RU2434917C1 - Coating composition - Google Patents
Coating composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2434917C1 RU2434917C1 RU2010122119/05A RU2010122119A RU2434917C1 RU 2434917 C1 RU2434917 C1 RU 2434917C1 RU 2010122119/05 A RU2010122119/05 A RU 2010122119/05A RU 2010122119 A RU2010122119 A RU 2010122119A RU 2434917 C1 RU2434917 C1 RU 2434917C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating composition
- filler
- antioxidant
- hydroxyl
- rubber
- Prior art date
Links
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к композициям на основе жидких углеводородных каучуков для изготовления покрытий спортивных площадок, полов, кровельных и гидроизоляционных покрытий.The invention relates to compositions based on liquid hydrocarbon rubbers for the manufacture of sports field coatings, floors, roofing and waterproofing coatings.
Известна композиция для покрытий, включающая олигодиендиол - сополимер изопрена и бутадиена, пластификатор, наполнитель, трехфункциональный низкомолекулярный спирт, катализатор уретанообразования, 2,4,6-три-третбутилфенол, отвердитель полиизоцианат и дополнительно этилсиликат (см. патент РФ 2186812, C09D 109/00, опубл. 10.08.2002).A known coating composition, including oligodienediol - isoprene-butadiene copolymer, plasticizer, filler, trifunctional low molecular weight alcohol, urethane formation catalyst, 2,4,6-tri-tert-butylphenol, hardener polyisocyanate and additionally ethyl silicate (see RF patent 2186812, C09D 109/09/09/09/00 , published on 08/10/2002).
Известна композиция для покрытий, включающая низкомолекулярный гидроксилсодержащий каучук - сополимер изопрена и бутадиена, полиизоцианат, катализатор уретанообразования, влагопоглотитель, наполнитель, пластификатор, низкомолекулярный спирт, пигмент, алкилфенольный противостаритель и реологическую добавку (см. патент РФ 2268279, C09D 175/14, опубл. 27.11.2006, Бюл. №2).A known composition for coatings, including low molecular weight hydroxyl-containing rubber - isoprene-butadiene copolymer, polyisocyanate, urethane formation catalyst, desiccant, filler, plasticizer, low molecular weight alcohol, pigment, alkylphenol antioxidant and rheological additive (see RF Patent No. 09, No. 27 patent No. 229, patent no. November 27, 2006, Bull. No. 2).
Недостатком этих композиций является низкая прочность отвержденных эластомерных покрытий.The disadvantage of these compositions is the low strength of the cured elastomeric coatings.
Известна композиция для покрытий, включающая олигобутадиендиол, пластификатор, минеральный наполнитель, трехфункциональный низкомолекулярный спирт, катализатор уретанообразования, 2,4,6-три-третбутилфенол, полиизоцианат и этилсиликат (см. патент РФ 2190002, C09D 175/08, опубл. 27.09.2002).A known coating composition comprising oligobutadiene diol, a plasticizer, a mineral filler, a trifunctional low molecular weight alcohol, a urethane formation catalyst, 2,4,6-tri-tert-butylphenol, polyisocyanate and ethyl silicate (see RF patent 2190002, C09D 175/08, published on 09.27.2002 )
Недостатком данной композиции является низкая прочность эластомерного материала для покрытий.The disadvantage of this composition is the low strength of the elastomeric material for coatings.
