Полисульфидные герметики, пластифицированные ЭДОСом Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

УДК 678.684.82.04

Е. М. Готлиб, А. Г.Соколова, Е. С. Ильичева ПОЛИСУЛЬФИДНЫЕ ГЕРМЕТИКИ, ПЛАСТИФИЦИРОВАННЫЕ ЭДОСОМ

Ключевые слова: герметики, ЭДОС.

Изучено влияние пластификатора ЭДОС на эксплуатационные и технологические свойства полисульфидных герметизирующих композиций. Установлено, что полная замена дибутилфталата на ЭДОС позволяет увеличить адгезию к бетону и относительное удлинение при отрыве, а также тиксотропность тиоколовых герметиков.

Keywords: sealants, EDOS

The influence of plasticizer Edos on operational and technological properties of polysulfide sealants was investigated. It was shown that the full substitution of dibutyl phthalate by Edos permits to increase the adhesion to concrete and relative elongation the same as thixotropy of tiokol sealants.

Введение

Особое место среди реакционноспособных олигомеров занимают полисульфидные каучуки, которые широко используются как основа герметизирующих материалов, нашедших широкое применение в различных отраслях народного хозяйства [1, 2]. Они характеризуются способностью образовывать полимерные сетки непосредственно из олигомера без нагревания и практически без усадки. В отличие от карбоцепных каучуков, полисульфидные олигомеры содержат в основной цепи значительное количество атомов серы, в их макромолекулах отсутствуют непредельные связи [3]. Поэтому вулканизаты полисульфидных олигомеров обладают высокой стойкостью к набуханию в агрессивных средах, топливах, маслах, растворителях; повышенной устойчивостью к действию кислорода и озона, термостабильностью, газонепроницаемостью, водостойкостью, способностью работать в широком интервале температур [4]. Кроме того, полисульфидные герметики отличаются высокими деформационно-прочностными свойствами и хорошей адгезией к бетону [5]. В их рецептуре, как правило, используются в качестве пластификаторов дибутилфталат (ДБФ) и бензил бутилфталат (ББФ). Но ДБФ является дорогостоящим и токсичным пластификатором, а ББФ - не выпускается отечественной промышленностью. Это делает эффективной замену вышеописанных пластификаторов более дешевым и менее токсичным отечественным пластификатором ЭДОС.

Экспериментальная часть

Полисульфидный олигомер марки НВБ-2 производства Казанского завода СК (ГОСТ 12812-80)

Дибутилфталат (ДБФ) (ГОСТ 8728-88)

Пластификатор ЭДОС (ту 2493-003-12004749-93)

Двуокись титана пигментная (ГОСТ 9808-87)

Мел природный гидрофобизированный (ГОСТ 17498-72)

Аэросил (ГОСТ 14922-77)

Диоксид марганца (ГОСТ 4470-79)

Дифенилгуанидин (ГОСТ 40-80)

Кислота стеариновая техническая (ГОСТ 6484-96)

Полиэфир (полиэтиленгликольадипинат) (ТУ 6-09-4544-77)

Рецептура композиции (мас.ч.)

НВБ-2 100

Диоксид титана 79

Мел 16

Аэросил 4,3

Полиэфир 0,7

Диоксид марганца 8,8

Стеариновая кислота 0,9

Дифенилгуанидин 2,7

Пластификатор 5-13

Тиксотропность определялась по ТУ 84246-85, с помощью вискозиметра Брукфилда.

Прочность связи с бетоном, также как и относительное удлинение при отрыве от бетона определялись на разрывной машине РИ-05-1, при скорости деформирования 10 мм/мин по ГОСТ 4648-71.

Условную прочность и относительное удлинение при разрыве определялись по ГОСТ 21751-76, на разрывной машине РМ-250 при комнатной температуре и скорости деформации 50 мм/мин.

Температурный предел хрупкости определялся по ГОСТ 7912-74

Прочность связи с дюралюминием при отрыве оценивалась по ГОСТ 21981-76 на разрывной машине со скоростью движения нижнего зажима (100+20) мм/мин.

