новые химические технологии
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ПОИСК    

НА ГЛАВНУЮ 

СОДЕРЖАНИЕ:

НАУКА и ТЕХНОЛОГИИ

Базовая химия и нефтехимия

Продукты оргсинтеза ............

Альтернативные топлива, энергетика ...........................

Полимеры ...........................

ТЕНДЕНЦИИ РЫНКА

Мнения, оценки ...................

Законы и практика ...............

Отраслевая статистика .........

ЭКОЛОГИЯ

Промышленная безопасность

Экоиндустрия .......................

Рециклинг ............................

СОТРУДНИЧЕСТВО

Для авторов .........................

Реклама на сайте ................

Контакты .............................

Справочная .........................

Партнеры ............................

СОБЫТИЯ ОТРАСЛИ

Прошедшие мероприятия .....

Будущие мероприятия ...........

ТЕНДЕРЫ

ОБЗОРЫ РЫНКОВ

Исследование рынка конструкционных полимеров в России
Исследование рынка полиэтиленовых и полипропиленовых листов в России
Исследование рынка ПВХ листов в России
Исследование рынка полиоксиметилена в России
Исследование рынка втулок и плит из полиамида в России
Исследование рынка полиэфирэфиркетона в России
Рынок листов и стержней из ПВДФ
Исследование рынка полиэтиленовых листов и плит в России
Исследование рынка полипропиленовых листов в России
Исследование рынка ПЭТ листов в России

>> Все отчеты

ОТЧЕТЫ ПО ТЕМАМ

Базовая химия и нефтехимия
Продукты оргсинтеза
Синтетические смолы и ЛКМ
Нефтепереработка
Минеральные удобрения
Полимеры и синтетические каучуки
Продукция из пластмасс
Биохимия
Автохимия и автокосметика
Смежная продукция
Исследования «Ad Hoc»
Строительство
In English
  Экспорт статей (rss)

СТРОЙХИМИЯ

1 Композиционные материалы, добавки
2

Спонсор тематического раздела "Стройхимия" - Концерн BASF

Подробную информацию об инновационных продуктах и решениях концерна BASF для строительной отрасли можно узнать, посетив следующие сайты: www.basf.ru и http://www.stroysist.ru/

Уважаемые читатели, приветствуем вас в этом тематическом разделе!

Современное строительство невозможно представить без специальных химических продуктов, применение которых позволяет сделать его более эффективным и надежным. Они придают необходимые свойства строительным конструкциям, защищают их от агрессивного воздействия, позволяют улучшить эксплутационное состояние зданий и сооружений. А в некоторых случаях ремонт с применением современных материалов и технологий на базе передовых решений строительной химии позволяет спасти объект от сноса и значительно продлить его жизнь.

Такие материалы, повсеместно используемые в строительстве и ремонте, как разнообразные сухие строительные смеси (ССС), грунтовки, специальные составы, готовые к применению водно-дисперсионные наполненные полимерные композиции, затирки, штукатурки, шпаклевки, гидроизолирующие и водозащитные составы, краски, герметики - являются композиционными. Они создаются по общему принципу:  вяжущее (связующее), заполнители (наполнители),  функциональные и модифицирующие химические и минеральные добавки.

Назначение и свойства композиционных матеориалов в значительной степени определяет поведение модифицирующих добавок (например, пластификаторов, антипиренов, гидрофобизаторов, воздухововлекателей и т.д.). Разработка и производство таких добавок относитеся к сфере специальной химии. Именно эта наукоемкая индустрия определяет прогресс в строительной химии и строительных технологиях в целом, о чем пойдет речь на этих тематических страницах.


 

Список сообщений |

11.12.2007

ТИОКОЛОВЫЕ ГЕРМЕТИКИ: свойства и применение


Широкое распространение за последние десятилетия нашли герметизирующие материалы на основе олигомеров с концевыми функциональными группами, в первую очередь полисульфидных, полиуретановых и полисилоксановых. Наряду с традиционными областями использования - авиация, космос, автомобиле- и машиностроение; электротехника, такие герметики благодаря высокой стойкости к ультрафиолету, озону, водостойкости, адгезии, способности к высокому эластическому восстановлению, находят все большее применение в строительстве.