Наиболее близким решением к предлагаемому изобретению (прототип) является композиция (см. патент РФ 2285026, C09D 175/14, опубл. 10.10.2006, Бюл. №28), включающая изоцианатный отвердитель - полиизоцианат, катализатор уретанообразования и основу, гидроксилсодержащий полибутадиеновый каучук микроструктуры, %: 10-18 1,4-цис, 18-28 транс-1,4, 58-70 1,2-звеньев молекулярной массой 2100 и содержанием гидроксильных групп 1,2-1,9%, или молекулярной массой 3000-3200 и содержанием гидроксильных групп 0,88-1,36%, или молекулярной массой 5000-5300 и содержанием гидроксильных групп 0,6-0,8% при соотношении компонентов, мас.ч.:The closest solution to the proposed invention (prototype) is a composition (see RF patent 2285026, C09D 175/14, publ. 10.10.2006, Bull. No. 28), including an isocyanate hardener - polyisocyanate, a urethane formation catalyst and a base, hydroxyl-containing polybutadiene rubber microstructure %: 10-18 1,4-cis, 18-28 trans-1,4, 58-70 1,2-units with a molecular weight of 2100 and a hydroxyl content of 1.2-1.9%, or a molecular weight of 3000- 3200 and a content of hydroxyl groups of 0.88-1.36%, or a molecular weight of 5000-5300 and a content of hydroxyl groups of 0.6-0.8%, respectively components, parts by weight:
Дополнительно композиция может содержать:Additionally, the composition may contain:
Покрытия из данной композиции характеризуются недостаточным уровнем прочностных свойств. Это связано с неоднородностью характера морфологии надмолекулярной структуры сшитого каучука, возникающей в процессе отверждения композиции. Неоднородность надмолекулярной структуры вызвана неоднородностью микроструктуры каучуковой основы композиции, в которой присутствуют одновременно все разнородные типы структур без преобладания какой-либо (1,4-цис, 1,4-транс, 1,2-структуры).Coatings from this composition are characterized by an insufficient level of strength properties. This is due to the heterogeneous nature of the morphology of the supramolecular structure of crosslinked rubber that occurs during the curing of the composition. The heterogeneity of the supramolecular structure is caused by the heterogeneity of the microstructure of the rubber base of the composition, in which all heterogeneous types of structures are present at the same time without any prevailing (1,4-cis, 1,4-trans, 1,2-structure).
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение уровня прочностных свойств, прежде всего прочности покрытия.The technical result of the present invention is to increase the level of strength properties, especially the strength of the coating.
Поставленный технический результат достигается тем, что композиция для покрытий, включающая изоцианатный отвердитель - полиизоцианат, катализатор уретанообразования основу - гидроксилсодержащий полибутадиеновый каучук, пластификатор, наполнитель и противостаритель, отличающуюся тем, что в качестве основы содержит каучук микроструктуры, %: 1,4-транс 10-15 и 1,2-звеньев 85-90, молекулярной массой 1250-3200 и содержанием гидроксильных групп 0,82-2,36% и дополнительно 3,5-диметилтиотолуилендиамин или 3,5-диэтилтиотолуилендиамин при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:The technical result is achieved in that the coating composition comprising an isocyanate hardener - polyisocyanate, a urethane formation catalyst - a hydroxyl-containing polybutadiene rubber, a plasticizer, a filler and an antioxidant, characterized in that it contains microstructure rubber,%: 1,4-trans 10 -15 and 1,2 units of 85-90, with a molecular weight of 1250-3200 and a hydroxyl content of 0.82-2.36% and additionally 3,5-dimethylthiotoluylenediamine or 3,5-diethylthiotoluylene diamine in the following ratio components, parts by weight:
Композиция для покрытий по п.1, отличающаяся тем, что в качестве пластификатора она содержит дибутилфталат, хлорпарафин ХП-470, масла нефтяного происхождения нетоксол или масло ПМ.The coating composition according to claim 1, characterized in that it contains dibutyl phthalate, chlorine paraffin HP-470, oil of non-petroleum origin netoxol or PM oil as a plasticizer.
Композиция для покрытий по п.1, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя она содержит наполнитель, выбранный из группы, содержащей мел, известь-отсев, оксид кальция, доломитовую муку, гранулированную резину.The coating composition according to claim 1, characterized in that as a filler it contains a filler selected from the group consisting of chalk, lime-screenings, calcium oxide, dolomite flour, granular rubber.
Композиция для покрытий по п.1, отличающаяся тем, что в качестве противостарителя она содержит противостаритель, выбранный из группы, содержащей алкилфенольные соединения 2,6-дитретбутил-4-метилфенол (агидол-1), 2,4,6-тритретбутилфенол, 2,2-метилен-бис-(4-метил-6-третбутилфенол) (продукт 2246).The coating composition according to claim 1, characterized in that as an antioxidant it contains an antioxidant selected from the group consisting of alkyl phenol compounds 2,6-ditretbutyl-4-methylphenol (agidol-1), 2,4,6-tritrebutylphenol, 2 , 2-methylene-bis- (4-methyl-6-tert-butylphenol) (product 2246).
Сущность изобретения заключается в использовании в качестве основы композиции гидроксилсодержащего полибутадиенового каучука с однородной структурой, содержание 1,2-звеньев достигает 85-90% при незначительном количестве (10-15%) 1,4-транс и отсутствии 1,4-цис звеньев.The invention consists in the use of a composition of hydroxyl-containing polybutadiene rubber with a homogeneous structure as the basis, the content of 1,2-units reaches 85-90% with a small amount (10-15%) of 1,4-trans and the absence of 1,4-cis units.
