Композиция для склеивания, уплотнения и выполнения покрытий - RU2235746C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к композиции для склеивания, уплотнения и выполнения покрытий на основе сополимера стирола, содержащей, по меньшей мере, один дальнейший сомономер и полиалкиленоксид в качестве пластификатора.

Такие композиции известны. Например, в патенте США №4869934 описана композиция для полирования, очистки и снабжения покрытием полов, состоящая, например, из следующих компонентов: 31,2 вес.частей сополимера бутилметакрилата, метакриловой кислоты, метилметакрилата и стирола в соотношении 10:18:52:20, 1,6 вес.частей (BuOCH₂CH₂O)3PO в качестве постоянного пластификатора и 7,0 вес.частей Ме(ОС₃Н₆)₂OН в качестве летучего пластификатора, а также примерно 48 вес.частей воды.

Недостаток данной известной композиции заключается в том, что, по меньшей мере, летучие пластификаторы загрязняют окружающую среду или даже являются токсичными.

В технической информации TI/ED 1115 d-1 фирмы БАСФ от января 1984 г. описан продукт "Plastilit 3060". Этот продукт представляет собой простой ал-килфениловый эфир полипропиленгликоля, используемый в качестве пластификатора в полимерных дисперсиях, в частности, для полиакрилатов. В качестве полимеров можно конкретно называть сополимер стирола и бутил-акрилата и сополимер этилакрилата, этилгексилакрилата и акрилнитрила. Такие композиции можно использовать, например, в качестве уплотняющих масс, после аппликации быстро образующих пленку, показывающих уменьшенное доотверждение и обладающие улучшенным поведением при удлинении при низких температурах. Кроме того, в сочетании с наполнителями они образуют клеящие вещества для облицовочных плиток, обладающие хорошей прочностью сцепления при растягивающей нагрузке и высокой упругостью. Пластификатор оказывает повышающее упругость действие на сополимер, лишь незначительно ухудшая при этом водопоглощающую способность слоя. Таким образом, при добавлении пластификатора в количестве 9% удлинение пленки повышается почти линейно с 300% до 4000%.

Относительно биологического действия пластификатора указывается, что согласно имеющимся сведениям он не имеет вредного для здоровья действия, однако при длительном воздействии раздражение кожи и слизистых оболочек не исключается. Другой недостаток заключается в том, что вязкость дисперсии значительно повышается в результате добавления продукта Plastilit 3060. Вследствие этого сильно ограничивается добавление наполнителей. Кроме того, практически нельзя добавлять дополнительные пластификаторы.

Те же недостатки имеют следующие два литературных источника. В патенте Польши №119091 описано нетоксичное и невоспламеняемое клеящее вещество для склеивания керамических изделий и пластмасс, кроме дисперсии акрилата и стирола содержащее простой алкилфениловый эфир полипропиленгликоля, наполнители, органические растворители и воду.

В патенте DE №3638224 описан упругий уплотняющий материал, содержащий стирольно-бутадиеновую резину, полимер α-метилстирола, растворители как углеводороды и ароматические углеводороды, и простой алкилфениловый эфир полипропиленгликоля.

В чешском патенте №259825 описано адгезионное клеящее вещество для этикеток и пленок, в основном содержащее сополимер акрилатов, ненасыщенных карбоновых кислот и, в случае необходимости, стирола, алкилстирола или винилацетата. Дальнейшими компонентами являются органические растворители, пластификаторы как, например, полиэтиленгликоль и полипропиленгликоль.

Исходя из описанного уровня техники задача изобретения заключалась в разработке невредной с точки зрения токсичности композиции сополимера стирола и свободного от ароматов пластификатора, пригодной в качестве связующего и обеспечивающей приемлемую адгезию.

Решение данной задачи согласно изобретению описано в формуле изобретения. Согласно отличительному признаку изобретения решение задачи заключается в том, что сополимер стирола прежде всего содержит стирол, при этом пластификатор представляет собой свободный от ароматов полиалкиленгликоль и/или его производное с жирным веществом.