Определение жизнеспособности проводилось по ТУ 84246-85

Результаты и их обсуждение

Анализ экспериментальных данных показал, что полная замена ДБФ ЭДОСом приводит к улучшению целого ряда эксплуатационных и технологических характеристик полисульфидных герметиков. Растет прочность связи с бетоном и относительное удлинение при отрыве от него, повышается условная прочность при разрыве (табл.1). Это можно объяснить большей гибкостью молекулярных цепей пластификатора ЭДОС по сравнению с ДБФ, за счет наличия в его структуре оксиметиленовых групп [6]. Увеличение адгезии к бетону тиоколовых герметиков можно связать с наличием у ЭДОСа адгезионно-активных гидроксильных групп [6]. Причем, рост адгезионной прочности наблюдается только в случае пористых поверхностей, таких как бетон. В тоже время, адгезия к дюралюминию и стеклу при применении ЭДОСа остается на уровне герметизирующих материалов с ДБФ.

Таблица 1 - Эксплуатационные и технологические свойства пластифицированных тиоколовых герметиков

Свойства ДБФ 11 мас.ч. ЭДОС 12,5 мас.ч.

Тиксотропность, мм 3 2

Прочность связи с бетоном при отрыве, МПа 0,56 0,65

Относительное удлинение при отрыве от бетона, % 140 170

Условная прочность при разрыве, МПа 1,05 1,12

Прочность связи со стеклом при отрыве, МПа 0,70 0,73

Температурный предел хрупкости, 0С -36 -35

Жизнеспособность, мин. 70 120

Относительное удлинение при разрыве, % 260 360

Прочность связи с дюралюминием при отрыве, МПа 0,81 0,79

ЭДОС улучшает тиксотропность герметиков и практически в 1,7 раза повышает их жизнеспособность (табл. 1). Это позволяет увеличить объем единовременно-приготовляемой массы и снижает трудоемкость отделочных и ремонтных работ с применением тиоколовых герметиков. Оптимальным является содержание ЭДОСа порядка 12-13 мас.ч. Оно выше, чем оптимальная концентрация ДБФ, а поскольку ЭДОС дешевле последнего и полисульфидного олигомера, то это дает экономический выигрыш.

Так как жидкие полисульфидные олигомеры являются насыщенными соединениями, их вулканизация осуществляется за счет взаимодействия вулканизующих агентов с меркаптогруппами. Пластификаторы оказывают влияние на скорость отверждения тиоколов, в частности, ЭДОС ведет себя в герметизирующих композициях как активный разбавитель. Он лучше совместим сНВБ-2, чем ДБФ, вследствие стерических факторов, что и обуславливает, на наш взгляд, больший рост жизнеспособности при пластификации им.

Выводы

Установлено, что полная замена дибутилфталата пластификатором ЭДОС обуславливает рост адгезионных и деформационно-прочностных свойств тиоколовых герметиков, а также их жизнеспособности, одновременно улучшается тиксотропность.

Оптимизирована рецептура пластифицированных полисульфидных герметизирующих материалов.

Литература

1. Аверко-Антонович, Л.А. Полисульфидные олигомеры и герметики на их основе / Л.А. Аверко-Антонович, П.А. Кирпичников, Р.А. Смыслова. - Л.: Химия, 1983. - 128 с.

2. Шляхтер, Р.А. Синтез, свойства и применение жидких тиоколов / Р.А. Шляхтер, Ф.Б. Новоселок, Н.П. Апухтина // Каучук и резина. - 1971. - № 2. - С. 36-37.

3. Смыслова, Р.А. Герметики на основе жидкого тиокола / Р.А. Смыслова. М.: ЦНИИТЭ нефтехим., 1976. - 83 с.

4. Минкин, В.С. Промышленные полисульфидные олигомеры: синтез, вулканизация, модификация / В.С. Минкин, Р.Я Дебердеев, Ф.М. Палютин и др. - Казань: ЗАО «Новое знание», 2004. - 176 с.

5. Хакимуллин, Ю.Н. Герметики на основе полисульфидных олигомеров: синтез, свойства,

применение / Ю.Н. Хакимуллин, В.С. Минкин, Ф.М. Палютин и др. - М.: Наука, 2007. - 301 с.

6. Готлиб, Е.М. Влияние способа получения диацетата целлюлозы на проявление эффекта модификации / Е.М. Готлиб, А.В. Робинова, М.Р. Гараева, Р.Н. Халлилулин // Вестник Казан. технол. ун-та. - 2009. - №5. - С. 366-371.

© Е. М. Готлиб - д-р техн. наук, проф. каф. технологии синтетического каучука КНИТУ, [email protected]; А. Г.Соколова - канд. техн. наук, доц., Институт экономики и предпринимательства (Москва); Е. С. Ильичева - асп. каф. технологии синтетического каучука КНИТУ, [email protected].