RU2181744C2

RU2181744C2 - Sealing composition

Info

Publication number: RU2181744C2
Application number: RU2000111082/04A
Authority: RU
Inventors: А.В. Колесов; С.И. Коновалов; Е.И. Чернова
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Гермаст"
Priority date: 2000-05-03
Filing date: 2000-05-03
Publication date: 2002-04-27
Also published as: RU2000111082A

Abstract

FIELD: sealing compositions; applicable in sealing welds of boundaries of surfaces of metal-metal, metal-glass, glass-glass, glass- concrete, etc. SUBSTANCE: sealing composition includes low-molecular polyisobutylene with molecular weight of 10000-20000, hydrocarbon oil and finely divided accumulator. The latter contains butyl rubber, synthetic ethylene- propylene copolymer, bitumen and asbestos, filler in form of cement chalk, or talc. Hydrocarbon oil is used in from of neutral mineral oil. Sealing composition contains the following amounts of components, wt.%: polyisobutylene 3-5; butyl rubber 4-8; synthetic ethylene-propylene copolymer 1-3; neutral mineral oil 10.5- 12; bitumen 1.5-4; chalk, cement, talc 67-76.2; asbestos 1-3. EFFECT: higher physical stability of nonsolidified sealant with high water resistance, increased temperature operation interval, reduced fluidity under effect of high temperature. 1 tbl

Description

Изобретение относится к области полимерных герметизирующих составов, используемых для герметизации швов по границам поверхностей металл-металл, металл-стекло, стекло-стекло, стекло-бетон и др. The invention relates to the field of polymer sealing compounds used for sealing seams along the boundaries of metal-metal surfaces, metal-glass, glass-glass, glass-concrete, etc.

В строительстве известны неотверждаемые герметики на основе полиизобутилена с добавками полимеров: бутилкаучука, этиленпропиленового сополимера и других эластомеров, а также минеральных наполнителей, пластификаторов и адгезионных добавок, обеспечивающих составу гомогенизацию, требуемую вязкость и прочностные характеристики. In construction, non-curable sealants based on polyisobutylene with additives of polymers are known: butyl rubber, ethylene-propylene copolymer and other elastomers, as well as mineral fillers, plasticizers and adhesive additives that provide the composition with homogenization, the required viscosity and strength characteristics.

Такой неотверждаемый профильный герметик "Бутепрол", включающий этиленпропиленовый каучук, бутилкаучук, минеральное масло и уплотнитель [1], предназначенный для уплотнения и герметизации различных стыков в ограждающих конструкциях, обеспечивает требуемые физико-механические показатели. Однако он, относительно быстро старящийся в процессе эксплуатации, не подлежит длительному хранению. Such a non-curable Buteprol profile sealant, including ethylene-propylene rubber, butyl rubber, mineral oil and a sealant [1], designed to seal and seal various joints in enclosing structures, provides the required physical and mechanical properties. However, it is relatively rapidly aging during operation, not subject to long-term storage.

Известна герметизирующая мастика [2] , содержащая бутилкаучук в виде отхода производства, минеральное масло (индустриальное И-12 или И-20), наполнитель и пиролизную смолу. В качестве наполнителя в мастике использованы мел и тальк. Known sealing mastic [2] containing butyl rubber in the form of waste products, mineral oil (industrial I-12 or I-20), filler and pyrolysis resin. Chalk and talc were used as filler in mastic.

Мастика имеет повышенную теплостойкость, дешева, однако имеет недостаточную адгезионную прочность. Mastic has increased heat resistance, is cheap, but has insufficient adhesive strength.

Известна композиция для гидроизоляции и герметизации [3], включающая бутилкаучук, наполнитель, пластификатор, парахинондиоксим, битум и органический растворитель, обладающая улучшенной когезионной прочностью и атмосферостойкостью за счет активных неорганических добавок, присутствующих в гидрофобных менилитовых сланцах. A known composition for waterproofing and sealing [3], including butyl rubber, filler, plasticizer, paraquinone dioxime, bitumen and an organic solvent having improved cohesive strength and weather resistance due to the active inorganic additives present in hydrophobic menilite shales.

Однако такая композиция дорогая, что обусловлено значительной стоимостью исходного сырья и привозными добавками. However, this composition is expensive, due to the significant cost of raw materials and imported additives.

Наиболее близким к предлагаемому и взятым за прототип, является герметизирующий состав [4], включающий полимерное связующее, пластификатор - углеводородное масло и мелкодисперсный наполнитель. В качестве полимерного связующего состав содержит низкомолекулярный полиизобутилен с мол. м. 10000-20000, в качестве наполнителя - цемент, или оксид цинка, или сажу, или кремнегель, а в качестве пластификатора - трансформаторное или индустриальное масло, или вазелин. Closest to the proposed and taken as a prototype is a sealing composition [4], including a polymer binder, a plasticizer - hydrocarbon oil and a fine filler. As a polymer binder, the composition contains low molecular weight polyisobutylene with a mol. m. 10000-20000, as a filler - cement, or zinc oxide, or soot, or silica gel, and as a plasticizer - transformer or industrial oil, or petroleum jelly.

