RU2507223C2 - Композиционный полимерный материал для палубных и напольных покрытий - Google Patents
Композиционный полимерный материал для палубных и напольных покрытий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2507223C2 RU2507223C2 RU2012108977/05A RU2012108977A RU2507223C2 RU 2507223 C2 RU2507223 C2 RU 2507223C2 RU 2012108977/05 A RU2012108977/05 A RU 2012108977/05A RU 2012108977 A RU2012108977 A RU 2012108977A RU 2507223 C2 RU2507223 C2 RU 2507223C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polymer
- composite polymer
- polymer material
- ozone
- filler
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к высокопрочным композиционным полимерным материалам для палубных и напольных покрытий. Композиционный полимерный материал, представляющий собой резиновую смесь, перерабатываемую по формовой технологии, включающую полимерную матрицу, вулканизующую систему, состоящую из тиурама, альтакса, оксида цинка и стеариновой кислоты, наполнитель и технологические добавки. В качестве полимерной матрицы использован бензо-, масло- и озоностойкий полимер, модифицированный поливинилхлоридом и содержащий 26÷34 мас.% нитрила акриловой кислоты, при этом в него дополнительно введены сера, сульфенамид и полимеризованный 2,2,4-триметил 1,2-дигидрохинолин. Наполнитель состоит из диоксида кремния марки БС-100, диоксида титана пигментного, природного гидрофобного мела при их массовом соотношении 35÷115:4÷20:5÷50 мас. частей соответственно. Технологические добавки включают пластификатор олигоэфиракрилат ТГМ-3 и антипирены, содержащие триоксид сурьмы и борат цинка в соотношении 3÷20:5÷25, N-циклогексилтиофталимид. Изобретение обеспечивает получение высокопрочного бензо-, масло- и озоностойкого напольного покрытия с антистатическими, огнестойкими и вибропоглощающими свойствами. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 5 пр.
Description
Изобретение относится к наполненным композиционным полимерным материалам, предназначенным для получения озоностойких акустических покрытий с антистатическими, огнестойкими и вибропоглощающими свойствами, и может быть использовано в производстве элементов судового палубного и напольного покрытия для судостроительной промышленности, строительства и других областей техники.
Композиционные полимерные материалы широко используются для ослабления звуковой вибрации судовых корпусных конструкций и механизмов. Применение полимерных материалов для защиты судового оборудования от вибрации основано на том, что они из-за своей высокой эластичности обладают максимальными механическими потерями.
Известны различные технические решения по созданию композиционных полимерных материалов (далее - КПМ), предназначенных для традиционных напольных покрытий и соответствующих самым высоким требованиям по качественным характеристикам и функциональности.
КПМ (патенты РФ №2281962, №02156266, №02051933, №02148497, №99124375), традиционно используемые для напольных покрытий - линолеумы. В качестве полимерной основы указанных материалов применяется поливинилхлорид, являющийся полимером с линейным строением и жесткой структурой пространственной сетки, которая определяет низкое акустическое сопротивление и низкую динамическую упругость композиционного материала. На основании вышеуказанного, линолеумы не обеспечивают требуемую защиту от вибрации современных конструкций и механизмов. Кроме того, введение в линолеумы в качестве стабилизаторов, пластификаторов и других технологических добавок (эпоксифталатов, крезилдифенилфосфатов, хлорпарафинов, сульфатов свинца и др.) не позволяет осуществлять процесс производства по экологически чистой технологии. Наиболее эффективными полимерными материалами для виброзащиты являются резиновые смеси на основе высокомолекулярных полимеров - каучуков. Наиболее близкой к заявляемой композиции по составу, способу изготовления и уровню технических параметров является «Резиновая смесь для изготовления акустического слоя покрытия» (патент РФ №2258718) - прототип, содержащая цис-изопреновый каучук СКИ-3, вулканизующую систему из тиурама, альтакса, каптакса и дополнительно - противостаритель нафтам-2, оксид цинка, стеариновую кислоту и технический углерод марки Т900.
Представленный в виде резиновой смеси КПМ обеспечивает вулканизатам и изделиям, изготовленным из него, высокие прочностные характеристики и эксплуатационные свойства. Однако для данного полимерного материала характерен низкий уровень динамических характеристик, являющихся критериями оценки звуко- и вибропоглощения.
Динамические характеристики включают: модуль сдвига (изгиба), коэффициент механических потерь, модуль потерь.
