close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

PL145505B1

код для вставкиСкачать
OPIS PATENTOWY
POLSKA
145505
RZECZPOSPOLITA
LUDOWA
CZY ' ci-MlA
Patent dodatkowy
do patentu nr -—
lir., cciu Patentowego
Zgłoszono:
/P. 254696/
85 08 07
Pierwszeństwo
Int. Cl.4 C08L 75/04
C08L 95/00
URZĄD
PATENTOWY
PRL
Zgłoszenie ogłoszono:
87 08 24
Opis patentowy opublikowano:
Twórcy wynalazku:
89 09 30
Janusz Kozakiewicz, Andrzej Orzechowski, Barbara Igielska,
Andrzej Lendzion, Antoni Cuber, Jan Turoń, Irena Krowicka,
Elżbieta Lubczyńska, Andrzej Wlazło
Uprawniony z patentu:
Instytut Chemii Przemysłowej, Warszawa /Polska/
UTWARDZALNA MASA POLIURETAN0W0-BITUMICZNA
Przedmiotem wynalazku jest masa poliuretanowo-bitumiezna utwardzalna pod wpływem
działania wilgoci z powietrza, zawierająca modyfikowany pak węglowy♦
Znane są z polskich opisów patentowych nr 120 779 i 130 464 sposoby wytwarzania
kitów poliuretanowych utwardzalnych wilgocią z powietrza,
znaną jest też z opisu patento¬
wego nr 134 309 masa asfaltowo-poliuretanowa również utwardzająca się w ten sam sposób.
Generalna zasada utwardzania wilgocią z powietrza jest, w przypadku tworzyw poliuretano¬
wych, zawsze ta sama i polega na reakcji grup izocyjanianowych z wodą z wytworzeniem wiązań
mocznikowych, co prowadzi do usieciowania układu. W zależności od rodzaju składników utwar¬
dzających się wilgocią-kitów mas, klejów lakierów i innych produktów zawierających wolne
grupy izocyjanianowe uzyskuje się różne własności użytkowe utwardzonych produktów. Np.
w przypadku kitów poliuretanowych można otrzymać kity chemoodporne, jak to opisano w pol¬
skim patencie nr 120 779 lub wysokoelastyczne, jak to opisano w polskim patencie nr
130 464. Dobre własności użytkowe zwłaszcza w zastosowaniu jako antykorozyjne materiały
powłokowe wykazują masy poliuretanowo-bitumiczne zawierające obok prepolimerów uretanowych
również produkty bitumiczne /np. opisane w polskim patencie nr 134 305 lub zgłoszeniu
patentowym P-208724 - BUP 7/80/. Spośród produktów bitumicznych Jako składniki tych mas
stosuje się jednak najczęściej smoły węglowe lub asfalty,
ewentualnie addukty asfaltowo-
lub smołowo-izocyjanianowe. Według dotychczasowego stanu wiedzy /J.Oil.Col.Chem. Assoc.
55, 977 /1972/, nie zalecało się stosowania w mieszankach z poliuretanami paków węglowych
ze względu na brak dostatecznej mieszalności obu składników i niedostateczną odporność na
starzenie oraz wysoki stopień kruchości paków.
145 505
2
Znane były Jednak z opisu patentowego nr 3 372 083 USA masy poliuretanowo-pakowe
otrzymane przez zmieszanie modyfikowanego izocyjanianami paku węglowego z prepolimerami
uretanowymi. Modyfikowany pak węglowy stosowany do otrzymania masy poliuretanowo-pakowej był
według przykładu zamieszczonego w tym opisie otrzymany przez wygrzewanie paku z izocyjania¬
nem w temperaturze 70°C w rozpuszczalniku.
Okazało się Jednak, że masy otrzymane przy zastosowaniu paku węglowego tak modyfi¬
kowanego nie wykazywały dostatecznej odporności na starzenie, poza tym dodatek tak zmodyfiko¬
wanego paku do prepolimeru uretanowego powodował, wyraźne pogorszenie Jego własności mechanicz¬
nych po usieciowaniu wilgocią z powietrza.