 

Потребление отверждающихся герметиков в строительстве в настоящее время достигает  более половины от общего объема их производства. Доля потребления герметиков на основе полисульфидных олигомеров в строительном секторе по странам западной Европы достигает  около 70 %,  в США - 50 % [1,2], а в России - более 80 %.
Достоинством герметиков олигомерного типа является возможность осуществления надежной герметизации поверхностей любой формы практически без усадки и выделения растворителей. Герметизация большинством герметиков может осуществляться при температурах от -20°С до +40°С, т.е. практически круглый год. Герметики на основе вышеперечисленных олигомеров    могут эксплуатироваться в любых климатических зонах России и обладают высокими эластическими свойствами и деформативностью, позволяющими с успехом эксплуатировать их в стыках между панелями в домостроении, в стеклопакетах  и в стыках взлетно-посадочных полос аэродромов.
Герметики на основе полисульфидных олигомеров (ПСО) отличаются высокой газопаронепроницаемостью. К достоинствам таких составов можно  отнести то, что они способны отверждаться и сохранять высокий уровень свойств в довольно широком диапазоне отклонений дозировок отвердителя от оптимальных и высокую стабильность компонентов герметика при хранении до использования. Выше перечисленные достоинства герметиков на основе ПСО связанные как с природой основной цепи олигомера, так и с активностью концевых меркаптановых групп, по которым происходит отверждение, позволяют успешно применять их в строительстве, где не всегда имеется возможность точного взвешивания компонентов и соблюдения температурных режимов  и  влажности  при  приготовлении  и  проведения герметизации.

Использование герметизирующих составов на основе ПСО в строительстве в основном осуществляется в следующих направлениях [3]:
- герметизация межпанельных стыков;
- герметизация стеклопакетов;
- герметизация сантехнического оборудования;
-герметизация взлетно-посадочных полос аэродромов.

Наибольший объем потребления таких герметиков происходит в настоящее время по первым двум направлениям.
Надежная герметизация наружных межпанельных стыков, с учетом условий  эксплуатации, как известно, может быть обеспечена только низкомодульными полимерными композициями с высокой адгезией к бетону и обладающих способностью к хорошему эластическому восстановлению. К таким  композициям можно отнести и герметики на основе жидких тиоколов и ТПМ-2 полимера [3].
В связи с существенным ограничением производства в мире жидкого тиокола связанным с экологическими причинами в последние 20-30 лет предложены и производятся как за рубежом, так и в России альтернативные ПСО с концевыми SH-группами, отверждающиеся по  тому же механизму, что и жидкие тиоколы. Наибольшее распространение получили олигомеры на основе окиси пропилена - РМ-полимер, Пермапол Р-2 (США), ТПМ-2 полимер (Россия), хорошо зарекомендовавшие себя как основа герметиков строительного назначения
Исходя из опыта применения ПСО в мировой практике, его доля в составе герметика должна быть не менее 30-35 % [4]. Это в первую очередь относится к  герметикам на основе жидкого тиокола. При использовании   тиолсодержащих   полиэфиров  с  концевыми меркаптановыми группами на основе полиоксипропиленгликолей, возможно использование герметиков с содержанием  в них олигомера менее 30%. Это связано со способностью олигомеров такого состава воспринимать без ухудшения прочностных и адгезионных свойств большие количества наполнителей и пластификаторов [5].
.Герметики на основе ТПМ-2 полимера благодаря предельности основной цепи и ее структуре обладают теми же достоинствами что и герметики на основе жидкого тиокола – высокой стойкостью к ультрафиолету, озону, термостойкостью, адгезией ко всем строительным материалам, широким температурным диапазоном  эксплуатации от –60  до +1500 С. Они значительно превосходят составы на основе жидкого тиокола по величине практической деформации (деформативности). Вместе с тем следует отметить, что герметики на основе ТПМ-2 полимера уступают таковым на основе жидкого тиокола по масло- бензо- водостойкости.
Кроме олигомера, определяющего основные свойства герметиков, существенное влияние на технологические, физико-механические и эксплуатационные свойства оказывают природа вулканизующего агента, природа и содержание наполнителя. Влияние природы вулканизующего агента на примере герметиков на основе жидкого тиокола приведены в таблице 1.
Наиболее подходящим вулканизующим агентом для получения композиций, используемых  для герметизации межпанельных стыков и стеклопакетов с учетом степени эластического восстановления и стойкости к ультрафиолету, является диоксид марганца.
Диоксид свинца, ранее применяемый в США больших количествах, в  настоящее время почти не используется, что связано с низким уровнем прочности, эластического восстановления и его токсичностью.