Полимерный материал прототипа уступает предлагаемому материалу по ряду технических, эксплуатационных свойств и не обеспечивает защиту от вибрации.
Задачей предлагаемого изобретения является создание высокопрочного КПМ, перерабатываемого по формовой технологии, для получения бензо-, масло- и озоностойких напольных покрытий с антистатическими, огнестойкими и вибропоглощающими свойствами.
Это достигается тем, что известный КПМ, предназначенный для получения палубных и напольных покрытий, представляет собой резиновую смесь, перерабатываемую по формовой технологии, включающую полимерную матрицу, вулканизующую систему, состоящую из тиурама, альтакса, оксида цинка и стеариновой кислоты, и наполнитель. В качестве полимерной матрицы использован выпускаемый отечественной промышленностью бензо-, масло- и озоностойкий полимер, который модифицирован поливинилхлоридом и содержит 26÷34% мас. нитрила акриловой кислоты, при этом в него дополнительно введены сера, сульфенамид и полимеризованный 2,2,4-триметил 1,2-дигидрохинолин, а наполнитель состоит из диоксида кремния марки БС-100, диоксида титана пигментного, природного гидрофобного мела при их массовом соотношении 35÷115:4÷20:5÷50 мас. частей соответственно и технологических добавок в виде пластификатора олигоэфиракрилата ТГМ-3 и антипиренов, включающих триоксид сурьмы и борат цинка в соотношении 3÷20:5÷25, N-циклогексилтиофталимида.
Кроме того, в состав КПМ введены красители, органические или пигменты в количестве 3-50% мас. на долю полимера, а также непылящие красители в виде гранул, паст и пластин.
Предлагаемый КПМ представляет собой многокомпонентную систему, состоящую из полимерной матрицы и целевых добавок. Введение в его состав вышеперечисленных компонентов в определенных дозировках позволяет создать в материале прочную структуру с высокой плотностью энергии когезии и получить высокие значения физико-механических показателей (прочность при растяжении и разрыве, твердость) и динамических характеристик (модуль сдвига, изгиба, упругости и коэффициент механических потерь), которые и обеспечивают решение поставленной задачи. Высокий уровень антистатических свойств, огнестойкость и озоностойкость достигаются правильным выбором и оптимальным соотношением наполнителей, антипиренов и антиоксидантов, а использование малосерной вулканизующей системы, включающей тиурам в количестве 1,0÷1,5% мас. на долю каучука, гарантирует КПМ грибостойкость. При этом материал обладает повышенной устойчивостью к термоокислительной деструкции. Определяющим фактором достижения высокого уровня прочностных и динамических свойств готового изделия является создание прочной сетчатой структуры КПМ, в том числе, за счет использования в качестве мягчителя олигоэфиракрилата ТГМ-3, который представляет собой олигомерный эфир триэтиленгликоля метакриловой кислоты. В этом случае ТГМ-3 служит «реакционным» пластификатором, обеспечивающим переработку КПМ и способным в процессе формирования изделия превращаться в сетчатый полимер, химически и физически связанный с полимером (матрицей). Обеспечение высоких значений физико-механических и динамических характеристик реализуется экспериментальным подбором соотношений компонентов и технологией изготовления полимерного материала. Бензо-, масло- и озоностойкость композиционного материала обеспечиваются выбором полимерной основы. Правильность выбора подтверждается результатами ускоренного теплового и озонного старения КПМ, а также показателями равновесного весового набухания в бензине и масле АИ-20.
Антистатические свойства и огнестойкость КПМ получены оптимальным соотношением комбинированного наполнителя и антипиренов, не приводящим к ухудшению технологических параметров. Для устранения преждевременной вулканизации композиционного полимерного материала в его состав введен N-циклогексилтиофталимид, особенно эффективный в составах, содержащих сульфенамидные ускорители, и обладающий хорошей диспергируемостью в выбранном полимере. Для получения разнообразных цветовых решений в композиционный полимерный материал вводят органические красители или пигменты. Дозировки красителей устанавливаются экспериментально по требуемой глубине окраски в количестве 0,5÷50,0% мас. на долю полимера.
Новизна технических решений, изложенных в заявке данного изобретения, заключается в том, что в результате ее реализации достигается решение поставленной технической задачи, а именно - создание озоностойкого композиционного материала с антистатическими, огнестойкими и шумо-, вибропоглощающими свойствами, высоким уровнем прочностных характеристик, которые обеспечивают изделиям повышенные эксплуатационные свойства.