Nieoczekiwanie stwierdzono, że Jeśli masa ta będzie zawierać modyfikowany pak węglo¬
wy otrzymany z surowego paku węglowego o temperaturze mięknienia według metody "pierścień-kula"
zawartej w przedziale 500-100°C przez wygrzewanie w rozpuszczalniku z grupy węglowodorów aro¬
matycznych, oddestylowanie określonej ilości destylatu a następnie poddanie tak przygotowane¬
go paku reakcji z izocyjanianem, wówczas odporność na starzenie takiej masy będzie bardzo
dobra oraz, co Jest całkowicie nieoczekiwanym efektem, własności mechaniczne
mieszanek poliure-
tanowo-pakowych będą po utwardzeniu wilgocią z powietrza lepsze, niż własności utwardzonych
prepolimerów uretanowych nie zawierających paku oraz niż własności samego modyfikowanego paku.
Występuje więc tutaj efekt synergistyczny.
Utwardzalna masa poliuretanowo-bitumiczna zawierająca prepolimer uretanowy z wolnymi
grupami izocyjanianowymi, ewentualnie napełniony napełniaczami węglowymi, oraz modyfikowany
izocyjanianami pak węglowy składa się według wynalazku z od 10 do 99 części wagowych prepoli¬
meru uretanowego zawierającego wolne grupy izocyjanianowe, ewentualnie napełnionego napełnia¬
czami węglowymi, od 1 do 90 części wagowych paku węglowego o temperaturze mięknienia według
metody "pierścień i kula" 50-100°C zmodyfikowanego przez wygrzewanie z rozpuszczalnikiem z gru¬
py węglowodorów aromatycznych, korzystnie toluenem lub ksylenem w temperaturze od 100°C do
temperatury wrzenia, oddestylowanie co najmniej 5 części wagowych destylatu na 100 części wa¬
gowych paku i wreszcie wygrzewanie z izocyjanianem, korzystnie toluilenidwuizocyjanianem,
w temperaturze 50-120°C oraz od 0,1 do 100 części wagowych rozpuszczalnika organicznego, przy
czym Jako rozpuszczalnik organiczny stosuje się korzystnie toluen, ksylen, benzynę lakową,
cykloheksanen lub ich mieszaninę.
Produkty o takim składzie mogą być stosowane jako doskonałe masy uszczelniające i
antykorozyjne w przemyśle motoryzacyjnym i maszynowym, a także jako lepiki, masy powłokowe
lub konserwacyjne w budownictwie, lub jako lakiery po 1 iur et ano wo-bitumiczne /przy większej
zawartości rozpuszczalnika organicznego/.
Przy większej zawartości składnika poliuretanowego niż bitumicznego w masie otrzymuje
się masy o lepszej odporności na materiały pędne i oleje, a przy odwrotnym stosunku - masy
o lepszej odporności na działanie wody. Przy stosunku składnika poliuretanowego do bitumicz¬
nego poniżej 1:4 następuje wyraźne pogorszenie własności masy /zwłaszcza własności mechanicz¬
nych po utwardzeniu/ oraz mieszalności jej składników. Masy zawierające powyżej 90 części
wagowych modyfikowanego paku na 10 części wagowych prepolimeru uretanowego wykazują już bar¬
dzo duży stopień niejednorodności, również przy rozcieńczaniu rozpuszczalnikiem i praktycznie
nie nadają się do stosowania, skąd wynika ograniczenie w składzie masy.
Optymalne własności mas uzyskuje się przy stosunku składnika poliuretanowego do bi¬
tumicznego rzędu 2:1 - 351. Szczegółowe własności w zależności od ich składu oraz możliwości
zastosowania ilustrują poniższe przykłady.
