Результат интеллектуальной деятельности: Двухкомпонентный герметик

Изобретение относится к области химии, в частности к герметизирующим композициям, и может быть использовано для герметизации стеклопакетов, в частности, в качестве отверждающегося полисульфидного (тиоколового) герметика, наносимого на наружную стенку дистанционной рамки стеклопакета и соединяющего между собой по контуру соседние листы стекла стеклопакета.

Из уровня техники известен двухкомпонентный герметик, состоящий из герметизирующего компонента А на основе полисульфидного олигомера, содержащего глицидоксипропилтриметоксисилан в качестве адгезивной добавки, пластификатор, а также химически осажденный мел в качестве наполнителя, и отверждающего компонента Б на основе диоксида марганца, содержащего дифенилгуанидин и тетраметилтиурамдисульфид в качестве ускорителя вулканизации и пластификатор в качестве регулятора вязкости, которые перед применением смешивают друг с другом в соотношении мас. ч. 10:1 соответственно (см. патент RU 2447119, кл. C09K 3/10, C08L 81/04, опубл. 10.04.2012). Недостатками известной композиции являются относительная недолговечность и плохие теплоизоляционные характеристики получаемого материала.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных свойств двухкомпонентного герметика. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в двухкомпонентном герметике, состоящем из герметизирующего компонента А на основе полисульфидного олигомера, содержащего глицидоксипропилтриметоксисилан в качестве адгезивной добавки, а также химически осажденный мел, наполнитель и пластификатор в качестве регулятора вязкости, и отверждающего компонента Б на основе диоксида марганца, содержащего дифенилгуанидин и тетраметилтиурамдисульфид в качестве ускорителя вулканизации и пластификатор в качестве регулятора вязкости, причем в состав обоих компонентов входит диоксид титана в заданных количествах, при этом компоненты А и Б смешивают в соотношении об. ч. 10:1, соответственно.

Компонент А дополнительно может содержать винилтриметоксисилан в качестве адгезивной добавки, а также в составе обоих компонентов в качестве наполнителя использован кальцит.

Таким образом, в отличие от аналога, предлагаемый герметик состоит из двух компонентов: герметизирующего компонента А и отверждающего компонента Б, которые перед применением смешивают друг с другом в соотношении об. ч. 10:1, соответственно, а также в состав обоих компонентов входит диоксид титана.

Компонент А выполнен на основе полисульфидного олигомера, его доля в компоненте А составляет не менее 25% мас., за счет чего увеличивается плотность сшивки и уменьшается коэффициент паропроницаемости, а герметик обладает высокой термостойкостью и динамической долговечностью (количество циклов сжатия-растяжения). Компонент А также содержит глицидоксипропилтриметоксисилан и винилтриметоксисилан в качестве адгезивной добавки, химически осажденный мел в качестве тиксотропирующего агента и пластификатор в качестве регулятора вязкости. Кроме того, в состав компонента А дополнительно введен кальцит (его доля составляет 25-35% мас.) и диоксид титана (его доля составляет 20-30% мас.). Выбранные диапазоны подтверждены экспериментальными исследованиями и обусловлены размерами частиц кальцита и диоксида титана с целью эффективной компоновки. Компонент Б выполнен на основе диоксида марганца. Его доля в компоненте Б составляет не менее 25% мас. Компонент Б также содержит дифенилгуанидин и тетраметилтиурамдисульфид в качестве ускорителя вулканизации и пластификатор в качестве регулятора вязкости. Кроме того, в состав компонента Б дополнительно введен кальцит (его доля составляет 30-40% мас.) и диоксид титана (его доля составляет 2-10% мас.). Выбранные диапазоны подтверждены экспериментальными исследованиями и обусловлены тем, что диоксид титана устойчив к действию кислот.

В предлагаемой композиции произведена замена части традиционно используемых карбонатного наполнителя в компоненте А и технического углерода в компоненте Б на диоксид титана. Использование диоксида титана обусловлено, в первую очередь, следующим:

- улучшением показателей сопротивления теплопередаче краевой зоны стеклопакета за счет увеличения коэффициента сопротивления теплопередаче герметика с 0,4 до 0,5 при использовании TiO₂;

- повышенным значением дисперсности диоксида титана, что увеличивает общую прочность вулканизированного герметика;

- его оптическими свойствами: коэффициент преломления TiO₂ составляет 2,73, что обеспечивает устойчивые цветовые характеристики, и с возможностью точного установления цвета (оттенки серого) за счет изменения размера частиц TiO₂.

За счет замены части карбонатного наполнителя, не стойкого к действию кислот, на устойчивый к действию кислот и щелочей диоксид титана увеличивает стойкость полученного герметика к агрессивному воздействию атмосферы, а его прочностные свойства сохраняются более продолжительное время.

За счет более плотной компоновки наполнителя в композиции, что достигается при использования наполнителей с разными фракционными составами, снижается коэффициент паропроницаемости герметика второго контура и обеспечивается работоспособность молекулярного сита более продолжительное время.

За счет более низкого коэффициента поглощения тепловой энергии, в том числе и в инфракрасном спектре, предложенный состав герметика обладает более низкой теплопроводящей способностью, что снижает коэффициент поглощения тепла материалами герметизационного шва.

За счет снижения линейных потерь тепла благодаря теплопроводности в области расположения комбинации дистанционной рамки и слоя предлагаемого герметика с пониженной теплопроводностью увеличивается сопротивление теплопередаче краевой зоны пакета (вся краевая зона стеклопакета представляет собой так называемый «мостик холода» - зону повышенной теплопроводности в массиве, препятствующем теплопередаче).

Поскольку электропроводность полимеров сильно зависит от наличия примесей, высокое содержание электропроводных наполнителей (наиболее часто используют технический углерод) значительно увеличивает электропроводность полимерного материала. Их устранение из композиции и замена на TiO₂ (диэлектрик) обеспечивает придание герметику диэлектрических свойств.

В результате предложенный состав герметика обладает значительно лучшими эксплуатационными свойствами, чем известные аналоги, и обеспечивает увеличение долговечности стеклопакета до 50 условных лет эксплуатации.

Пример.

В качестве компонентов герметика были использованы следующие составы (см. табл. 1).

Проведенные испытания показали, что полученный герметик имеет динамический показатель долговечности не менее 7000 циклов. В результате термического воздействия прочность образцов выросла на 9%, относительное удлинение сократилось на 7%. Остальные характеристики приведены в табл. 2-3.

На основании полученных данных можно прогнозировать работоспособность герметика при температурах до 120°С.