Сополимер стирола прежде всего содержит стирол или метилстирол, предпочтительно более чем 30 мас.%, в частности, более чем 60 мас.% мономеров в общей сложности, и максимум 98 мас.%, в частности, 85 мас.%. Сомономеры стирола соответственно метилстирола представляют собой, в частности, акрилаты и метакрилаты с 1-12 атомами углерода в спиртовой части, в частности, с 2-8 атомами углерода. Сложные эфиры акриловой кислоты могут также содержать реакционноспособные группы для последующей сшивки. Другие пригодные сомономеры представляют собой сложный виниловый эфир, сложный эфир малеиновой кислоты, этилен, акриламид, акриловую кислоту, бутадиен, акрилнитрил, а именно указанные компоненты индивидуально или в виде смеси. Из вышеуказанных мономеров получают предпочтительно статистические сополимеры с молекулярным весом выше 100 000 г/ моль (определение путем гелевой хроматографии). Имеющимися в торговле сополимерами стирола, которые представляют собой сополимеры стирола и (мет)акрилата или бутадиена при содержании стирола более 60% или тройные полимеры стирола, акрилата или бутадиена и акрилнитрила или (мет)акриловой кислоты, в которых содержание стирола преобладает и составляет не менее 40%, являются Acronal 290 D, Scopacryl D 343, Ubatol VAF 1539, Acronal S 360 D, Scopacryl PAA D 8875, Acronal S 400, Acronal S 401, Styrofan A 900, Rhodopas DS 913, Joncryl 678, Vinnapas LL 6010 и SAF 54, Neocryl A 621 (сополимеры стирола и сложных эфиров акриловой кислоты), Pliotec LS 1 (терполимер стирола, бутилакрилата и метакриловой кислоты), Mowilith DM 611, Mowilith DM680, Buna EM 2116, Styrolux 684 D, Rhodopas SB 012 (сополимеры стирола и бутадиена), Novodur P2M, Synthomer VL 10286 (терполимеры стирола, бутадиена и акрилнитрила).

Сополимеры стирола можно получать путем известных методов, в частности путем эмульсионной или бисерной полимеризации. При этом получают водные дисперсии, содержащие сополимер стирола примерно в количестве 40-70 мас.%. Однако также возможно их получение в массе или в растворе.

Под полиалкиленоксидом следует понять простой полиэфир общей формулы X(R-O-)_nH. R может означать одну или несколько - предпочтительно одну - из следующих групп: этиленовую, пропиленовую или тетраметиленовую группу. n находится в пределах от 1 до 50, предпочтительно от 2 до 30, в частности от 4 до 20. Х означает свободный от ароматов инициатор, имеющий 1-12, в частности 1-6 функциональных групп. Предпочтительными полиалкиленоксидами являются полиэтиленгликоль и полипропиленгликоль. Однако можно также использовать полибутиленгликоли, а также блок-преполимеры из полиэтиленгликоля и полипропиленгликоля. Концевые гидроксильные группы могут быть полностью или частично переведенными в простые или сложные эфиры, например, жирными кислотами или дикарбоновыми кислотами. Молекулярный вес (среднее число, определенное путем осмоса) предпочтительно составляет менее чем 5000, в частности, менее чем 2500, особенно предпочтительно менее чем 1500. Имеются в торговле, например, следующие полиалкиленоксиды: полипропиленгликоли 420, 620 и 2020 (фирма

В общем полиалкиленоксиды получают путем полиприсоединения этиленоксида и/или пропиленоксида к воде, этиленгликолю, пропиленгликолю, полифункциональным спиртам как, например, глицерину, полиглицерину, триметилолпропану, пентаэритриту, сорбиту, глюкозе, полисахаридам, аммиаку, триэтаноламину, карбоновым кислотам и др.

В качестве инициатора полиприсоединения пригодны также жирные вещества с функциональными группами, реагирующими с этиленоксидом или пропиленоксидом. Эти жирные вещества содержат в среднем 1-10, предпочтительно 1,5-6,0, по меньшей мере, одной из следующих групп: -ОН, -SH, -NH₂, -СООН, или ангидриды кислоты или оксиды в присутствии воды.

Однако можно также использовать жирные вещества без функциональных групп. В этом случае для обеспечения реакции необходимо добавлять каталитическое количество воды, спирта или карбоновых кислот.

Предлагаемые вещества можно также получать путем взаимодействия функционализированных жирных производных, как эпоксидированного соевого масла или аддуктов триглицерида и малеинового ангидрида с полиалкиленоксидами.

