в случаях термогомолитического инициирования такие концентрации ПБ являются излишне большими. The use of initiators in the compositions in the claimed intervals due to the following factors. When initiating the polymerization process at room temperatures by using a redox reaction, the number of generated radicals is much less than from the same amount of initiator undergoing homolytic decomposition at elevated temperatures. As a result, the overall initiation efficiency is reduced. In this regard, to ensure acceptable temporary conditions for curing during the redox-initiated polymerization of CSPE - monomeric compositions, higher initiator concentrations are required compared to thermo-homolytic. When the initiator content is up to 0.8%, the compositions exhibit a low cure rate (especially in the presence of inhibitors). The process speed begins to significantly increase only when, for example, PB is introduced at about 1% in combination with an equimolar amount of DMA activator, whereas in cases of thermo-homolytic initiation, such concentrations of PB are excessively large.
При полимеризационном отверждении композиции в присутствии инициаторов в количестве более 3 вес.% реакционные смеси быстро разогреваются и твердеют. Из-за значительного экзотермического эффекта температура в массе резко возрастает. Давление паров мономера в объеме, вызванное перегревом, создает внутренние напряжения в покрытии, которые приводят к трещинам и порам. During the polymerization curing of the composition in the presence of initiators in an amount of more than 3 wt.%, The reaction mixtures quickly heat up and harden. Due to the significant exothermic effect, the temperature in the mass rises sharply. The monomer vapor pressure in the volume caused by overheating creates internal stresses in the coating, which lead to cracks and pores.
Концентрация используемых по изобретению активаторов определяется типом и количеством применяемого инициатора в соответствии с эквимольными соотношениями, являющимися оптимальными с точки зрения окислительно-восстановительного разложения пероксида. The concentration of activators used according to the invention is determined by the type and amount of initiator used in accordance with equimolar ratios that are optimal from the point of view of redox decomposition of peroxide.
В качестве тетрафункционального сомономера композиция дополнительно содержит фосфорсодержащий диметакрилат - продукт взаимодействия фосфорных галоидангидридов с глицидиловым эфиром метакриловой кислоты. As a tetrafunctional comonomer, the composition additionally contains phosphorus-containing dimethacrylate, a product of the interaction of phosphoric halides with methacrylic acid glycidyl ether.
Например, продукт ДММФ, получаемый по ТУ 6-02-1090-88, с молекулярной массой 320 и содержанием фосфора 9,69%
Продукт ФОМ-II, получаемый по ТУ 6-02-3-388-88, с молекулярной массой 417, содержание фосфора и хлора 7,43 и 17,03% соответственно.For example, the DMMF product obtained according to TU 6-02-1090-88, with a molecular weight of 320 and a phosphorus content of 9.69%
The product FOM-II, obtained according to TU 6-02-3-388-88, with a molecular weight of 417, the phosphorus and chlorine content of 7.43 and 17.03%, respectively.
Используемые фосфорсодержащие диметакрилаты сами по себе не являются растворителями ХСПЭ. Вместе с тем присутствие этих сомономеров до 12 вес.% не оказывает существенного влияния на кинетику растворения и не ухудшает технологические свойства композиций. Наличие же атомов фосфора и хлора способствует снижению горючести материала покрытия. Помимо этого данный фосфоргалоидсодержащий модификатор имеет две двойные связи, способен (со-)полимеризоваться с другими мономерами с высокой скоростью с образованием сшитых материалов высокой прочности и твердости, а также износо- и теплостойкости. The phosphorus-containing dimethacrylates used are not in themselves solvents of HSPE. However, the presence of these comonomers up to 12 wt.% Does not significantly affect the kinetics of dissolution and does not impair the technological properties of the compositions. The presence of phosphorus and chlorine atoms helps to reduce the flammability of the coating material. In addition, this phosphorus halide-containing modifier has two double bonds, is capable of (co) polymerizing with other monomers at a high rate to form crosslinked materials of high strength and hardness, as well as wear and heat resistance.
Введение их в композицию больше указанного количества ухудшает растворимость и может приводить к фазовому расслоению систем и увеличению хрупкости материала покрытия. Their introduction into the composition of more than the specified amount affects the solubility and can lead to phase separation of systems and increase the fragility of the coating material.