Техническая сущность предлагаемого изобретения иллюстрируется экспериментальными данными. В таблице 1 приведены составы композиционного полимерного материала прототипа и варианты заявляемой композиции. В таблице 2 приведены физико-механические и эксплуатационные характеристики прототипа и предлагаемых композиционных полимерных материалов.
Таблица 1 | ||||||
Составы композиционного полимерного материала прототипа и варианты заявляемой композиции | ||||||
Компоненты композиционного полимерного материала | Содержание в составе, мас.ч. | |||||
прототип | Примеры конкретного выполнения предлагаемого материала | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
Цис-изопреновый каучук СКИ-3 | 100 | - | - | - | - | - |
Бутадиеннитрильный каучук СКН-26 ПВХ-30 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
Тиурам | 1,5÷2,0 | 1,0 | 1,125 | 1,25 | 1,375 | 1,5 |
Альтакс | 1,5÷2,0 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,1 | 1,2 |
Каптакс | 1,2÷1,5 | - | - | - | - | - |
Нафтам-2 | 1,2÷1,5 | - | - | - | - | - |
Оксид цинка | 10÷12 | 5,0 | 5,7 | 6,4 | 7,1 | 7,8 |
Стеариновая кислота | 1,5÷2,0 | 1,0 | 1,25 | 1,5 | 1,75 | 2,0 |
Технический углерод Т900 | 12÷20 | - | - | - | - | - |
Сера | - | 0,4 | 0,675 | 0,95 | 1,225 | 1,5 |
Сульфенамид | - | 0,7 | 0,9 | 1,1 | 1,3 | 1,5 |
N-циклогексилтиофталимид | - | 0,5 | 0,625 | 0,75 | 0,875 | 1,0 |
Полимеризованный 2,2,4-триметил 1,2-дигидрохинолин | 0,5 | 0,75 | 1,0 | 1,25 | 1,5 | |
Диоксид кремния БС-100 | - | 95 | 100 | 105 | 110 | 115 |
Диоксид титана | - | 4,5 | 6,0 | 7,5 | 9,0 | 10,5 |
Мел гидрофобный | 30 | 25 | 20 | 15 | 10 | |
Олигоэфиракрилат ТГМ-3 | - | 10 | 11,25 | 12,5 | 13,75 | 15 |
Триоксид сурьмы | - | 15 | 13,75 | 12,5 | 11,25 | 10 |
Борат цинка | - | 25 | 20 | 15 | 10 | 5 |
Таблица 2 | ||||||
Физико-механические и эксплуатационные характеристики предлагаемых композиционных полимерных материалов в сравнении с прототипом | ||||||
Показатели композиционных полимерных материалов после переработки по формовой технологии (145±5)ºС×(40±1) мин | Составы из таблицы 1 по примерам | |||||
Прототип | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
Температурный диапазон эксплуатации, ºС | -20+50 (кратковременно до 100) | |||||
Условная прочность при растяжении, МПа при температуре (20±5)ºС | 18,3 | 15,6 | 16,0 | 14,9 | 13,0 | 12,9 |
Относительное удлинение при разрыве, %, при температуре (20±5)ºС | 890 | 152 | 120 | 110 | 140 | 130 |
Твердость по Шору А, ед. Шор А | 30 | 96-97 | 97-98 | 97-98 | 97 | 97-98 |
Сопротивление раздиру, кгс/см | 40 | 71,5 | 72,1 | 67,7 | 58,4 | 59,4 |
Набухание (до равновесного) в среде, % | ||||||
бензин «галоша», 1 сут | 2,0 | 0,84 | ||||
вода пресная, 30 сут | 5,8 | 3,21 | ||||
вода морская (10% NaCl), 30 сут. | 7,0 | 3,25 | ||||
масло АИ-20, 30 сут | 11 | 0,69 | ||||
вода дезинфицирующая (10% ПВА), 30 сут | - | 3,89 | ||||
Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом·м | 1015 | ≤5×1010 | ||||
Огнестойкость: индекс распространения пламени по поверхности | >20 | ≤20 | ||||
показатель горючести | K>1 | K≤1 | ||||
Озоностойкость Концентрация О3~0,1%, растяжение 20% (время до появления трещин), мин |