Под "жирными веществами" следует понимать жирные кислоты, спирты жирного ряда и их производные, содержащие, по меньшей мере, одну из вышеуказанных функциональных групп. В общем их молекулярный вес превышает 100, в частности, он выше 200. Верхний предел - 20000, а предпочтительно молекулярный вес составляет от 300 до 1500. Весовая доля простого полиэфира в продукте взаимодействия этиленоксида соответственно пропиленоксида с жирным веществом составляет от 1:0,01 до 3, предпочтительно 1:0,1 до 2.

Под "жирными кислотами" понимают кислоты, содержащие одну или несколько карбокси-групп (-СООН). Карбокси-группы могут быть связаны с насыщенными, ненасыщенными, неразветвленными или разветвленными алкильными остатками, содержащими более 8, в частности, более 12 атомов углерода. Кроме вышеуказанных групп, то есть -ОН, -SH, -С=С-, -СООН, амино, ангидрид кислоты или эпоксида, они могут содержать дальнейшие группы как простоэфирные, сложноэфирные, галогенные, амидные группы, аминогруппы, уретановые и мочевинные группы. Однако предпочтительными являются карбоновые кислоты как естественные жирные кислоты или их смеси, димерные и тримерные жирные кислоты. Конкретными примерами жирных кислот наряду с насыщенными являются, в частности, однократно или многократно ненасыщенные кислоты как, например, пальмитолеиновая, олеиновая, элаидиновая, петрозелиновая, эруковая, рицинолевая, гидроксиметоксистеариновая, 12-гироксистеариновая, линолевая, линоленовая и гадолеиновая кислоты.

Кроме имеющихся в природе жирных кислот можно также использовать полигидроксижирные кислоты. Их можно получать, например, путем эпоксидирования ненасыщенных жиров и масел или сложных эфиров жирных кислот спиртами, вскрытия кольца с помощью Н-активных соединений, например, спиртами, аминами и карбоновыми кислотами, с последующим омылением. Жиры или масла, требуемые в качестве исходного материала, могут быть растительного или животного происхождения, или, в случае необходимости, их можно получать по нефтехимическим методам.

Жирные кислоты могут быть производными из сырья на основе масла, получаемого, например, путем реакции на ненасыщенных соединениях, реакции Дильс-Альдера, переэтерификации, конденсации, прививки (например, ангидридом малеиновой кислоты или акриловой кислотой и т.д.) и эпоксидирования. В качестве примеров можно называть а) эпоксиды ненасыщенных жирных кислот как, например, пальмитолеиновой, олеиновой, элаидиновой, петрозелиновой, эруковой, линолевой, линоленовой, гадолеиновой кислот, б) продукты взаимодействия ненасыщенных жирных кислот с малеиновой кислотой, ее ангидридом, метакриловой кислотой или акриловой кислотой, в) продукты конденсации гидроксикарбоновых кислот как, например, рицинолевой или 10-гидроксистеариновой кислотой и полигидроксикарбоновой кислотой.

Не все из вышеуказанных жирных кислот являются стабильными при комнатной температуре. Поэтому в случае необходимости для осуществления изобретения можно использовать производные вышеуказанных жирных кислот, как, например, их сложные эфиры или амиды.

Согласно предпочтительной форме выполнения изобретения используют сложные эфиры или неполные сложные эфиры вышеуказанных жирных кислот с одно- или многовалентными спиртами. Под "спиртами" следует понимать гидрокси-производные алифатических и алициклических насыщенных, ненасыщенных, неразветвленных или разветвленных углеводородов. Кроме одновалентных спиртов к ним относятся и известные из полиуретановой химии низкомолекулярные удлинители цепи соответственно сшивающие агенты, содержащие гидроксильные группы. В качестве конкретных примеров низкомолекулярных соединений можно называть метанол, этанол, пропанол, бутанол, пентанол, деканол, октадеканол, 2-этилгексанол, 2-октанол, этилен-гликоль, пропиленгликоль, триметиленгликоль, тетраметиленгликоль, бути-ленгликоль-2,3, гексаметилендиол, октаметилендиол, неопентилгликоль, 1,4-бисгидроксиметилциклогексан, гуэрбетовый спирт, 2-метил-1,3-пропандиол, гексантриол-(1,2,6), глицерин, триметилолпропан, тиметилолэтан, пентаэритрит, сорбит, формит, метилгликозид, бутиленгликоль, восстановленные до спиртов димерные и тримерные жирные кислоты. Кроме того, для этерификации можно также использовать спирты, производные от коллофониевых смол, как абиетиловый спирт.