Таким образом, состав композиций на основе растворов ХСПЭ в винилароматических мономерах в сочетании с окислительно-восстановительной системой и фосфорсодержащим диметакрилатом детерминирован возможностью получения разнотолщинных покрытий методом свободнолитьевого формования путем полимеризации непосредственно на основании при комнатных температурах без удаления растворяющего агента с целью изготовления трудногорючих покрытий с высокими эксплуатационными характеристиками. Thus, the composition of compositions based on solutions of CSPE in vinyl aromatic monomers in combination with a redox system and phosphorus-containing dimethacrylate is determined by the ability to produce multi-thickness coatings by the free-cast molding method by polymerization directly on the base at room temperature without removing the dissolving agent in order to produce difficult-to-burn coatings with high operational characteristics.
Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.
Товарный ХСПЭ в виде чешуек, гранул или нарезанных кусочков после вальцевания совмещают со смесью винилароматического мономера с фосфорсодержащим диметакрилатом, взятых в весовом соотношении ХСПЭ: мономеры (0,88-0,95): (0,12-0,05) соответственно, при общем весовом соотношении ХСПЭ: мономеры (0,1-0,25): 1,0 соответственно. При комнатной температуре и периодическом перемешивании растворяют полимер с получением растворов различной вязкости (табл. 1). Затем вводят наполнитель и пероксидный инициатор в соответствующих дозировках. Состав перемешивают для растворения инициатора и гомогенизации компонентов. Затем в композицию добавляют ароматический третичный амин, выполняющий роль активатора - восстановителя. После окончательного перемешивания композицию свободнолитьевым методом наносят на обезжиренную поверхность субстрата (металл, бетон, дерево и др.) и осуществляют одновременное полимеризационное отверждение в массе непосредственно на поверхности при комнатной температуре. Необходимую толщину формируемого покрытия задают количеством наносимой композиции с помощью ограничительных буртиков определенной высоты. Commodity ChSPE in the form of flakes, granules or cut pieces after rolling is combined with a mixture of vinyl aromatic monomer with phosphorus-containing dimethacrylate taken in a weight ratio of ChSPE: monomers (0.88-0.95): (0.12-0.05), respectively, at the total weight ratio of HSPE: monomers (0.1-0.25): 1.0, respectively. At room temperature and periodic stirring, the polymer is dissolved to obtain solutions of various viscosities (Table 1). Then, filler and peroxide initiator are introduced in appropriate dosages. The composition is mixed to dissolve the initiator and homogenize the components. Then, an aromatic tertiary amine is added to the composition, which acts as an activator - reducing agent. After the final mixing, the composition is applied by the free-casting method to the defatted surface of the substrate (metal, concrete, wood, etc.) and polymerization curing is carried out simultaneously in bulk directly on the surface at room temperature. The required thickness of the formed coating is set by the amount of the applied composition using restrictive collars of a certain height.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами. The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1. Example 1
Берут 10 г сухого ХСПЭ с показателями качества по ТУ 6-01-715-75 и совмещают с 95 г стирола, очищенного от ингибитора. Добавляют 5 г фосфорсодержащего диметакрилата ФОМ-II. При периодическом перемешивании получают однородный раствор. Определяют время, необходимое для полного растворения ХСПЭ, динамическую вязкость раствора на вискозиметре Хеплера типа ВН-2 и наличие фазового расслоения визуальным методом. Take 10 g of dry HSPE with quality indicators according to TU 6-01-715-75 and combine with 95 g of styrene, purified from the inhibitor. Add 5 g of phosphorus-containing dimethacrylate FOM-II. With periodic stirring, a homogeneous solution is obtained. The time required for complete dissolution of HSPE, the dynamic viscosity of the solution on a Hepler viscometer of the VN-2 type, and the presence of phase separation by the visual method are determined.