Однородная микроструктура цепей каучука повышает гибкость межузловых блоков в сшитых эластомерах, повышает совместимость с изоцианатным отвердителем, что способствует повышению степени сшивания, улучшает морфологию структуры сшитого полимера, сужает диапазон и разброс времени релаксации напряжения за счет уменьшения разнообразия структур и видов релаксационных переходов. Все это способствует повышению прочности за счет перераспределения напряжений, устранению перенапряжений и равномерному перераспределению напряжений на большее число цепей и сегментов.The homogeneous microstructure of the rubber chains increases the flexibility of the interstitial blocks in the crosslinked elastomers, increases the compatibility with the isocyanate hardener, which increases the degree of crosslinking, improves the morphology of the structure of the crosslinked polymer, narrows the range and spread of stress relaxation time by reducing the diversity of structures and types of relaxation transitions. All this contributes to increased strength due to the redistribution of stresses, the elimination of overvoltages and the uniform redistribution of stresses on a larger number of chains and segments.
Гидроксилсодержащий полибутадиеновый каучук получен анионной полимеризацией методом «живых цепей», в настоящее время применяется в качестве пленкообразующего в лакокрасочной промышленности и как модифицирующая добавка в композициях на основе твердых каучуков, химическая структура [http://www.Nisso PB.com.]:Hydroxyl-containing polybutadiene rubber obtained by anionic polymerization by the method of "live chains", is currently used as a film-forming in the paint industry and as a modifying additive in compositions based on solid rubbers, chemical structure [http: //www.Nisso PB.com.]:
Свойства зависят от молекулярной массы каучука:Properties depend on the molecular weight of the rubber:
Микроструктура с преимущественным содержанием винильных двойных связей способствует повышению реакционной способности гидроксильных групп, что также приводит к повышению прочности в результате полной конверсии и образованию более плотной вулканизационной сетки.The microstructure with a predominant content of vinyl double bonds contributes to an increase in the reactivity of hydroxyl groups, which also leads to an increase in strength as a result of complete conversion and the formation of a denser vulcanization network.
Введение низкомолекулярного трехфункционального спирта служит дальнейшему повышению прочности за счет дополнительных гидроксильных групп, разветвляющих вулканизационные структуры и повышающих плотность сшивания. В качестве низкомолекулярного трехфункционального спирта могут быть использованы полиолы не менее чем с двумя гидроксильными группами, такие как глицерин, триэтаноламин, триметилолпропан, полиэфир лапрол 373 (ТУ-2226-024-104885 7-95), получаемый конденсацией глицерина и окиси пропилена.The introduction of a low molecular weight trifunctional alcohol serves to further increase the strength due to additional hydroxyl groups, branching vulcanization structures and increasing the density of crosslinking. Polyols with at least two hydroxyl groups, such as glycerin, triethanolamine, trimethylolpropane, laprol polyester 373 (TU-2226-024-104885 7-95), obtained by condensation of glycerol and propylene oxide, can be used as a low molecular weight trifunctional alcohol.
В качестве пластификатора композиция содержит соединения, используемые в производстве эластомерных материалов на основе диоловых каучуков: алкилэфиры фталиевой кислоты, хлорпарафины, масла нефтяного происхождения нетоксол или масло ПМ.As a plasticizer, the composition contains compounds used in the manufacture of elastomeric materials based on diol rubbers: phthalic acid alkyl esters, chloroparaffins, non-petroleum oils of net origin or PM oil.
Наполнителями для композиции служат мел, известь-отсев, оксид кальция, доломитовая мука, гранулированная резина.Fillers for the composition are chalk, lime-screenings, calcium oxide, dolomite flour, granular rubber.
В качестве противостарителя композиция для покрытий включает преимущественно неокрашивающие алкилфенольные или фосфорорганические соединения 2,6-дитретбутил-4-метилфенол (агидол-1), 2,4,6-тритретбутилфенол, 2,2-метилен-бис-(4-метил-6-третбутилфенол) (продукт 2246).As an antioxidant, the coating composition mainly includes non-staining alkyl phenol or organophosphorus compounds 2,6-ditretbutyl-4-methylphenol (agidol-1), 2,4,6-tritrebutylphenol, 2,2-methylene bis- (4-methyl-6 tert-butylphenol) (product 2246).