Вместо спиртов можно также использовать гидроксилсодержащие третичные амины, полиглицерин или частично гидролизованные сложные поливиниловые спирты.

Кроме того, для олигомеризации можно добавлять поликарбоновые или гидроксикарбоновые кислоты. Примерами таких кислот являются щавелевая кислота, малоновая кислота, янтарная кислота, малеиновая кислота, фумаровая кислота, глутаровая кислота, адипиновая кислота, пробковая кислота, себациновая кислота, 1,11-ундекандикислота, 1,12-додекандикислота, фталевая кислота, изофталевая кислота, терефталевая кислота, гексагидрофталевая кислота, тетрагидрофталевая кислота, димерная жирная кислота, тримерная жирная кислота, лимонная кислота, молочная кислота, винная кислота, рицинолевая кислота, 12-гидроксистеариновая кислота. Предпочтительно используют адипиновую кислоту.

Кроме частично омыленных жиров, как моностеарат глицерина, предпочтительными примерами пригодных сложных эфиров являются естественные жиры и масла рапса, подсолнечника, сои, льна, рицинуса, кокосового ореха, масличной пальмы и ее плодов, маслины, и их сложные метиловые эфиры. Предпочтительными жирами и маслами являются, например, говяжье сало с распределением цепи, при котором 67% приходится на олеиновую кислоту, 2% - стеариновую кислоту, 1% - гептадекановую кислоту, 10% - насыщенные кислоты длиной цепи 12-16 атомов углерода, 12% - линолевую кислоту и 2% - насыщенные кислоты с более 18 атомов углерода, или, например, масло нового подсолнечника, содержащее примерно 80% олеиновой кислоты, 5% стеариновой кислоты, 8% линолевой кислоты и примерно 7% пальмитиновой кислоты. Само собой разумеется, что можно также использовать соответствующие эпоксиды и продукты взаимодействия с малеиновым ангидридом. Другими примерами пригодных соединений являются частично и полностью дегидратизованное рициновое масло, частично ацетилированное касторовое масло, продукты вскрытия кольца эпоксидированного соевого масла с димерной жирной кислотой.

Кроме того, можно использовать сложные эфиры жирной кислоты и их производные, получаемые в результате эпоксидирования. В качестве примеров таких сложных эфиров можно называть сложный метиловый эфир жирной кислоты соевого масла, сложный метиловый эфир жирной кислоты льняного масла, сложный метиловый эфир рицинолевой кислоты, сложный метиловый эфир эпоксистеариновой кислоты, сложный 2-этилгексиловый эфир эпоксистеариновой кислоты. Среди глицеридов предпочитают триглицериды, например сурепное масло, льняное масло, соевое масло, касторовое масло, частично и полностью дегидратизованные касторовые масла, частично ацетилированное касторовое масло, эпоксид соевого масла, эпоксид льняного масла, эпоксид сурепного масла, эпоксидированное подсолнечное масло.

Предпочтительно используют эпоксидированные триглицериды ненасыщенных жирных кислот, кольца которых вскрыты нуклеофильными веществами. Нуклеофильные вещества представляют собой спирты как, например, метанол, этанол, этиленгликоль, глицерин или триметилолпропан, амины как, например, этаноламин, диэтаноламин, триэтаноламин, этилендиамин или гексаметилендиамин, карбоновые кислоты как, например, уксусную кислоту, димерную жирную кислоту, малеиновую кислоту, фталевую кислоту, или смесь жирных кислот с 6-36 атомами углерода.

Жиры и масла (триглицериды) можно использовать и в естественном виде, а также после термообработки и/или окисления, например, в виде производных, полученных путем эпоксидирования или присоединения малеинового ангидрида или акриловой кислоты. В качестве конкретных примеров можно назвать пальмовое масло, арахисовое масло, сурепное масло, хлопковое масло, соевое масло, касторовое масло, частично и полностью дегидратизованные касторовые масла, частично ацетилированные касторовые масла, подсолнечное масло, льняное масло, уплотненные масла, продутые масла, эпоксидированное соевое масло, эпоксидированное льняное масло, рапсовое масло, кокосовое масло, масло семян масличной пальмы, и сала.