В раствор основы добавляют 5 вес.% наполнителя от ее количества и 1,5 вес. % пероксида бензоила в расчете на мономеры (соотношения добавок близкие к средним). Состав перемешивают в течение 3-5 мин для растворения инициатора и гомогенизации компонентов в объеме раствора. В последнюю очередь добавляют третичный ароматический амин, например N,N-диметиланилин, в количестве 0,5 вес.% от содержания ПБ и окончательно перемешивают. Часть приготовленной однородной массы, взвешенной с точностью до 0,02 г, методом свободного литья наносят на металлическую, бетонную, деревянную или иную подложку, которая также предварительно взвешена с точностью 0,02 г и обезжирена. Заранее задают и желаемую толщину формуемого покрытия, например 2-4 мм, с помощью ограничительных буртиков. 5 wt.% Of the filler of its amount and 1.5 wt. % benzoyl peroxide based on monomers (additive ratios are close to average). The composition is mixed for 3-5 minutes to dissolve the initiator and homogenize the components in the volume of the solution. Lastly, a tertiary aromatic amine, for example N, N-dimethylaniline, is added in an amount of 0.5% by weight of the PB content and finally mixed. Part of the prepared homogeneous mass, weighed to the nearest 0.02 g, is applied by free casting to a metal, concrete, wooden or other substrate, which is also pre-weighed with an accuracy of 0.02 g and degreased. The desired thickness of the moldable coating, for example 2-4 mm, is also set in advance using restrictive collars.
Другую часть реакционной массы заливают в формы в виде лопаток для определения разрушающего напряжения по ГОСТ 11262-80 и износостойкости по ГОСТ 11012-69. Another part of the reaction mass is poured into molds in the form of blades for determining the breaking stress according to GOST 11262-80 and wear resistance according to GOST 11012-69.
Осуществляют полимеризационное отверждение в массе при комнатной температуре в течение 48 - 72 часов. Polymerization curing is carried out in bulk at room temperature for 48 to 72 hours.
После отверждения подложку вместе со сформировавшимся полимерным покрытием вновь взвешивают с точностью до 0,02 г. По разнице веса определяют долю улетучившихся компонентов. Испытывают материал покрытия на твердость по ГОСТ 24621-81, агрессивостойкость по ГОСТ 12020-90 и оценивают адгезию к металлу в соответствии с ГОСТ 209-75. Горючесть как скорость распространения пламени определяют по времени затухания. Состав композиций, свойства растворов и образцов после отверждения приведены в табл. 1 и 2. After curing, the substrate, together with the formed polymer coating, is again weighed with an accuracy of 0.02 g. The fraction of volatilized components is determined by the weight difference. Test the coating material for hardness according to GOST 24621-81, the aggressiveness according to GOST 12020-90 and evaluate the adhesion to the metal in accordance with GOST 209-75. Flammability as the speed of flame propagation is determined by the decay time. The composition of the compositions, the properties of solutions and samples after curing are given in table. 1 and 2.
Пример 2. В отличие от примера 1 берут 17 г ХСПЭ (среднее содержание полимера) и совмещают с 90 г стирола и 10 г фосфорсодержащего диметакрилата ФОМ-II. Другие добавки, способ приготовления композиции, ее отверждения и методы испытания аналогичны примеру 1. Example 2. In contrast to example 1, take 17 g of HSPE (average polymer content) and combine with 90 g of styrene and 10 g of phosphorus-containing dimethacrylate FOM-II. Other additives, the method of preparation of the composition, its curing and test methods are similar to example 1.
Пример 3. Example 3
Готовят и исследуют раствор, отверждают композицию и испытывают образцы аналогично примеру 1. Однако содержание ХСПЭ увеличивают до 25 г и совмещают его со смесью мономеров стирола и фосфорсодержащего диметакрилата ФОМ-II, взятых в количестве 88 г и 12 г соответственно. A solution is prepared and tested, the composition is cured and samples are tested as in Example 1. However, the content of ChSPE is increased to 25 g and combined with a mixture of styrene monomers and phosphorus-containing dimethacrylate FOM-II, taken in the amount of 88 g and 12 g, respectively.
Пример 4. Example 4
В отличие от предыдущих примеров навеска ХСПЭ составляет 5 г на 100 г мономера (заграничное соотношение по минимальной дозировке полимера). Условия получения раствора, метод отверждения и исследования аналогичны примеру 1. Unlike the previous examples, the HSPE sample is 5 g per 100 g of monomer (foreign ratio of the minimum polymer dosage). The conditions for obtaining the solution, curing method and research are similar to example 1.