В качестве изоцианатного отвердителя используются полиизоцианаты, в частности полиметиленфенилизоцианаты на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата (ТУ-6-03-375-75, 113-03-38-106-90, 113-03-603-86, 2224-152-04691277-96) или их импортные аналоги: десмодур, супрасек 5005, милионат MR200 и другие с содержанием изоцианатных групп 29-32%.Polyisocyanates, in particular polymethylene phenyl isocyanates based on 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (TU-6-03-375-75, 113-03-38-106-90, 113-03-603-86, 2224-152, are used as isocyanate hardener -04691277-96) or their imported analogues: desmodur, suprasek 5005, MR200 million and others with the content of isocyanate groups 29-32%.
В качестве катализатора уретанообразования применяют металлоорганические соединения или третичные амины, например дибутилдилауринат олова (ТУ-6-02-818-73), октоат олова, диметилбензиламин (ТУ-6-09-2974-78) и другие оловоорганические и аминосоединения, применяемые в химии полиуретанов.Organometallic compounds or tertiary amines, for example, tin dibutyldylaurinate (TU-6-02-818-73), tin octoate, dimethylbenzylamine (TU-6-09-2974-78) and other organotin and amino compounds used in chemistry, are used as a urethane catalyst. polyurethanes.
Для изготовления композиции для покрытий используют смесительное оборудование, обеспечивающее равномерное распределение полиизоцианата и катализатора уретанообразования в каучуке и получение гомогенной смеси.For the manufacture of the coating composition, mixing equipment is used to ensure uniform distribution of the polyisocyanate and the urethane formation catalyst in the rubber and to obtain a homogeneous mixture.
Изобретение иллюстрируется следующим примером (состав 1, табл.1). В смеситель с якорной мешалкой объемом 1 л загружают 100 г каучука, 70 г пластификатора, 80 г наполнителя, 1 г противостарителя, 1,7 г 3,5-диметилтиотолуилендиамина перемешивают 5 мин и 0,01 г катализатора уретанообразования. Перемешивают 5 мин до однородного состояния, затем добавляют навеску 8 г полиизоцианата и вновь перемешивают в течение 5 минут.The invention is illustrated by the following example (composition 1, table 1). 100 g of rubber, 70 g of plasticizer, 80 g of filler, 1 g of antioxidant, 1.7 g of 3,5-dimethylthiotoluene diamine are mixed into the mixer with an anchor mixer of 1 liter volume for 5 minutes and 0.01 g of urethane formation catalyst. Stirred for 5 min until smooth, then add a sample of 8 g of polyisocyanate and mix again for 5 minutes.
Полученную смесь наносят на плоские формы и выдерживают при температуре не ниже 20°С в течение 3-5 суток.The resulting mixture is applied to flat forms and kept at a temperature of at least 20 ° C for 3-5 days.
Аналогичным образом готовятся композиции других составов. Композиция по прототипу готовится при комнатной температуре путем последовательного введения и смешения каучука со всеми компонентами. Состав всех исследуемых композиций приведен в таблице 1. Свойства образцов покрытий из композиций приведены в таблице 2. Образцы покрытия испытывали по ГОСТ 263-93, ГОСТ-270-75.Compositions of other compositions are similarly prepared. The composition of the prototype is prepared at room temperature by successive introduction and mixing of rubber with all components. The composition of all investigated compositions is shown in table 1. The properties of the coating samples from the compositions are shown in table 2. The coating samples were tested according to GOST 263-93, GOST-270-75.
Из данных таблицы 2 видно, что использование в качестве основы композиции заявленного гидроксилсодержащего полибутадиена в комплексе с полиизоцианатом, ароматическим диамином и катализатором уретанообразования позволяет повысить прочность покрытий.From the data of table 2 it can be seen that the use of the claimed hydroxyl-containing polybutadiene in combination with polyisocyanate, aromatic diamine and a urethane formation catalyst as a basis for the composition makes it possible to increase the strength of the coatings.
При содержании полиизоцианата менее 8 мас.ч. приводит к снижению уровня комплекса прочностных свойств из-за значительного отклонения соотношения NCO:OH от стехиометрического и снижения плотности сшивания. При больших количествах полиизоцианата более 28 мас.ч. прочностные свойства также снижаются вследствие избытка изоцианатных групп, склонности к вспениванию и повышению жесткости отвержденного продукта.When the content of polyisocyanate is less than 8 parts by weight leads to a decrease in the level of the complex of strength properties due to a significant deviation of the NCO: OH ratio from stoichiometric and a decrease in the crosslinking density. With large quantities of polyisocyanate more than 28 parts by weight strength properties are also reduced due to the excess of isocyanate groups, the tendency to foaming and increase the rigidity of the cured product.