Przykład I.W mieszalniku "zetowym" lub planetarnym umieszcza się napełnio¬
ny prepolimer uretanowy o lepkości ok. 150 tys.mPa.s zawierający około 0%% wolnych grup
izocyjanowych otrzymany w wyniku reakcji 975 części wagowych polieterodiolu zmieszanego z
626 części wagowych mączki węglowej i 150 części wagowych sadzy z 135 częściami wagowymi
toluilenodwuizocyjanianu i dodaje porcjami, stale mieszając, modyfikowany pak węglowy w po-
145 505
3
staci stężonego, 8096 roztworu w toluenie o lepkości ok. 16 tys. mPa.s otrzymany z paku
węglowego z koksowni o temperaturze mięknienia według metody "pierś cień-kula" 82°C przez
obróbkę termiczną w toluenie w temperaturze 100-140°C przy użyciu 6 części wagowych toluenu
na 15 części wagowych surowego paku, destylację z odebraniem 3 części wagowych destylatu
i wygrzewanie pozostałości z 1 częścią wagową toluilenodwuizocyjanianu w temperaturze 100°C
przez 2 godziny.
Po wymieszaniu otrzymuje się w zależności od stosunku prepolimeru uretanowego do
modyfikowanego paku w postaci roztworu w toluenie, masy o różnych własnościach, które zesta¬
wiono w tabeli.
Jak widać z danych zawartych w tej tabeli zarówno własności nieutwardzonej masy
/penetracja, spływnośó/ jak i jej własności po utwardzeniu /wytrzymałość na rozciąganie, wy¬
dłużenie przy zerwaniu, wytrzymałość na ścinanie połączeń metal-metal,, elastyczność w obniżo¬
nych temperaturach/ zależą od jej składu i są optymalne przy określonej zawartości modyfiko¬
wanego paku węglowego.
Podczas starzenia próbek utwardzonych mas w warunkach zmiennej temperatury i dzia¬
łania wody oraz promieniowania UV nie stwierdzono wyraźnego pogorszenia ich własności.
Przykład
II. W mieszalniku, jak w przykładzie I, otrzymuje się przy zasto¬
sowaniu tych samych surowców masę o stosunku składnika poliuretanowego do bitumicznego 7:12,3
i w sposób analogiczny jak w przykładzie I i następnie rozcieńcza ją przez dodanie 10 części
wagowych benzyny łąkowej na 90 części wagowych masy#
Tabela
przed utwar¬
Stosunek wagowy mody¬
fikowanego paku w
postaci 80# wag.roztw.
w toluenie do prepo¬
limeru uretanowego
napełnionego napeł-
po utwardzeniu
dzeniem
penetracja
°Pen
spływnośc
m
rozcią¬ wydłu¬ ścina¬
żenie
nie
ganie
MPa
%
MPa
niaczami węglowymi
ścina-
po 170 go-
odpor¬
nie po- dżinach
pość na
bytu w mediach łUO [zginanie
2096 Nad olej silnlMtenro.
MPa
MPa MPa k20°C na |
pręcie
010 mm
[
0/100
284
50
1
200
0,8
20/80
242
0
220
1,8
40/60
60/40
80/20
100/0
244
0
1,6
1,4
170
2,0
282
0
1,1
70
2,1
187
0
0,1
10
345
5
0,1
10
0,4
0,4
0,8
1,3
1,2
1,4
0,4
1,1
1,5
1,5
1,6
0,2
1
1,6
1,5
1,7
0,2
0,2
0,2
0,2
J
brak pękn.
-■■-W_n.
po j.pękn.
wyraźne
pęknięcia
Uzyskuje się w ten sposób doskonały środek powłokowy służący zwłaszcza do zabezpie¬
czania podwozi samochodów przed korozją. Blaszki stalowe powleczone nim wytrzymują ponad
500 godzin w komorze solnej bez widocznych śladów korozji pod naniesioną powłoką. Warstwa
naniesiona na blaszkę stalową nie pęka na pręcie 0 10 mm w temperaturze -20°C.