Пример 5. Example 5
Используют количество ХСПЭ и мономеров, как в примере 2. Вместо стирола берут винилтолуол в количестве 90 г в сочетании с 10 г фосфордиметакрилата ДММФ. Содержание добавок, метод отверждения и тестирование материала по примеру 1. Use the amount of CSPE and monomers, as in example 2. Instead of styrene, vinyltoluene in an amount of 90 g is taken in combination with 10 g of phosphoromethacrylate DMMF. The content of additives, the curing method and testing of the material according to example 1.
Пример 6. Example 6
Готовят и исследуют раствор аналогичный примеру 1. Однако содержание фосфорсодержащего диметакрилатного сомономера ФОМ-II составляет 3 г. (заграничная дозировка по минимальному соотношению). Отверждение и испытание материалов аналогично примеру 1. A solution similar to Example 1 is prepared and tested. However, the content of the phosphorus-containing dimethacrylate comonomer FOM-II is 3 g (foreign dosage at the minimum ratio). Curing and testing of materials analogously to example 1.
Свойства приведены в таблицах 1 и 2. Properties are shown in tables 1 and 2.
Данные таблицы 2 свидетельствуют о том, что из растворов ХСПЭ в мономерах возможно получение покрытий с минимальной долей улетучивающихся компонентов. С увеличением доли растворенного ХСПЭ потери веса после отверждения снижаются. По-видимому, это связано с изменением температуры кипения стирола в сторону больших величин по мере возрастания концентрации растворенных макромолекул ХСПЭ и соответственно приводит к уменьшению летучести. Вес композиций с винилтолуолом и фосфорсодержащим диметакрилатом изменяется очень незначительно, очевидно из-за того, что температура кипения винилтолуола при прочих равных условиях на 23oC выше, чем у стирола, а давление паров при температуре 40oC составляет для этих мономеров величины 0,01 и 0,2 МПа соответственно. Благодаря этому практически все количество полимеризационноспособного растворяющего агента остается в объеме композиции после завершения процесса отверждения покрытия. Составы по прототипам, в которых используют нереакционноспособные толуол или ксилол, в процессе отверждения теряют 50-60% веса.The data in table 2 indicate that coatings with a minimum fraction of volatilizing components can be obtained from HSPE solutions in monomers. With an increase in the proportion of dissolved CSPE, weight loss after curing decreases. Apparently, this is due to a change in the boiling point of styrene towards larger values with increasing concentration of dissolved CSPE macromolecules and, accordingly, leads to a decrease in volatility. The weight of the compositions with vinyl toluene and phosphorus-containing dimethacrylate varies very slightly, apparently due to the fact that the boiling point of vinyl toluene, ceteris paribus, is 23 o C higher than that of styrene, and the vapor pressure at 40 o C is 0, 01 and 0.2 MPa, respectively. Due to this, almost the entire amount of the polymerization-dissolving agent remains in the volume of the composition after completion of the curing process of the coating. Compositions of the prototypes that use non-reactive toluene or xylene lose 50-60% of the weight during curing.
Составы с заграничным соотношением по минимальной дозировке ХСПЭ (пример 4) хоть и обладают высокой твердостью и прочностью, но представляют собой хрупкий пластик с недостаточным уровнем износоустойчивости и стойкости к действию "жестких" агрессивных сред. В связи с этим композиции такого состава мало пригодны, например, для получения покрытий полов. Compositions with a foreign ratio of the minimum dosage of HSPE (example 4), although they have high hardness and strength, are fragile plastic with insufficient level of wear resistance and resistance to the action of "harsh" aggressive environments. In this regard, compositions of this composition are not very suitable, for example, for floor coverings.
Основной недостаток композиции с заграничным соотношением по минимальной дозировке фосфорсодержащих диметакрилатов заключается в недостаточной стойкости отвержденных материалов на ее основе к действию пламени (пример 6). The main disadvantage of the composition with a foreign ratio of the minimum dosage of phosphorus-containing dimethacrylates is the insufficient resistance of the cured materials based on it to flame action (Example 6).