25 | 240 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
условная прочность при растяжении, МПа | 16 | 9,2 | 8,8 | 9,6 | 10,5 | 9,8 |
относительное удлинение, % | 850 | 110 | 90 | 130 | 120 | 100 |
твердость по Шору А, ед. Шор А | 30÷40 | 93 | 94÷95 | 94÷95 | 93÷96 | 93÷96 |
После старения в озонной камере, 300 ч | ||||||
Динамические свойства | ||||||
Динамический модуль сдвига, МПа | 14÷17 | 1100÷1400 | 1100÷1500 | 300÷700 | 1100÷1550 | 1350÷1800 |
Динамический модуль изгиба, МПа | 40 | 19000÷25000 | 22800÷23500 | 28000÷30000 | 17500÷23800 | 27000÷29000 |
Динамический модуль упругости, МПа | 42 | 25200 | 27500 | 16800÷21000 | 24000 | 28000 |
Коэффициент механических потерь, tgδ в частотном диапазоне 7,8-1000 Гц при механическом смещении | ||||||
1,0 мкм | 0,08÷0,24 | 0,10÷0,30 | 0,12÷0,62 | 0,12÷0,25 | 0,10÷0,28 | 0,20÷0,22 |
0,1 мкм | 0,35 | 0,50 | 1,0 | 0,45 | 0,42 | 1,0 |
модуль динамических потерь, МПа | 3,5÷10 | 8000 | 7000 | 17400 | 7000 | 6500 |
Для сравнения аналогичные динамические испытания приведены для вариантов композиции и прототипа. В заявленных составах достигаются высокие прочностные показатели: сопротивление раздиру, твердость, антистатические и озоностойкие свойства, и стойкость к указанным средам (таблица 2). Вулканизаты композиционного полимерного материала являются трудногорючими и токсикологически безопасными, обладают высокими динамическими характеристиками, обеспечивающими по сравнению с прототипом не только шумопоглощающие, но и вибропоглощающие свойства за счет создания новой структуры композиционного полимерного материала заявленных составов и высоких значений модулей потерь. Композиционные полимерные материалы составов 1-5 обеспечивают решение поставленной задачи.
Введение в состав композиционного полимерного материала красителей (органических, пигментов), а также в виде гранул, паст и пластин в количестве 0,5÷50% мас. на долю полимера не приводит к существенному изменению свойств композиционного полимерного материала и позволяет повысить качественные характеристики изготавливаемых из него покрытий и их функциональность, а также получить многообразие всевозможных цветовых акцентов.
Claims (2)
1. Композиционный полимерный материал для палубных и напольных покрытий, представляющий собой резиновую смесь, перерабатываемую по формовой технологии, включающую полимерную матрицу, вулканизующую систему, состоящую из тиурама, альтакса, оксида цинка и стеариновой кислоты, и наполнитель, отличающийся тем, что в качестве полимерной матрицы использован бензо-, масло- и озоностойкий полимер, который модифицирован поливинилхлоридом и содержит 26÷34 мас.% нитрила акриловой кислоты, при этом в него дополнительно введены сера, сульфенамид и полимеризованный 2,2,4-триметил 1,2-дигидрохинолин, а наполнитель состоит из диоксида кремния марки БС-100, диоксида титана пигментного, природного гидрофобного мела при их массовом соотношении 35÷115:4÷20:5÷50 мас. ч. соответственно и технологических добавок в виде пластификатора олигоэфиракрилата ТГМ-3 и антипиренов, включающих триоксид сурьмы и борат цинка в соотношении 3÷20:5÷25, N-циклогексилтиофталимида.