Рецептура состава, процентное соотношение компонентов обеспечивает повышение адгезии к различным субстратам без введения в герметик специальной адгезионной добавки. The composition formulation, the percentage ratio of the components provides an increase in adhesion to various substrates without introducing a special adhesive additive into the sealant.

Однако при длительном хранении герметика, при значительном времени пользования изменяются его основные технологические свойства, кроме того, он не сохраняет деформативную способность при работе в заданном повышенном температурном режиме (только до +50...+80^oС).However, with prolonged storage of the sealant, with a significant time of use, its main technological properties change, in addition, it does not retain the deformation ability when working in the specified high temperature mode (only up to +50 ... + 80 ^o С).

Задачей изобретения является повышение физической стабильности неотверждаемого герметика при обеспечении его высокой водостойкости, увеличение температурного интервала в процессе эксплуатации, уменьшение текучести при воздействии высоких температур. The objective of the invention is to increase the physical stability of the uncured sealant while ensuring its high water resistance, increasing the temperature range during operation, reducing fluidity when exposed to high temperatures.

Указанная задача решается рецептурой состава, содержащего полимерное связующее в виде низкомолекулярного полиизобутилена с молекулярной массой 10000-20000, пластификатор - углеводородное масло и мелкодисперсный наполнитель, который согласно изобретению дополнительно содержит бутилкаучук и этиленпропиленовый сополимер, битум, асбест, в качестве углеводородного масла - нейтральное минеральное масло, а в качестве мелкодисперсного наполнителя мел или цемент, или тальк при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Вышеуказанный полиизобутилен - 3,5
Бутилкаучук - 4 - 8
Этиленпропиленовый сополимер - 1 - 3
Битум - 1,5 - 4
Асбест - 1 - 3
Нейтральное минеральное масло - 10,5-12
Вышеуказанный мелкодисперсный наполнитель - 67 - 76,2
Предлагаемый герметизирующий состав позволяет получить материал с требуемыми вязкостью и адгезионной прочностью при отрыве и отслаивании, в интервале температур от -50 до +140^oС, пенетрацией при 0,1 мм - 30-320.This problem is solved by the formulation of a composition containing a polymer binder in the form of low molecular weight polyisobutylene with a molecular weight of 10000-20000, a plasticizer is a hydrocarbon oil and a fine filler, which according to the invention additionally contains butyl rubber and ethylene-propylene copolymer, bitumen, asbestos, as a hydrocarbon oil - a neutral mineral oil , and as a fine filler, chalk or cement, or talc in the following ratio of components, wt. %:
The above polyisobutylene - 3.5
Butyl rubber - 4 - 8
Ethylene propylene copolymer - 1 - 3
Bitumen - 1.5 - 4
Asbestos - 1 - 3
Neutral mineral oil - 10.5-12
The above fine filler - 67 - 76.2
The proposed sealing composition allows to obtain a material with the required viscosity and adhesive strength at tearing and peeling, in the temperature range from -50 to +140 ^o C, penetration at 0.1 mm - 30-320.

Использование в качестве полимерного связующего низкомолекулярного полиизобутилена с добавками бутилкаучука и этиленпропиленового каучука позволяет достигать необходимую прочность крепления материалов на вертикальной поверхности при длительной эксплуатации. The use of low molecular weight polyisobutylene with additives of butyl rubber and ethylene propylene rubber as a polymer binder allows to achieve the necessary strength of fastening materials on a vertical surface during long-term operation.

Введение в состав асбеста повышает его теплостойкость, щелоче - и кислотостойкость, долговечность при работе в различных атмосферных условиях, предотвращает текучесть при воздействии повышенных температур. Introduction to the composition of asbestos increases its heat resistance, alkali and acid resistance, durability when working in various atmospheric conditions, prevents fluidity when exposed to elevated temperatures.

Использование в герметизирующем составе битумного вяжущего придает составу способность изменять свои физико-механические свойства в зависимости от температуры эксплуатации. В связи с ограниченностью сырья и высокой стоимостью природных составляющих использование в рецептуре предлагаемого состава упомянутых добавок позволяет использовать местное сырье с достижением требуемых показателей. The use of a bitumen binder in the sealing composition gives the composition the ability to change its physical and mechanical properties depending on the operating temperature. Due to the limited raw materials and the high cost of natural components, the use of the mentioned additives in the formulation of the proposed composition allows the use of local raw materials with the achievement of the required indicators.