В качестве производных можно также использовать амиды вышеуказанных жирных кислот. Их можно получать путем взаимодействия с первичными и вторичными аминами или полиаминами, например с моноэтаноламином, диэтаноламином, этилендиамином, гексаметилендиамином, аммиаком, однако, они должны содержать нуклеофильные группы для взаимодействия с алкиленоксидами.

Под "спиртами жирного ряда" понимают соединения, содержащие одну или несколько гидроксильных групп. Последние могут быть связаны с насыщенными, ненасыщенными, неразветвленными или разветвленными алкильными остатками, содержащими более 8, в частности более 12 атомов углерода. Кроме -SH, -С=С-, -СООН, амино, ангидрида кислоты или эпоксида, требуемых для последующего взаимодействия с алкиленоксидами, они могут содержать дальнейшие группы как простоэфирные, сложноэфирные, галогеновые, амидные группы, аминогруппы, уретановые и мочевинные группы. Конкретными примерами предлагаемых спиртов жирного ряда являются рицинолеиловый спирт, 12-гидроксистеариловый спирт, олеиловый спирт, эрукиловый спирт, линолеиловый спирт, линолениловый спирт, арахидиловый спирт, гадолеиловый спирт, эрукиловый спирт, брассидиловый спирт, димерный диол (= продукт гидрирования сложного метилового эфира димерной жирной кислоты).

В качестве производных спиртов жирного ряда можно использовать симметричные и несимметричные простые и сложные эфиры с моно- и поликарбоновыми кислотами. Под монокарбоновыми кислотами понимают муравьиную кислоту, уксусную кислоту, пропионовую кислоту, масляную кислоту, валериановую кислоту, капроновую кислоту, энантовую кислоту, каприловую кислоту, пеларгоновую кислоту, каприновую кислоту, ундекановую кислоту, лауриновую кислоту, тридекановую кислоту, миристиновую кислоту, пентадекановую кислоту, пальмитиновую кислоту, маргариновую кислоту, стеариновую кислоту, нонадекановую кислоту, арахиновую кислоту, бегеновую кислоту, лигноцериновую кислоту, церотиновую кислоту и мелиссиновую кислоту. Поликарбоновые кислоты представляют собой, например, щавелевая кислота, адипиновая кислота, малеиновая кислота, винная кислота и лимонная кислота. Одновременно в качестве карбоновой кислоты можно также использовать вышеуказанные жирные кислоты как, например, сложный олеиловый эфир олеиновой кислоты.

Спирты жирного ряда могут быть этерифицированными, в частности, многовалентными спиртами, например, алкилполигликозидами или простыми димерными диоловыми эфирами. Само собой разумеется, что для взаимодействия с алкиленоксидами в качестве инициаторов можно также использовать смеси вышеперечисленных жирных веществ.

Весовое соотношение стирольного сополимера и служащего в качестве пластификатора, свободного от аромата полиалкиленгликоля соответственно его производного с жирным веществом составляет 100:0,5 до 50, предпочтительно 100: 2,5 до 40, в частности 100: 7,5 до 15 соответственно 100: 20 до 40.

Кроме описанных двух главных компонентов предлагаемые композиции могут содержать дальнейшие вещества, например противоокислительные агенты, пигменты, наполнители, пластификаторы, консерванты, пеногасители, пленкообразователи, отдушки, воду, адгезионные агенты, растворители, красители, огнезащитные средства, способствующие розливу средства, смолы, повышающие адгезию вещества, регуляторы вязкости, диспергаторы (например, натриевую или аммониевые соли полиакриловой кислоты), эмульгаторы (например, простые алкиловые эфиры фосфорной кислоты и сульфосукцинаты) и загустители (например, метилцеллюлоза или гидрокси-этилцеллюлоза).

В качестве смол могут иметься полиизобутилен или полибутилен (например, продукт Hyvis 10 фирмы British Petroleum), коллофониевые смолы и их производные (сложные эфиры, гидрированные продукты, абиетиловый спирт), акрилатные смолы, фенольные смолы, терпено-фенольные смолы, политерпены, эпоксидные смолы, углеводородные смолы, индено-кумароновые смолы и меламиновые смолы.