Приведенные примеры и общий сопоставительный анализ свойств показывают технологические и технические возможности получения из растворов ХСПЭ покрытий различной толщины и твердости, характеризующихся высоким уровнем прочности, агрессиво- и износостойкости, а также обладающих пониженной горючестью за счет использования винилароматических мономеров и фосфорсодержащих диметакрилатных сомономеров. Использование окислительно-восстановительной отверждающей системы и реализация заявляемого способа в целом позволяет осуществлять формование покрытия методом свободного литья при комнатной температуре в широком интервале толщин. The above examples and a general comparative analysis of the properties show the technological and technical feasibility of obtaining coatings of various thicknesses and hardness from HSPE solutions, characterized by a high level of strength, aggressive and wear resistance, and also having reduced combustibility due to the use of vinyl aromatic monomers and phosphorus-containing dimethacrylate comonomers. The use of redox curing systems and the implementation of the proposed method as a whole allows the molding to be coated by free casting at room temperature in a wide range of thicknesses.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий: средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в производстве покрытий на основе растворов ХСПЭ в мономерах методом свободного литья и формирования структуры материалов при комнатных температурах путем полимеризационного отверждения в массе; для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте нижеизложенной формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов; средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата. Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed invention: the agent embodying the claimed invention in its implementation is intended for use in the production of coatings based on HSPE solutions in monomers by free casting and forming the structure of materials at room temperatures by polymerization curing in mass; for the claimed invention in the form as described in the independent clause of the claims below, the possibility of its implementation using the means and methods described above or known prior to the priority date is confirmed; means embodying the claimed invention in its implementation, is capable of achieving the achievement of the technical result perceived by the applicant.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "Промышленная применимость " по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "Industrial applicability" under applicable law.
Claims (1)
Хлорсульфированный полиэтилен - 10 - 25
Винилароматический мономер - 88 - 95
Наполнитель - 3 - 8
Пероксидный инициатор - 0,8 - 3
Третичный ароматический амин - 0,3 - 1
Фосфорсодержащий диметакрилат - 5 - 12
2. Способ получения покрытий из композиции на основе хлорсульфированного полиэтилена путем его растворения в растворителе с введением наполнителя и отвердителя, отличающийся тем, что хлорсульфированный полиэтилен растворяют в смеси винилароматического мономера, выбранного из группы стирол, α-метилстирол, винилтолуол, с фосфорсодержащим диметакрилатом при весовом соотношении (0,88 - 0,95) : (0,12 - 0,05) соответственно, при общем весовом соотношении хлорсульфированный полиэтилен: винилароматические мономеры (0,1 - 0,25) : 1,0 соответственно, а формирование покрытия осуществляют методом свободного литья с одновременной сополимеризацией в массе компонентов раствора в присутствии окислительно-восстановительной системы, состоящей из пероксидного инициатора и третичного ароматического амина в качестве отвердителя при комнатной температуре.1. A composition based on chlorosulfonated polyethylene, including a filler, hardener and solvent, characterized in that it contains vinyl aromatic monomers selected from the group styrene, α-methyl styrene, vinyl toluene as a hardener, and a redox system consisting of a peroxide initiator as a hardener and a tertiary aromatic amine, and further comprises a phosphorus-containing dimethacrylate in the following ratio of components, wt.%:
Chlorosulfonated Polyethylene - 10 - 25
Vinyl aromatic monomer - 88 - 95
Filler - 3 - 8
Peroxide initiator - 0.8 - 3
Tertiary aromatic amine - 0.3 - 1
Phosphorus-containing dimethacrylate - 5 - 12