Предлагаемые интервалы введенных в состав компонентов подобраны опытным путем и являются оптимальными. The proposed intervals introduced into the composition of the components are selected empirically and are optimal.

По имеющимся у заявителя и авторов сведениям, совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявленного изобретения, не известна из существующего уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна". По мнению авторов сущность заявленного изобретения не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень". According to the information available to the applicant and the authors, the set of essential features characterizing the essence of the claimed invention is not known from the existing level of technology, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "novelty." According to the authors, the essence of the claimed invention should not be obvious for a specialist from the prior art, which allows us to conclude that it meets the criterion of "inventive step".

Герметизирующий состав готовят следующим образом. The sealing composition is prepared as follows.

Подготовленные и взвешенные компоненты загружают в смеситель с Z-образными мешалками в следующей последовательности:
- загружается все полимерное связующее (полиизобутилен, бутилкаучук, синтетический этиленпропиленовый каучук), одна треть (от требуемого количества) пластификатора - нейтральное минеральное масло, осуществляют механическое перемешивание в течение 30-40 минут смеси компонентов с отводом тепла, которое выделяется при перемешивании;
- добавляют одну треть наполнителя - цемента, или мела, или талька и перемешивают в течение 20-30 минут;
- загружают две трети пластификатора - минеральное масло, одну треть упомянутого наполнителя и перемешивают 20-30 минут;
- загружают последнюю треть наполнителя, весь битум, одну треть асбеста и перемешивают 20-30 минут;
- загружают оставшуюся часть асбеста и затем состав тщательно перемешивают до образования однородной вязкотекучей массы.Prepared and weighed components are loaded into a mixer with Z-shaped mixers in the following sequence:
- the whole polymer binder (polyisobutylene, butyl rubber, synthetic ethylene propylene rubber) is loaded, one third (of the required amount) of plasticizer is neutral mineral oil, the mixture of components is mechanically mixed for 30-40 minutes with heat dissipation, which is released during mixing;
- add one third of the filler - cement, or chalk, or talc and mix for 20-30 minutes;
- load two-thirds of the plasticizer - mineral oil, one third of the above-mentioned filler and mix for 20-30 minutes;
- load the last third of the filler, all bitumen, one third of asbestos and mix for 20-30 minutes;
- load the remainder of asbestos and then the composition is thoroughly mixed until a homogeneous viscous fluid is formed.

Примеры рецептур герметизирующего состава и их прочностные характеристики приведены в таблице. Examples of formulations of the sealing composition and their strength characteristics are given in the table.

Как следует из таблицы, предлагаемый состав обладает улучшенными физико-механическими и эксплуатационными свойствами, повышенной прочностью, тепло- и морозостойкостью, физической стабильностью, высокой водостойкостью. As follows from the table, the proposed composition has improved physico-mechanical and operational properties, increased strength, heat and frost resistance, physical stability, high water resistance.

Указанный в таблице диапазон значений показателей характеризует составы со всеми названными компонентами. Все приведенные рецептуры могут найти применение для герметизации соединений. Оптимальной следует считать третью рецептуру с использованием любого из указанных наполнителей (или их смеси). The range of indicators indicated in the table characterizes the compositions with all the named components. All of the above formulations can be used for sealing compounds. The third formulation should be considered optimal using any of these excipients (or mixtures thereof).

Предложенный герметизирующий состав был апробирован при выпуске опытной партии герметика "Викар" ЗАО "Гермаст" г. Дзержинск Нижегородской области. Испытанию подверглись герметики в виде лент, шнуров, брикетов. Испытания показали, что состав обладает самоклеющейся способностью к любым сухим поверхностям, обеспечивает водостойкость и физическую стабильность, прост и удобен в обращении, экологически чист. Состав может быть использован для герметизации металлических, бетонных, кирпичных, деревянных, стеклянных, полимерных (в т.ч. фторопластовых) и прочих поверхностей в автомобилестроении (при сборке и ремонте для изоляции днищ, крыльев, багажников, крыш и т. д. ), авиа-, вагоно-, кораблестроении, в жилищно-гражданском и промышленном строительстве, быту. The proposed sealing composition was tested with the release of an experimental batch of sealant "Vicar" ZAO "Germast", Dzerzhinsk, Nizhny Novgorod region. Sealants in the form of tapes, cords, briquettes were tested. Tests have shown that the composition has a self-adhesive ability to any dry surfaces, provides water resistance and physical stability, is simple and easy to use, environmentally friendly. The composition can be used for sealing metal, concrete, brick, wood, glass, polymer (including fluoroplastic) and other surfaces in the automotive industry (during assembly and repair for insulation of bottoms, fenders, roof racks, roofs, etc.) , aircraft, carriage, shipbuilding, in civil and industrial construction, everyday life.