В качестве противоокислительных агентов могут иметься, например, фосфористая кислота и ее соли, фосфорноватистая кислота и ее соли, аскорбиновая кислота и ее производные (в частности, аскорбильпальмитат), токоферол и его производные, смеси производных аскорбиновой кислоты и производных токоферола, пространственно затрудненные производные фенола, в частности, трет.бутил-А-метоксифенол и 2,6-трет.бутил-А-метилфенол, галловая кислота и ее производные, в частности, алкилгаллаты, ароматические амины как, например, дифениламин, нафтиламин и 1,4-фенилендиамин, дигидрохинолин, органические сульфиды и полисульфиды, дитиокарбаматы и меркаптобензимидазол.

В качестве регуляторов вязкости могут иметься простой эфир целлюлозы, отвержденное касторовое масло и высокодисперсные кремневые кислоты.

В качестве наполнителей соответственно пигментов пригодны мел, барит, каолин, сажа, гипс, аэрозил, силикагель, каолины, тальк, графит, окиси металлов как, например, окись алюминия, железа, цинка, титана, хрома, кобальта, никеля, марганца и др., в случае необходимости, в виде смешанных оксидов, хроматы, молибдаты, карбонаты, силикаты, алюминаты, сульфаты, естественные волокна, целлюлоза, деревянная стружка, фталоцианины и кварцевая мука.

В качестве дополнительных пластификаторов - кроме предлагаемых - могут иметься жирные вещества в качестве пластификаторов, не содержащие полиалкиленоксиды, в частности, сложные метиловые эфиры жирной кислоты, сложные эфиры жирной кислоты с другими спиртами, триглицериды. Количество добавок в весовых частях зависит от области применения.

В общем в качестве дополнительных пластификаторов можно использовать жирные вещества, описанные выше в качестве сырья для получения производных полиалкиленоксидов с жирным веществом. Однако в данном случае не требуется реакционноспособной группы. Имеющаяся реакционноспособная группа может быть дезактивирована, например, путем взаимодействия с монофункциональным спиртом или карбоновой кислотой с 1-4 атомами углерода.

Предлагаемую композицию получают следующим образом из исходных соединений: предлагаемый пластификатор можно добавлять к сополимеру соответственно дисперсии сополимера после полимеризации, во время полимеризации или же до полимеризации. Как правило, композиции получают путем добавления в реактор полимера или его дисперсии. Затем при перемешивании и, в случае необходимости, при повышенной температуре добавляют остальные компоненты. Предпочтительно используют дисперсии сополимеров.

Как правило, предлагаемые пластификаторы могут иметь следующий эффект на сополимере стирола:

- Снижается температура стеклования.

- Сополимер становится адгезионноклейким.

- Вязкость отчасти повышается, отчасти она снижается.

- Относительное удлинение при разрыве значительно повышается.

- Удлинение при максимальном усилии также значительно повышается, что указывает на резиноупругое поведение.

Однако особое значение имеет тот факт, что указанные действия являются постоянными, то есть не должно наблюдаться выпотевания пластификатора в течение 3 недель при температуре 60°С. Осуществляют следующий опыт: пленки хранили в течение 3 недель при температуре 60°С между силиконовой бумагой, и каждые 3 дня оценивали наличие пятен на бумаге.

Особенно пригодным является, например, полипропиленгликоль, имеющий молекулярный вес примерно 600 г/моль. При добавлении 15 маc.% данного соединения вязкость сополимера стирола и бутилакрилата снижается с 7500 до 1700. Условия были следующие: 100 вес.частей продукта Acronal 290 D в стакане при температуре 60°С перемешивали с 15 вес.частями полипропиленгликоля 620 (фирмы Huls AG) в течение 30 минут до того, как дисперсия имела гомогенный вид. И относительное удилинение при разрыве повышается более чем на 12000%. Температура стеклования снижается до -35°С. Другими предлагаемыми пластификаторами особой важности являются пентаглицерин с 20 этиленоксидными звеньями и 50 пропиленоксидными звеньями, триметилолпропан с 12 пропиленоксидными звеньями, и продукт взаимодействия эпоксидированного соевого масла с головным погоном жирных кислот, прореагировавший с 20 мас.% этиленоксида. Они проявляют следующее особенное действие: при добавлении в определенной концентрации они также снижают вязкость дисперсии и температуру стеклования. Кроме того, они также приводят к резиноупругому поведению полимерной пленки.

Благодаря описанным свойствам предлагаемые композиции пригодны в качестве связующего при получении клеящих веществ, уплотнительных масс и масс для покрытий.

