пригодная для печатания набухающая паста и ее применение для изоляции кабелей и изготовления нетканых материалов
Классы МПК: | C08J3/24 структурирование, например вулканизация, макромолекул C08L33/02 гомополимеры или сополимеры кислот; их металлических или аммониевых солей H01B7/28 влагой, коррозией, химическим или атмосферным воздействием D06M15/263 из ненасыщенных карбоновых кислот или их солей или эфиров |
Автор(ы): | ХОУБЕН Йохен (DE), КРУГ Винфрид (DE) |
Патентообладатель(и): | ШТОКХАУЗЕН ГМБХ УНД КО. КГ (DE) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1996-06-10 публикация патента:
10.11.2002 |
Описана пригодная для печатания, состоящая из двух компонентов набухающая паста на основе суперабсорбента, отличающаяся тем, что компонент 1 содержит а) водную, предварительно сшитую поли(мет)акриловую кислоту, и/или б) водную, предварительно сшитую поли(мет)акриловую кислоту, представленную в определенных случаях в виде соли, предпочтительно в виде калиевой, натриевой либо аммониевой соли, и/или в) сополимер из по крайней мере 50 мол.% водной, предварительно сшитой поли(мет)акриловой кислоты с акриламидом, а компонент II содержит в качестве реакционноспособного агента сшивания по крайней мере ди- либо полифункциональный эпоксид, и/или азиридин, и/или простой полиглицидный эфир, и/или полифункциональный изоцианат, и/или полиэфир моноатомных спиртов с низкокипящими карбоновыми кислотами, и/или эпихлоргидрин либо сам является таким сшивающим агентом, а также ее применение для изоляции кабелей и изготовления нетканых материалов. 4 с. и 8 з.п.ф-лы.
Формула изобретения
1. Пригодная для печатания, состоящая из двух компонентов набухающая паста на основе суперабсорбента, отличающаяся тем, что компонент I содержит а) водную, предварительно сшитую поли(мет)акриловую кислоту, и/или б) водную, предварительно сшитую поли (мет)акриловую кислоту, представленную в определенных случаях в виде соли, предпочтительно в виде калиевой, натриевой либо аммониевой соли, и/или в) сополимер из по крайней мере 50 мол. % водной, предварительной сшитой поли(мет)акриловой кислоты с акриламидом, а компонент II содержит в качестве реакционноспособного агента сшивания по крайней мере ди- либо полифункциональный эпоксид, и/или азиридин, и/или простой полиглицидный эфир, и/или полифункциональный изоцианат, и/или полиэфир многоатомных спиртов с низкокипящими карбоновыми кислотами, и/или эпихлоргидрин либо сам является таким сшивающим агентом. 2. Набухающая паста по п. 1, отличающаяся тем, что компонент I предварительно сшит 0,05-1 мас. %, предпочтительно 0,1-0,5 мас. % агента первичного сшивания в пересчете на количество мономера компонента I. 3. Набухающая паста по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что компонент I дополнительно содержит в своем составе катионное поверхностно-активное вещество. 4. Набухающая паста по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что компонент 1 дополнительно содержит в своем составе неорганическое антиадгезивное средство. 5. Набухающая паста по любому из пп. 1, 2 или 3, отличающаяся тем, что компонент 1 дополнительно содержит в своем составе органическое антиадгезивное средство. 6. Набухающая паста по п. 1, отличающаяся тем, что компонент 1 предварительно сшит триметилолпропантриакрилатом, и/или N, N" - метиленбисакриламидом, и/или триалкиламином, и/или этоксилированным триметилолпропантриакрилатом. 7. Набухающая паста по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит 95-99,9 мас. % компонента 1 и 0,1-5 мас. % компонента II соответственно в пересчете на общую массу смеси компонентов I и II. 8. Набухающая паста по п. 1, отличающаяся тем, что компонент II содержит в качестве реакционноспособного агента сшивания по крайней мере (поли)этиленгликоль с двумя эпоксидными функциональными группами либо сам является таким сшивающим агентом. 9. Набухающая паста по п. 8, отличающаяся тем, что компонент II содержит в качестве реакционноспособного агента сшивания бисглицидиловый эфир этиленгликоля и/или бисглицидиловый эфир (поли)этиленгликоля либо сам является таким сшивающим агентом. 10. Набухающая паста в форме двухкомпонентной упаковки, состоящая из раздельно расфасованных компонентов I и II по любому из пп. 1-9, причем компонент II представляет собой реакционноспособный агент сшивания в количестве 0,1-5,0 мас. % в пересчете на количество компонента I. 11. Водонепроницаемый бандаж, изготавливаемый с применением набухающей пасты по любому из пп. 1-10. 12. Пригодная к печатанию набухания паста на основе суперабсорбента, получаемая гомогенным смешением компонента I, содержащего а) водную, предварительно сшитую поли(мет)акриловую кислоту, и/или б) водную, предварительно сшитую поли(мет)акриловую кислоту, представленную в определенных случаях в виде соли, предпочтительно в виде калиевой, натриевой либо аммониевой соли, и/или в) сополимер из по крайней мере 50 мол. % водной, предварительно сшитой поли(мет)акриловой кислоты с акриламидом, и компонента II, содержащего реакционноспособный агент сшивания либо являющегося таковым.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к пригодной для печатания набухающей пасте и к ее применению для изоляции кабелей и изготовления нетканых материалов. Кабели представляют собой один из важнейших видов продукции, производство которой связано со значительными инвестициями, и поэтому они должны отвечать высоким требованиям касательно их долговечности и надежности в эксплуатации. Повреждения кабелей, обусловленные проникновением воды, можно предотвратить с помощью изоляции, надежно защищающей их от воды. В журнале "Drahtwelt" 5 за 1992 описываются различные методы изоляции силовых кабелей, кабелей связи и светопроводов, предназначенные для герметичной защиты от проникновения воды по всей их длине. Основное внимание при этом уделяется проблеме применения набухающих порошков или набухающих нетканевых материалов на основе полиакрилатов, заделываемых в конструкцию кабелей. Обладающие сверхабсорбирующей способностью полимеры известны давно и некоторые из них поставляются на рынок в виде порошков, в частности под товарным знаком FAVOR