Перед использованием герметизирующего состава рабочую поверхность необходимо осушить и очистить от грязи и пыли. Before using a sealing compound, the work surface must be drained and cleaned of dirt and dust.

На ржавой поверхности удалить отслаиваемый наружный слой ржавчины. On a rusty surface, remove the peelable outer layer of rust.

При работе с герметизирующим составом не требуется применение специальных защитных средств для работающих. When working with a sealing compound, the use of special protective equipment for workers is not required.

Состав легко наносится на поверхность, не проявляет склонности прилипания к рукам и хладотекучести, что позволяет использовать его при заделке стыков любых поверхностей (вертикальных, горизонтальных, наклонных) и щелей, пустот любой конфигурации. Состав может быть использован для герметизации разъемных соединений, так как легко снимается с поверхности стыков и швов. Испытания подтвердили ожидаемые свойства герметизирующего состава, а именно:
- прочность связи с бетоном при отрыве, МПА, не менее 0,1
- прочность связи с металлом при отслаивании, кгс/см не менее 0,15
- влагопоглощение, % 0-0,03
- температурный интервал эксплуатации, ^oС от -50 до +140
- пенетрация при 0,1 МПа 30-320
Герметизирующий состав относительно дешев, так как для его производства используется отечественное сырье.The composition is easily applied to the surface, does not show a tendency to stick to hands and cold flow, which allows it to be used when sealing joints of any surfaces (vertical, horizontal, inclined) and cracks, voids of any configuration. The composition can be used to seal detachable joints, as it is easily removed from the surface of joints and seams. Tests confirmed the expected properties of the sealing composition, namely:
- bond strength with concrete at separation, MPA, not less than 0.1
- bond strength with metal during peeling, kgf / cm not less than 0.15
- moisture absorption,% 0-0.03
- operating temperature range, ^o С from -50 to +140
- penetration at 0.1 MPa 30-320
The sealing composition is relatively cheap, since domestic raw materials are used for its production.

Опытные испытания подтвердили возможность многократного использования сущности предложения в рецептуре герметизирующих составов, гарантирующих требуемые технико-экономические показатели, что позволяет сделать вывод о соответствии решения критерию "промышленная применимость". Experimental tests have confirmed the possibility of reusing the essence of the proposal in the formulation of sealing compounds that guarantee the required technical and economic indicators, which allows us to conclude that the solution meets the criterion of "industrial applicability".

На предлагаемый состав разработаны ТУ 5772-002-25687015-99. The proposed composition developed TU 5772-002-25687015-99.

Источники информации
1. А. Д. Кокин и В.Е. Байер "Отделочные работы в строительстве", М., Стройиздат, 1987 г., "Гереметизирующие материалы", с. 502-507 (уровень техники);
2. А. с. СССР 1014878, от 04.11.80, oп. 30.04.83, кл. С 09 К 3/10, "Мастика для герметизации и гидроизоляции" (аналог);
3. А. с. СССР 1370127, от 05.02.86, oп. 30.01.88, кл. С 09 К 3/10, "Композиция для гидроизоляции и герметизации" (аналог);
4. Патент РФ 2099383, от 05.07.95, oп. 20.12.97, кл. С 09 К 3/10, "Герметизирующий состав" (прототип).Sources of information
1. A. D. Kokin and V.E. Bayer "Finishing work in construction", M., Stroyizdat, 1987, "Sealing materials", p. 502-507 (prior art);
2. A. p. USSR 1014878, from 04.11.80, op. 04/30/83, cl. С 09 К 3/10, “Mastic for sealing and waterproofing” (analogue);
3. A. p. USSR 1370127, dated 05.02.86, op. 01/30/08, cl. S 09 K 3/10, "Composition for waterproofing and sealing"(analogue);
4. RF patent 2099383, from 05.07.95, op. 12/20/97, cl. From 09 To 3/10, "Sealing composition" (prototype).

Claims

The sealing composition, including a polymer binder in the form of low molecular weight polyisobutylene with a molecular weight of 10000-20000, a plasticizer is a hydrocarbon oil, a fine filler, characterized in that it additionally contains butyl rubber, ethylene-propylene copolymer, bitumen, asbestos, a neutral mineral oil as a hydrocarbon oil, and as a finely divided filler chalk, or cement, or talc in the following ratio of components, wt. %:
The above polyisobutylene - 3 - 5
Butyl rubber - 4 - 8
Ethylene propylene copolymer - 1 - 3
Bitumen - 1.5 - 4.0
Asbestos - 1 - 3
Neutral mineral oil - 10.5 - 12.0
The above finely divided filler - 67.0 - 76.2