В качестве конкретных примеров клеящих веществ можно называть плавкие клеящие вещества, клеящие вещества на основе растворителя, дисперсионные клеящие вещества, монтажные клеящие вещества, адгезионные клеящие вещества и контактные клеящие вещества, а также редисперсионные порошки, универсальные клеящие вещества и клеящие карандаши. Они применяются для склеивания бумаги, картона, дерева, текстильных изделий, покрытий стенок, плиток, этикеток, кожи, резины, пластмасс, стекла, керамики и металла. В качестве покрытий можно называть пластизол, дисперсионную краску и изоляционные материалы для крыш. Уплотнительные массы можно использовать в строительстве, а также в области автомобилестроения. Предлагаемую композицию можно также добавлять к гидравлическим связующим веществам, например цементу или гипсу.

В зависимости от вида и количества пластификатора, а также от общего состава получают клеящие вещества, обладающие разными свойствами, например, разной вязкостью, в частности, разной клеящей способностью. Так, например, состав, состоящий из 80 мас.% Acronal 290 D и 20 мас.% полипропиленгликоля 600, предотвращает смещение покрытий полов, в частности, несклеиваемых плиток из ковров с тканьевой обратной стороной или покрытием обратной стороны из битума, поливинилхлорида или атактического полипропилена на обычно имеющихся в строительстве поверхностях. Такие поверхности могут представлять собой, например, бесшовный пол, например, из цемента или ангидрита, деревянные или стружечные плиты, или металлические поверхности. Они могут быть необработанными, грунтованными или предварительно обработанными уравнительной массой или покрытием на основе цемента, полиуретана, эпоксида или дисперсии.

Нижеследующая композиция имеет не только противоскользящее действие, но и фиксирует покрытие пола с более высокой, но ограниченной прочностью сцепления на вышеуказанных поверхностях с возможностью легкого удаления:

30 мас.% Acronal 290 D,

5 мас.% полипропиленгликоля 600,

5 мас.% диспергатора, эмульгатора, пеногасителя, загустителя,

15 мас.% сложного метилового эфира коллофония,

15 мас.% воды,

30 мас.% мела.

Покрытие пола может иметься в виде полос или плиток, и оно может быть выполнено из поливинилхлорида или тканевого материала. В частности, оно может представлять собой виниловое покрытие с упругой прокладкой или тканевое покрытие с обратной стороной из латекса, из полиуретановой пены, из тканевого материала или с отверждающим бесшовным слоем.

Обе композиции получают путем добавления при перемешивании дальнейших исходных соединений в дисперсию, причем соблюдают указанную последовательность, при температуре от 15 до 50°С, в частности, от 15 до 30°С.

Нижеследующая композиция обеспечивает прочное склеивание покрытия пола на одной из перечисленных выше поверхностей:

35 мас.% Acronal 290 D,

37 мас.% мела,

20 мас.% 80%-ного раствора бальзамической смолы в простом монобутиловом эфире диэтиленгликоля,

5 мас.% полипропиленгликоля 600, и

3 мас.% диспергатора, эмульгатора, пеногасителя, загустителя.

Подлежащее склеиванию покрытие пола может быть выполнено из поливинилхлорида, CV (cushioned vinyls), линолеума или ткани с обратной стороной из разных материалов, или же покрытие может иметь гетерогенный состав, и тканевую обратную сторону или обратную сторону из поливинилхлорида.

Композицию получают следующим образом: к дисперсии при температуре 15-30°С при перемешивании добавляют полипропиленгликоль 600, диспергатор, эмульгатор, пеногаситель и загуститель. Затем непрерывно добавляют раствор бальзамической смолы, нагретый до температуры 50-90°С, предпочтительно до температуры 70-80°С, и полученную смесь гомогенизуют путем достаточно длительного перемешивания. После этого при перемешивании добавляют наполнитель и продолжают перемешивать до получения гомогенной смеси, не содержащей комок.

Для получения массы для заделки швов температура стеклования сополимера стирола должна находиться ниже -10°С, предпочтительно ниже -20°С. Кроме того, несмотря на большое содержание наполнителя дисперсия должна образовать ровную пленку. Пригодная масса для заделки швов имеет, например, следующий состав: 34 мас.% Acronal 290 D, 1% сложного метилового эфира рапса, 5% полипропиленгликоля 600 и 60% мела. Эта дисперсия имеет консистенцию пасты и хорошо поддается смазыванию. Полученная из нее пленка является упругой и обладает хорошей способностью возвращаться к исходным размерам. Поэтому данная композиция пригодна для использования в качестве массы для заделки швов.