Аналогичным образом влияет количество 3,5-диэтилтиотолуилендиамина или 3,5-диметилтиотолуилендиамина, при количестве менее 0,7 мас.ч. и при больших количествах свыше 8,4 мас.ч. нарушается стехиометрическое равновесие в сторону недостатка отвердителя.Similarly affects the amount of 3,5-diethylthiotoluene diamine or 3,5-dimethylthiotoluene diamine, in an amount of less than 0.7 parts by weight and in large quantities over 8.4 wt.h. stoichiometric equilibrium is violated towards the lack of hardener.
Количество катализатора уретанообразования практически не оказывает влияния на физико-механические характеристики и регулирует лишь скорость отверждения композиций.The amount of urethane formation catalyst has practically no effect on the physicomechanical characteristics and only controls the cure rate of the compositions.
Увеличение степени наполнения создает трудности при смешении и формировании монолитной структуры покрытия из-за большой доли сухих компонентов. Смешение затрудняется также при малых количествах пластификаторов, а верхний предел пластификаторов ограничивается совместимостью с полимерами.An increase in the degree of filling creates difficulties in mixing and forming a monolithic structure of the coating due to the large proportion of dry components. Mixing is also difficult with small quantities of plasticizers, and the upper limit of plasticizers is limited by compatibility with polymers.
Противостаритель мало влияет на свойства отвержденных покрытий, обычно используются в пределах 1-2 мас.ч. Меньшие количества снижают стойкость к термоокислительному старению, а большие дозировки могут привести к ухудшению прочности из-за возможной дезактивации изоцианатных групп изоцианатного отвердителя гидроксильными группами противостарителя.The antioxidant has little effect on the properties of cured coatings, usually used in the range of 1-2 parts by weight. Smaller amounts reduce the resistance to thermo-oxidative aging, and larger dosages can lead to deterioration of strength due to the possible deactivation of the isocyanate groups of the isocyanate hardener with hydroxyl groups of the antioxidant.
Таким образом, преимуществом покрытий из предлагаемой композиции является более высокая прочность, твердость и относительное удлинение, что служит повышению срока службы.Thus, the advantage of coatings from the proposed composition is higher strength, hardness and elongation, which serves to increase the service life.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010122119/05A RU2434917C1 (en) | 2010-05-31 | 2010-05-31 | Coating composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010122119/05A RU2434917C1 (en) | 2010-05-31 | 2010-05-31 | Coating composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2434917C1 true RU2434917C1 (en) | 2011-11-27 |
Family
ID=45318174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010122119/05A RU2434917C1 (en) | 2010-05-31 | 2010-05-31 | Coating composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2434917C1 (en) |
-
2010
- 2010-05-31 RU RU2010122119/05A patent/RU2434917C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2434918C1 (en) | Coating composition | |
| RU2434916C1 (en) | Coating composition | |
| RU2331661C1 (en) | Coating composition | |
| RU2332434C1 (en) | Composition for coating | |
| JP2011127288A (en) | Method of manufacturing pavement body for outdoor facilities, surface finishing material used in the same, and the pavement body for outdoor facilities obtained by the same | |
| CN102325838A (en) | Sulfur-modified chloroprene elastomer composition, and formulation and vulcanizate of same | |
| RU2325418C1 (en) | Method of coating composition production | |
| RU2268279C2 (en) | Rubber coating | |
| US20020022086A1 (en) | Bonding of rubber particles | |
| RU2452753C1 (en) | Coating composition | |
| RU2434917C1 (en) | Coating composition | |
| RU2405801C1 (en) | Composition for coats, summary | |
| RU2452754C1 (en) | Coating composition | |
| RU2494132C1 (en) | Composition for coats | |
| RU2433155C1 (en) | Coating composition | |
| RU2332435C1 (en) | Composition for coating | |
| RU2452755C1 (en) | Coating composition | |
| RU2405800C2 (en) | Composition for coats | |
| RU2503698C1 (en) | Coating composition | |
| RU2266935C1 (en) | Coating composition | |
| RU2421494C2 (en) | Polymer composition | |
| RU2494130C1 (en) | Coating composition | |
| RU2421495C2 (en) | Polymer composition | |
| RU2550194C1 (en) | Coating composition | |
| RU2285026C2 (en) | Rubber covering |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120601 |