- используемой температуры и
- реакционной способности выбранного собственно реакционноспособного агента сшивания,
- а также степени нейтрализации полимерно связанных карбоксильных функциональных групп. Термообработку можно проводить в диапазоне температур от 100 до 200oС, предпочтительно от 150 до 200oС. Во всех случаях температура сшивания должна быть выше температуры кипения растворителя (например, воды) и ниже температуры усадки ткани, соответственно нетканого материала. По соображениям экономичности для проведения термообработки отводится не более 5 мин. Нетканые материалы согласно изобретению могут найти самое разное применение. Так, для сельскохозяйственных целей их можно применять в виде "оросительных" матов (для орошения в теплицах, орошения растений, выращиваемых в открытом грунте и в специальных контейнерах); в целях благоустройства и озеленения их можно применять в виде изготовленных соответствующим образом текстильных изделий (например, для декоративного озеленения подвесными растениями, для создания естественных заграждений, для озеленения крыш зданий и т.п.); как в первом, так и во втором случае маты и текстильные изделия предназначены для аккумулирования определенных запасов влаги, требующейся растениям. В швейной промышленности изготовленные согласно изобретению нетканые материалы могут предназначаться для поглощения выделений пота и использоваться, например, при изготовлении стелек для обуви и рабочей одежды. Заявленная паста может также использоваться для приготовления водонепроницаемого бандажа. В сфере ритуальных услуг их можно использовать в виде соответствующих текстильных прокладок внутри гроба для поглощения выделяемых телом покойного жидкостей. Для экспериментальных исследований набухающую пасту с помощью соответствующего шаблона в каждом случае наносили методом печатания на полиэфирное полотно и затем проводили сушку. Во всех экспериментах, за исключением сравнительных примеров 1 и 2 (несшитые полиакрилаты), получали равномерный точечный узор. Для сушки продукты в течение 3 мин подвергали тепловому воздействию ИК-излучателя (изготовитель: фирма Elstein). Определение технических характеристик
Определение степени набухания и скорости набухания
Для определения степени набухания и скорости набухания образец круглой формы (50,9 см2), вырезанный из текстильного полотна с нанесенным покрытием, помещают в пластмассовый стакан с внутренним диаметром 80,5 мм и высотой 30 мм. На это нетканое полотно накладывают сначала тонкий полиэфирный нетканый материал (толщиной 0,05 мм), а затем придавливают круглым пуансоном диаметром 80 мм и весом 100 г. Этот пуансон имеет свыше 60 сквозных отверстий, каждое диаметром 2 мм. В процессе измерения наблюдают за высотой расположения верхнего края пуансона. Затем в сосуд добавляют 75 мл полностью обессоленной воды (8 мкСм) и фиксируют высоту подъема верхнего края пуансона соответственно через 1 и 10 мин (двухкратное измерение). Измерение натяжения нити
Для измерения натяжения нити используют круглый стеклянный стержень толщиной 6 мм, который при комнатной температуре погружают в продукт на глубину 5 см и по истечении 30 с движением вертикально вверх со скоростью 10 см/с извлекают из продукта. Извлечение стержня прекращают при обрыве нити, измеряя в см длину его хода (трехкратное измерение). Пример 1
Компонент I получали следующим образом: 2034 г акриловой кислоты, 79,2 г натрового щелока (50%-ного), 4296,6 г воды, 16,2 г триметилолпропан-триакрилата и 13,2 г меркаптоэтанола совместно загружают при 30o С и введением 13,8 г пероксида водорода (35 мас.%-ного) и 60 г 1 мас.%-ного раствора аскорбиновой кислоты инициируют начало реакции. Температура смеси после этого возрастает в течение 11 мин до 90o С. При этой температуре смесь продолжают перемешивать еще в течение 30 мин. Затем после добавления 62 г 35 мас.%-ного раствора пероксида водорода и 53 г 20 мас.%-ного раствора гидрохлорида гидроксиламина перемешивание продолжают еще в течение одного часа. После охлаждения смеси до 35o С ее нейтрализуют добавлением 2455 г 44 мас.%-ного натрового щелока, причем температура не возрастает выше 40o С. При той же самой температуре примешивают еще 80 г Marlazin КС 30/50 (кватернизованный полигликолевый эфир жирного амина) (фирма Huls AG) и 16 г Aerosil 200 (высокодисперсный диоксид кремния) (фирма Degussa AG). Вязкость продукта, определяемая с помощью аппаратуры Брукфилда, зависит от частоты вращения шпинделя:
шпиндель 4; 1 об/мин: 22700 мПа