Примеры

I. Сырье

1. Acronal 290 D=50%-ная водная дисперсия (анионного) сополимера стирола и бутилакрилата,

2. ППГ 620=полипропиленглиголь с молекулярным весом примерно 600,

3. ППГ 2020=полипропиленглиголь с молекулярным весом примерно 2000,

4. А = продукт взаимодействия спирта жирного ряда (с 12-14 атомами углерода) с этиленоксидом в мольном соотношении 1: 3,

5. Б = продукт взаимодействия касторового масла с этиленоксидом в мольном соотношении 1: 20,

6. В = простой алкилфениловый эфир полипропиленгликоля (Plastilit 3060),

7. Г = продукт взаимодействия эпоксидированного соевого масла с головным погоном жирных кислот, прореагировавшим с 20 мас.% этиленоксида, например, согласно следующему методу:

в автоклаве перемешивают 4000 г соевого полиола 85 с 12,5 г 50%-ного водного раствора гидроокиси калия. Для удаления воды отгоняют при температуре 90°С и при давлении ниже 40 мбар в течение 20 минут. После этого полученную смесь подвергают взаимодействию при температуре 160°С с 1000 г этиленоксида в общей сложности. Продолжительность дополнительной реакции составляет 30 минут. После охлаждения до 90°С добавляют 11,1 г 90%-ной молочной кислоты. Гидроксильное число составляет 94, а кислотное число - 0,4.

II. Получение композиций

100 вес.частей Acronal 290 D при температуре 60°С в течение 30 минут смешивают в стакане с полиалкиленгликолями в количествах, указанных в таблице, до достижения гомогенного вида дисперсии.

III. Исследование композиций

Исследуемые пробы получали следующим методом: модифицированные дисперсии оставляли стоять в формах в инкубаторе при температуре 40°С до образования пленки, затем хранили в нормальных условиях (23°С, 70% влажности воздуха) в течение 7 дней, после чего исследовали.

Концентрацию твердого вещества определяли следующим образом: 5-10 г пробы нагревали в алюминиевой чашке при температуре 120-130°С в течение 2 часов. После этого взвешивали. Вязкость определяли по Брукфильду при 20°С.

Удлинение при разрыве определяли с помощью прибора Instron 4302, с применением автоматической системы исследования материалов серии IX, ширина проб 5 мм, толщина проб 1 мм, длина проб 15 мм, скорость растяжения 200 мм в минуту.

Совместимость компонентов (потение) определяли следующим образом: пленки хранили при температуре 60°С между силиконовой бумагой, и по истечении 3 недель оценивали образование пятен на бумаге.

Температуру стеклования определяли с помощью измерительного прибора DSC 910 с использованием DuPont 2100, в алюминиевой чашке с крышкой, при подаче 3 л N₂ в час, при 20 К в минуту.

Адгезионную клейкость определяли следующим образом: стальной шарик диаметром 20 мм и весом 32,25 г опускали по наклонной поверхности высотой 26 мм и путем пробега 115 мм на пленку из предлагаемой композиции. Измеряли пройденный на полимерной пленке путь в мм.

Результаты приведены в таблице. Они свидетельствуют о том, что

- алифатические пластификаторы совместимы с ароматическими сополимерами (не наблюдается потения),

- температура стеклования сильно снижается. Получают величины ниже -10°С и даже ниже -20°С.

- композиции приобрели адгезионную клейкость при добавлении примерно 10%,

- в общем вязкость сильно повышается. Однако она может также остаться неизменной или даже снижаться.

- удлинение при разрыве повышается, отчасти в значительной мере.

Реферат

Изобретение относится к композициям для склеивания, уплотнения и выполнения покрытий на основе сополимера стирола, которые пригодны в качестве связующих при получении клеящих веществ, покрытий и масс для заделки швов. Композиция содержит сополимер стирола, содержащий преимущественно стирол и по меньшей мере один дальнейший сомономер, и пластификатор - свободный от ароматов полиалкиленоксид и/или его производное с жирным веществом. Данные нетоксичные пластификаторы являются невредными и приводят к повышению клейкости, упругости и растяжимости. 5 з.п. ф-лы, 1 табл.

Формула