2. A method of producing coatings from a composition based on chlorosulfonated polyethylene by dissolving it in a solvent with the addition of a filler and hardener, characterized in that the chlorosulfonated polyethylene is dissolved in a mixture of vinyl aromatic monomer selected from the group of styrene, α-methyl styrene, vinyl toluene, with phosphorus-containing dimethacrylate at weight the ratio of (0.88 - 0.95): (0.12 - 0.05), respectively, with a total weight ratio of chlorosulfonated polyethylene: vinyl aromatic monomers (0.1 - 0.25): 1.0, respectively, and Coating is carried out by free casting with simultaneous copolymerization in the bulk of the solution components in the presence of a redox system consisting of a peroxide initiator and a tertiary aromatic amine as a hardener at room temperature.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99114483A RU2171269C2 (en) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | Chlorosulfonated-base polyethylene composition and method of preparing coatings based thereon |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99114483A RU2171269C2 (en) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | Chlorosulfonated-base polyethylene composition and method of preparing coatings based thereon |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU99114483A RU99114483A (en) | 2001-04-27 |
| RU2171269C2 true RU2171269C2 (en) | 2001-07-27 |
Family
ID=20222217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99114483A RU2171269C2 (en) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | Chlorosulfonated-base polyethylene composition and method of preparing coatings based thereon |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2171269C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2540650C1 (en) * | 2013-07-16 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолГТУ) | Method of producing fireproof coating for rubber |
| RU2540645C1 (en) * | 2013-07-18 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Composition for fireproof rubbers coatings |
| RU2605988C1 (en) * | 2015-08-11 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Composition for fire-retardant rubber coatings |
-
1999
- 1999-07-07 RU RU99114483A patent/RU2171269C2/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЛАБУТИН А.П. Антикоррозионные и герметизирующие материалы на основе синтетических каучуков. - Л.: Химия, 1982, с.72. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2540650C1 (en) * | 2013-07-16 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолГТУ) | Method of producing fireproof coating for rubber |
| RU2540645C1 (en) * | 2013-07-18 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Composition for fireproof rubbers coatings |
| RU2605988C1 (en) * | 2015-08-11 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Composition for fire-retardant rubber coatings |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6372781A (en) | Mastic and coking composition and composite article | |
| ES2733486T3 (en) | Intumescent coating resin system with improved metal adhesion | |
| EP0047120A1 (en) | Monomer compositions, polymer concrete compositions containing them and their use | |
| DK2171005T3 (en) | COATING FORMULATION WITH IMPROVED METAL ADHESIVE | |
| WO2013174894A1 (en) | Aqueous binder compositions | |
| Dębska et al. | The effect of the type of curing agent on selected properties of epoxy mortar modified with PET glycolisate | |
| EP2931768A1 (en) | Nitrofunctional acrylate copolymers for binder compositions | |
| KR100833274B1 (en) | High speed drying paint composition and manufacturing method thereof | |
| RU2171269C2 (en) | Chlorosulfonated-base polyethylene composition and method of preparing coatings based thereon | |
| JP2003212975A (en) | Curable composition | |
| EP2065446A1 (en) | Aqueous composition with homopolymer | |
| Kim et al. | Ultraviolet Light Debondable Optically Clear Adhesives for Flexible Displays through Efficient Visible‐Light Curing | |
| JPH07166124A (en) | Coating resin composition | |
| CN106279569A (en) | A kind of organic silicon modified aqueous epoxy resin and preparation method thereof | |
| RU2189992C2 (en) | Method of manufacturing products, coatings, and films based on fluoroelastomer | |
| KR20180024663A (en) | coating composition for formwork having concrete removing function | |
| KR20180107719A (en) | coating composition for formwork having concrete removing function | |
| Chen et al. | Waterborne Epoxy/Acrylic Resins Stabilized through the Neutralization of Basic Amine-Modified Epoxy and Acidic Acrylic Copolymers | |
| CN109476787A (en) | Solvent-based binder for intumescent coating | |
| TW201004974A (en) | Solution polymerization process and adhesive, sealant, and mastic compositions made therefrom | |
| RU2287506C1 (en) | Acryl composition for finishing work | |
| UA149017U (en) | METHOD OF OBTAINING ADHESIVE ACRYLIC COMPOSITION | |
| KR20180065993A (en) | coating composition for formwork having concrete removing function | |
| La Scala et al. | Successful Initial Development of Styrene Substitutes and Suppressants for Vinyl Ester Resin Formulations | |
| RU2655973C2 (en) | Photopolymerisable composition for formation of non-combustible coatings |