шпиндель 4; 5 об/мин: 18600 мПа

шпиндель 4; 10 об/мин: 16200 мПа

натяжение нити: 8 см. Продукт тщательно перемешивали с 3 мас.%-ным компонентом II, а именно ДГЭЭГ (диглицидиловый эфир этиленгликоля, поставщик Contract Chemicals) и по истечении 30 мин с помощью перфорированного шаблона наносили методом печатания на полиэфирное полотно в количестве 120 г/м, после чего в течение 3 мин подвергали сушке при 190oС. Готовое полотно было на ощупь сухим и при рулонировании не склеивалось. Степень набухания: через 1 мин: 10 мм; через 10 мин: 11 мм. Пример 2
Работали аналогично примеру 1, с тем, однако, отличием, что не применяли ни Marlazin КС 30/50, ни Aerosil 200. Водный полимеризационный раствор был несколько более вязким (определение вязкости по Брукфилду):
шпиндель 4; 1 об/мин: 22800 мПа

шпиндель 4; 5 об/мин: 19700 мПа

шпиндель 4; 10 об/мин: 17900 мПа

натяжение нити: 15 см. Продукт сшивали аналогично примеру 1. Рулонированный нетканый материал слегка склеивался и набухал с более низкой скоростью. Степень набухания: через 1 мин: 8 мм; через 10 мин: 11 мм. Пример 3
Процесс полимеризации осуществляли аналогично примеру 1, с тем, однако, отличием, что после добавления натрового щелока примешивали 80 г Marlazin КС 30/50 (фирма HUls АG, Marl) без введения Aerosil 200. Вязкость по Брукфилду:
шпиндель 4; 1 об/мин: 22700 мПа

шпиндель 4; 5 об/мин: 18600 мПа

шпиндель 4; 10 об/мин: 16200 мПа

натяжение нити: 12 см. Продукт с помощью перфорированного шаблона наносили методом печатания на полиэфирное полотно в количестве 120 г/м2, после чего в течение 3 мин подвергали сушке при 190oС. Степень набухания: через 1 мин: 10 мм; через 10 мин: 11 мм. Высушенное полотно после рулонирования склеивалось. Пример 4
Процесс полимеризации осуществляли аналогично примеру 1, с тем, однако, отличием, что вместо триметилолпропантриакрилата применяли 2,8 г триаллиламина, а полимеризацию начинали при 30oС. Вязкость по Брукфилду:
шпиндель 3; 5 об/мин: 6200 мПа