Таблица 1. Свойства тиоколовых герметиков в зависимости от типа вулканизующего агента [1].

Показатели

 
Zn02 Гидроперекись кумолаCaO2 PbO2MnO2 
Относительное удлинение,%100-300 100-300 50-250 200-400 300-600 
Модуль при 100%удл., МПа0,1-0,6 0,2-0,5 0,1-0,25 0,1-0,4 0,1-0,8 
Эластическое восстановление, %50-70 70-85 50-70 70-80 80-95 
Твердость по  Шору А, у. е.25-50 20-40 10-25 10-30 15-70 

В последние годы появился устойчивый спрос на использование белых (светлых) герметиков в строительстве, в частности для герметизации межпанельных стыков в домостроении.

Возможно несколько вариантов получения таких герметиков:

1. введение в герметики стыкового нaзнaчeния такого высокоэффективного белого пигмента как диоксид титана. Существующие герметики,  такие как АМ-05, ЛТ-1, СГ-1 и др. содержат в качестве вулканизующего агента диоксид марганца,  и поэтому имеют темно-серый цвет. Введение  диоксида титана в вышеуказанные герметики дает возможность получения составов светло-серого и белого цвета. Но это приводит к их существенному удорожанию.

2. Возможное получение белых герметиков при отверждении ПСО органическими перекисями. Однако термостойкость таких составов не превышает +75°С, что может существенно снизить долговечность стыков. Это связано с тем, что в летний период температура поверхности герметика с учетом солнечной радиации даже в средней полосе России может достигать + 800 С. В  связи с этим, выбор вулканизующих агентов, позволяющих получать герметики стыкового назначения и способных   долговременно   эксплуатироваться   без   нарушения герметичности в условиях  постоянных знакопеременных деформаций, воздействия, УФ, озона и воды в интервале температур от - 40°С до +100°С  весьма невелик.

3. Известно, использование пероксида и оксида цинка для отверждения герметиков на основе жидких тиоколов [6-8]. При использовании этих вулканизующих  агентов   получаются герметики белого цвета с высокими деформационно-прочностными свойствами.

На ОАО «Казанский завод СК» в настоящее время освоено производство герметиков на основе ТПМ-2 полимера для герметизации межпанельных стыков « стыкового»  назначения под индексом СГ-1 двух модификаций, свойства которых приведены в табл. 2.

Таблица 2. Свойства герметиков стыкового назначения СГ-1

Показатель

 
СГ-1 КТ СГ-1 КС 
Отвердитель MnO2 ZnO 
Цвет темно-серый белый 
Жизнеспособность, час 2-16 2-16 
Условная прочность в момент разрыва (образцы-швы), МПа 0,25-0,45 0,20-0,35 
Относительное удлинение в момент разрыва (швы), % 150-300 150-250 
Характер разрушения когезионный когезионный 

Отверждение жидкого тиокола и ТПМ-2 полимера, как диоксидом марганца, так и оксидом цинка происходит по окислительному механизму по следующим схемам:

1. 2 ~ R- SH + MnO2 →  ~ R- SS - R~  + MnO + H2O
                           +  ZnO   →  ~ R- SZnS - R~ + H2O
2.       ~ R- SZnS - R~ + S   →   ~ R- SS - R~ + ZnS
                                нагрев  →   ~ R- S - R~ + ZnS

Если в случае отверждения диоксидом марганца образуется устойчивая дисульфидная связь, то при отверждении ПСО оксидом цинка сначала образуется меркаптидная связь, которая трансформируется в дальнейшем под воздействием избытка серы, всегда присутствующей в олигомере, или внешнего прогрева в дисульфидную или моносульфидную связь. Следует, однако, отметить, что, так как вулканизация осуществляется в условиях окружающей среды, в отвержденном герметике  всегда  присутствуют в определенных количествах меркаптидные и моносульфидные связи. Это приводит, как известно, и как было нами также установлено, к некоторому ухудшению деформационно-прочностных свойств (рис.1), водостойкости и термостойкости. Однако, учитывая условия эксплуатации  таких герметиков, снижение этих показателей практически не скажется на их эксплуатационных свойствах и долговечности.