2. Композиционный полимерный материал по п.1, отличающийся тем, что в его состав введены красители, органические или пигменты в количестве 3÷50 мас.% от доли полимера, а также непылящие красители в виде гранул, паст и пластин.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012108977/05A RU2507223C2 (ru) | 2012-03-12 | 2012-03-12 | Композиционный полимерный материал для палубных и напольных покрытий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012108977/05A RU2507223C2 (ru) | 2012-03-12 | 2012-03-12 | Композиционный полимерный материал для палубных и напольных покрытий |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012108977A RU2012108977A (ru) | 2013-09-20 |
RU2507223C2 true RU2507223C2 (ru) | 2014-02-20 |
Family
ID=49182820
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012108977/05A RU2507223C2 (ru) | 2012-03-12 | 2012-03-12 | Композиционный полимерный материал для палубных и напольных покрытий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2507223C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2572409C1 (ru) * | 2014-09-17 | 2016-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр РЕЗИНА-Подольск" | Вибродемпфирующий эластомерный материал и его состав |
RU2663740C1 (ru) * | 2017-10-04 | 2018-08-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр РЕЗИНА-Подольск" | Вибродемпфирующий эластомерный материал низкой твердости |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU1772116C (ru) * | 1990-06-11 | 1992-10-30 | Институт механики металлополимерных систем АН БССР | Полимерна композици |
RU2258718C1 (ru) * | 2003-12-10 | 2005-08-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт резиновых покрытий и изделий" (ОАО "НИИРПИ") | Резиновая смесь для изготовления акустического слоя покрытия |
US20060281865A1 (en) * | 2003-06-27 | 2006-12-14 | Shinji Komiyama | Polymer alloy, crosslinked object, and fuel hose |
-
2012
- 2012-03-12 RU RU2012108977/05A patent/RU2507223C2/ru active IP Right Revival
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU1772116C (ru) * | 1990-06-11 | 1992-10-30 | Институт механики металлополимерных систем АН БССР | Полимерна композици |
US20060281865A1 (en) * | 2003-06-27 | 2006-12-14 | Shinji Komiyama | Polymer alloy, crosslinked object, and fuel hose |
RU2258718C1 (ru) * | 2003-12-10 | 2005-08-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт резиновых покрытий и изделий" (ОАО "НИИРПИ") | Резиновая смесь для изготовления акустического слоя покрытия |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2572409C1 (ru) * | 2014-09-17 | 2016-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр РЕЗИНА-Подольск" | Вибродемпфирующий эластомерный материал и его состав |
RU2663740C1 (ru) * | 2017-10-04 | 2018-08-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр РЕЗИНА-Подольск" | Вибродемпфирующий эластомерный материал низкой твердости |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012108977A (ru) | 2013-09-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101211230B1 (ko) | 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스, 이를 포함하는 딥 성형용 라텍스 조성물 | |
KR101800062B1 (ko) | 클로로프렌 고무 조성물 및 그의 가황 고무, 및 상기 가황 고무를 이용한 고무형물, 방진 고무 부재, 엔진 마운트 및 호스 | |
CN103194898B (zh) | 芳纶纤维的表面改性方法、表面改性的芳纶纤维及静密封材料 | |
EP2548919B1 (en) | Nitrile copolymer rubber composition for hose and crosslinked material | |
JP5489521B2 (ja) | ゴム組成物及びその製造方法 | |
EP2033990A1 (en) | Nitrile rubber composition, crosslinkable nitrile rubber composition and crosslinked rubber | |
RU2507223C2 (ru) | Композиционный полимерный материал для палубных и напольных покрытий | |
CN105061723B (zh) | 一种聚氨酯胶泥及其制备方法 | |
KR20220095276A (ko) | 진동 감쇠 고무 조성물 | |
EP1265954B1 (de) | Flammwidrige polycarbonat-formmassen für extrusionsanwendungen | |
CN104861240A (zh) | 一种减震橡胶 | |
Devi et al. | Physical properties of simul (red-silk cotton) wood (Bombax ceiba L.) chemically modified with styrene acrylonitrile co-polymer and nanoclay | |
CN107286536A (zh) | 一种防火阻燃聚氯乙烯电缆护套 | |
KR102336006B1 (ko) | 콘크리트용 에폭시계 방수·방식 도막재 및 이를 이용한 방수·방식 공법 | |
KR101161348B1 (ko) | 콘크리트 및 강 구조물의 열화방지용 친환경 도료 조성물 및 그 시공방법 | |
CN105968764A (zh) | 一种安全帽用pc/abs塑料合金及其制备方法 | |
CN109535519A (zh) | 一种阻燃型氢化丁腈橡胶材料及其制备方法 | |
RU2534242C2 (ru) | Композиционный полимерный материал для вибропоглощающих покрытий и способ их монтажа | |
KR101661515B1 (ko) | 코르크-합성고무 가류 제품 제조 방법 | |
KR101584844B1 (ko) | 충격강도가 우수한 알킬아크릴레이트-비닐방향족 화합물-비닐시안 화합물 공중합체의 제조방법 및 이를 포함하는 열가소성 수지 조성물 | |
RU2573003C2 (ru) | Эпоксивинилэфирная смола и огнестойкий полимерный композиционный материал на ее основе | |
KR20180052254A (ko) | 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 성형품 | |
RU2258718C1 (ru) | Резиновая смесь для изготовления акустического слоя покрытия | |
CN107476051A (zh) | 剑麻纤维聚乙烯纤维复合材料制备钓鱼线的方法 | |
KR102243570B1 (ko) | 콘크리트 유해이온 침투 방지용 도막마감재 조성물 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150313 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160820 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20200724 |