339 г акриловой кислоты, 368,25 г натрового щелока (50 мас.%-ного), 762 г воды, 0,5 г триметилолпропан-1530-триакрилата (Сraуnor 435 фирмы Cray Vally), 6,0 г меркаптоэтанола совместно загружают при 30o С и добавлением 2,18 г пероксида водорода (35%-ного) и 10 г 1%-ного раствора аскорбиновой кислоты инициируют начало реакции. После этого температура повышается в течение 12 мин до 82oС. При этой температуре продолжают перемешивать еще в течение 30 мин. Затем после добавления 6,2 г 35%-ного раствора пероксида водорода и 5 г 20 мас.%-ного раствора гидрохлорида гидроксиламина перемешивание продолжают еще в течение одного часа. Затем добавляют 5 г Marlazin UC 30/50 (фирма Нuls АG) и 1 г Aerosil 200 и смесь в процессе охлаждения до 40o С продолжают тщательно перемешивать. Вязкость:
шпиндель 4; 1 об/мин: 40000 мПа

шпиндель 4; 5 об/мин: 29000 мПа

шпиндель 4; 10 об/мин: 22000 мПа

натяжение нити: 7 см. Продукт смешивали с 5 мас.% Denacol Ex 830 (диглицидиловый эфир полиэтиленгликоля 400, фирмы Nagase, Япония) и по истечении 1 ч с помощью перфорированного шаблона наносили методом печатания на полиэфирное полотно в количестве 150 г/м2, после чего в течение 3 мин подвергали сушке при 190oС. Готовое полотно было на ощупь сухим и при рулонировании не склеивалось. Степень набухания: через 1 мин: 8 мм; через 10 мин: 11 мм. Сравнительный пример 1 (несшитый полиакрилат высокой вязкости): согласно ЕР 188091
Процесс полимеризации осуществляли аналогично примеру 1 с двумя отличиями: работали без использования триметилолпропантриакрилата или какого-либо другого реакционноспособного агента сшивания и одновременно снижали количество меркаптоэтанола до 3 г. Вязкость по Брукфилду:
шпиндель 4; 1 об/мин: 24000 мПа

шпиндель 4; 5 об/мин: 23500 мПа

шпиндель 4; 10 об/мин: 23400 мПа

натяжение нити: 80 см. При нанесении продукта на полотно с помощью перфорированного шаблона из-за высокого натяжения нити не удавалось получить равномерного узора. Сравнительный пример 2 (несшитый полиакрилат низкой вязкости): согласно ЕР 307474
Процесс полимеризации осуществляли аналогично примеру 1 с двумя отличиями: работали без использования триметилолпропантриакрилата или какого-либо другого реакционноспособного агента сшивания, а количество меркаптоэтанола удваивали, доводя до 26,1 г, и полимеризацию начинали при температуре 30oС. Вязкость по Брукфилду:
шпиндель 1; 5 об/мин: 620 мПа

натяжение нити: 5 см. При нанесении этого продукта с помощью такого же перфорированного шаблона, что и в сравнительном примере 4, не удавалось получить точечного узора. Нанесенный продукт расплывался, образуя тонкий слой. После сушки при 190oС полотно было настолько жестким и объемным, что его практически невозможно было рулонировать для хранения или дальнейшей обработки. Сравнительный пример 3 (подтверждение непригодности диолов в качестве реакционноспособных агентов сшивания)
100 г продукта из примера 1 смешивали не с бисглицидиловым эфиром этиленгликоля, а с 3 г этиленгликоля и с помощью перфорированного шаблона наносили методом печатания в количестве 118 г/м2. Полотно с нанесенным покрытием сушили в течение 3 мин при 190oС. Степень набухания: 0 мм через 1 мин и 0 мм через 10 мин.
Класс C08J3/24 структурирование, например вулканизация, макромолекул
Класс C08L33/02 гомополимеры или сополимеры кислот; их металлических или аммониевых солей
Класс H01B7/28 влагой, коррозией, химическим или атмосферным воздействием
энергопередающий кабель - патент 2420555 (10.06.2011) | ![]() |
электрический провод или кабель - патент 2278433 (20.06.2006) | |
высоковольтный провод - патент 2269172 (27.01.2006) | ![]() |
паронепроницаемый кабель для высокоскоростной связи и способ его изготовления - патент 2262146 (10.10.2005) | ![]() |
волокно, покрытое водоблокирующим материалом - патент 2236056 (10.09.2004) | |
водостойкий кабель - патент 2212722 (20.09.2003) | |
электроизоляционный материал для высокого напряжения - патент 2210826 (20.08.2003) | |
жаростойкий кабель - патент 2196367 (10.01.2003) | |
провод электрический (варианты) - патент 2179348 (10.02.2002) | |
электрический провод (варианты) - патент 2179347 (10.02.2002) |
Класс D06M15/263 из ненасыщенных карбоновых кислот или их солей или эфиров