Рис.1. Кинетика изменения условной прочности при разрыве (р, МПа) и относительного удлинения (Еотн.., %) вулканизатов, отвержденных ZnO и  MnO2 при термическом старении  в воде (Т=900 С): ●— р вулканизатов, отвержденных  MnO2; ▲ — р вулканизатов, отвержденных ZnO;  ♦ — . Еотн вулканизатов, отвержденных MnO2; ■ — Еотн . вулканизатов, отвержденных ZnO

Большое влияние на свойства герметиков, учитывая высокое содержание (100 - 150 мас.ч.) оказывают наполнители. Ранее нами было установлено, что  усиливающий эффект в герметиках на основе ПСО, сильно зависящий от природы используемого олигомера, наблюдается при применении не только технического углерода, но и таких наполнителей, как природный мел [9]. Причем наибольший эффект усиления проявляется в случае использования тиолсодержащих полиэфиров. По-видимому, в случае ТПМ-2 полимера влияние наполнителей на полноту отверждения, их ориентирующее влияние на олигомерную цепь в результате протекающих адсорбционных процессов проявляются в большей степени. Это, возможно, объясняется разницей в природе основной цепи, меньшей полярностью ТПМ-2 полимера по сравнению с жидким тиоколом. Подобные зависимости наблюдаются и в резинах на основе высокомолекулярных каучуков и, как правило, чем ниже полярность эластомера, тем выше усиливающий эффект  от  наполнителя.
Для композиций, используемых для герметизации вертикальных стыков, важным технологическим параметром является показатель текучести, характеризующий их тиксотропность. Тиксотропность в герметиках на основе жидкого тиокола достаточно легко регулируется при использовании кремнеземов, а в случае ТПМ-2 полимера этому способствует его структура.
Таким образом, учитывая требования, предъявляемые к отверждающимся строительным герметикам и наметившиеся в настоящее время тенденции, можно отметить достаточно четкую дифференциацию применяемых реакционноспособных олигомеров по функциональному назначению. Для герметизации межпанельных стыков преобладающим образом используются реакционноспособные олигомеры с концевыми меркаптановыми, эпоксидными и изоцианатными группами, полученные на основе полиоксипропиленгликолей (лапролов), тогда как более дефицитный и дорогой жидкий тиокол используется исключительно для изготовления герметиков, применяемых в производстве стеклопакетов.

 

 

 

Р. Р. Валеев, А.А. Идиятова, Ю.Н. Хакимуллин, Л. Ю. Губайдуллин, А.Г. Лиакумович,
НИИ «Спецкаучук» КГТУ, г. Казань

www.kzck.ru/

Куплю

19.04.2011 Белорусские рубли в Москве  Москва

18.04.2011 Индустриальные масла: И-8А, ИГНЕ-68, ИГНЕ-32, ИС-20, ИГС-68,И-5А, И-40А, И-50А, ИЛС-5, ИЛС-10, ИЛС-220(Мо), ИГП, ИТД  Москва

04.04.2011 Куплю Биг-Бэги, МКР на переработку.  Москва

Продам

19.04.2011 Продаем скипидар  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем растворители  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем бочки новые и б/у.  Нижний Новгород

ТЕМАТИЧЕСКИЕ РАЗДЕЛЫ

Полимерные трубы

Борьба за коммуникации

АГРОХИМИЯ

Компании, технологии, рынок

ПИЩЕВАЯ ХИМИЯ

Рецепты и ингредиенты

ТЕХНОЛОГИИ АЗОТНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Процессы и прогресс

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ

Технологии, инновации, опыт

ЛАКОКРАСКА

Технологии и инновации ЛКП

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ

Материалы и технологии

СТРОЙХИМИЯ

Композиционные материалы, добавки

Полимерная революция

Прорывные технологии пластиндустрии

ФАРМАХИМИЯ

Технологии, инновации, рынок

НАНОТЕХНОЛОГИИ

Под знаком НАНО

МЕБЕЛЬНАЯ ХИМИЯ

Смолы, покрытия, адгезивы

РОЗА ВЕТРОВ

Транспорт и логистика химических грузов

ТАРА и УПАКОВКА

Решения для промышленных грузов

БИОГАЗ В РОССИИ

Биогазовые технологии

КАБЕЛЬПРОМ

Материалы и инновации для кабельной индустрии

ШЛАКИ

Расширяя сырьевую базу

IT в ХИМПРОМЕ

Автоматизация и телекоммуникации

Смазочные материалы

МАСЛОблог

Химия для красоты

Прогресс и технологии

Все номера
Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
Copyright © Newchemistry.ru 2006. All Rights Reserved