Przykład III. V reaktorze umieszcza się 326,7 części wagowych napełnionego
prepolimeru uretanowego otrzymanego w wyniku reakcji 1270,8 części wagowych polieterodiolu
zawierającego 97,8 części wagowych sadzy z 176.4 częściami wagowymi toluilenodwuizocyjanianu
i dodaje porcjami, stale mieszając 951,6 części wagowych modyfikowanego paku węglowego otrzy¬
manego w postaci stężonego 8C$ roztworu w toluenie o lepkości ok. 16 tys.mPa.s z paku węglo¬
wego z koksowni o temperaturze mięknienia według metody "pierścień-kula" 68°C w sposób opisany
w przykładzie I oraz rozcieńczonego 40 częściami wagowymi ksylenu na 160 części wagowych
modyfikowanego paku. Po zakończeniu mieszania otrzymuje się lakier poliuretanowo-bitumiczny
o lepkości 70 sek. w kubku Forda nr 4.
ji
k
145 505
Lakierem tym powleczono blaszki ze stalowej blachy karoseryjnej i po utwardzeniu
wilgocią z powietrza prze-trzymywano 500 godzin w komorze solnej nie stwierdzając po tym
okresie zmian korozyjnych blachy pod powłoką lakierową. Zgięcie blaszki aluminiowej powle¬
czonej warstwą lakieru w temperaturze -20°C na pręcie 0 2 mm nie spowodowało pęknięcia po¬
włoki, co świadczy o jej doskonałej elastyczności w obniżonych temperaturach. Nie stwier¬
dzono również spływania utwardzonej warstwy lakieru z powierzchni pionowych w temperaturze
+70°C. Własności utwardzonej powłoki lakierowej nie ulegały zmianie po rozcieńczeniu kolej¬
nych próbek lakieru do lepkości 50 sek. w kubku Forda nr 4 odpowiednio: toluenem, ksylenem,
cykloheksanonem i benzyną lakową. Rozcieńczanie estrami /np. octanem butylu/ lub ketonami
/np. acetonem/ prowadziło natomiast do częściowego rozwarstwienia lakieru po 1 miesiącu
przechowywania.
Zastrzeżenia
patentowe
1. Utwardzalna masa poliuretanowo-bi tumie zna zawierająca prepolimer uretanpwy
z wolnymi grupami izocyjanianowymi, ewentualnie napełniony napełniaczami węglowymi oraz
modyfikowany izocyjanianami pak węglowy, znamienna
tym, że składa się z od
10 do 99 części wagowych prepolimeru uretanowego zawierającego wolne grupy izocyjanianowe
ewentualnie napełnionego napełniaczami węglowymi, z od 1 do 90 części wagowych paku węglo¬
wego o temperaturze mięknienia według metody "pierścień-kula" 50-1000C zmodyfikowanego
przez wygrzewanie z rozpuszczalnikiem z grupy węglowodorów aromatycanych, korzystnie toluenem
lub ksylenem, w temperaturze od 100°C do temperatury wrzenia, oddestylowanie co najmniej
5 części*wagowych destylatu na 100 części
wagowych paku i wreszcie wygrzewanie z izocy¬
janianem, korzystnie toluilenodwuizocyjanianem w temperaturze 50-120°C oraz od 0,1 do 100
części wagowych rozpuszczalnika organicznego.
tym,
2. Utwardzalna masa pol iuretanowo-b i turniczna według zastrz. 1, znamienna
że jako rozpuszczalnik organiczny zawiera toluen, ksylen, benzynę lakową. cyklo-
heksanon lub ich mieszaninę.
Pracownia Poligraficzna UP PRL. Nakład 100 egz.
Cena 400 zł
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
489 Кб
Теги
pl145505b1
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа