МАСТИКА КЛЕЯЩАЯ Российский патент 1998 года по МПК C09J1/02 

Изобретение относится к составам неорганических клеев и может быть использовано в химии и промышленности строительных материалов для изготовления клеевых композиций, применяемых для приклеивания облицовочных плиток (керамической, ПХВ, метлахской, зеркальной), кафеля, природного камня, деревянных изделий (ДВП, ДСП, ЦСП, паркета), кладки из стекла, пенобетонных блоков, кирпича и т.п..

Известны неорганические пастообразные клеи (мастики) на основе жидкого стекла и минеральных наполнителей (окись меди, наждачный порошок, каолин, мел, гипс или смеси, содержащие разные наполнители) (см. а.с. СССР N 255462, МПК C 09 J 1/02, опубл. 28.10.1969 г., б. 33; А.П.Петрова. "Термостойкие клеи", 1977 г., с. 160-161; справочник Дж.Шилдза. "Клеящие материалы", 1980 г., с.158-161).

Указанные клеи имеют следующие недостатки:
- гигроскопичность;
- низкие теплопроводные свойства и морозостойкость;
- хрупкость при отверждении;
- длительность отверждения при комнатной температуре (более 24 часов);
- ограниченную жизнестойкость.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является мастика клеящая (неорганический клей), содержащая основу - жидкое стекло и минеральный наполнитель (кварцевый песок) при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Кварцевый песок - 10 - 25
Жидкое стекло - 75 - 90
(см. М.М.Сычев "Неорганические клеи", 1986 г., с. 118).

Недостатки прототипа заключаются в ограниченной жизнестойкости (менее одного месяца) и низких эксплуатационных характеристиках, а именно:
- термостойкость менее 1200^oC;
- прочность менее 0,3 МПа;
- морозостойкость менее 20 циклов;
- высокая растворимость в контакте с водными средами;
- длительное время отверждения (более 24 часов).

Задачей настоящего изобретения является создание жизнестойкой универсальной мастики, имеющей высокие эксплуатационные характеристики.

Поставленная задача решается тем, что известная мастика клеящая, содержащая основу - жидкое стекло и минеральный наполнитель, согласно изобретению, содержит в качестве основы жидкое стекло с плотностью 1,38-1,41 кг/дм³ и модулем 2,85 - 3,15, в качестве минерального наполнителя - муку кварцевую с размером частиц 0,1-0,15 мкм и дополнительно содержит тальк с размером частиц 5-20 мкм и фурфурол при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Мука кварцевая - 38-42
Тальк - 19-21
Фурфурол - 0,5-0,6
Жидкое стекло - остальное
Характеристики и соотношения компонентов заявляемой "Мастики клеящей" необходимы и достаточны для решения поставленной задачи независимо от объема изготавливаемой партии.

Причем использование в качестве основы мастики жидкого стекла с указанными плотностью и модулем, имеющего пространственную трехмерную структуру; наполнителей, единых по природе с основой и характеризующихся оптимальными гидрофильными свойствами, обусловленными размерами их частиц; а также органической сшивающей добавки, способствует возникновению частичной упорядоченности дальнего порядка общей структуры, что обеспечивает увеличение жизнестойкости и улучшение эксплуатационных характеристик целевого продукта.

Из литературных источников известно использование фурфурола как растворителя или модификатора при приготовлении синтетических клеев, например, на основе феноло-формальдегидных или эпоксидных смол (см., например, А.И. Бусев, И.П.Ефимов. "Словарь химических терминов", 1971 г., с. 187; Справочник по клеям под ред. Г.В.Мовсисяна, 1980 г., с.90; Д.А.Кардашов. "Синтетические клеи", 1976 г., с.98).

Однако использование фурфурола в составе неорганических клеев в качестве сшивающей добавки, обеспечивающей стабилизацию трехмерной структуры жидкого стекла за счет образования поперечных связей между электроноакцепторными альдегидными группами фурфурола и электронодонорными группами кремнекислородных олигомеров не известны из уровня исследуемой техники и, следовательно, заявляемое изобретение соответствует критерию "новизна".

Сущность предлагаемой "Мастики клеящей" для специалиста не следует явным образом из уровня техники, что свидетельствует о ее соответствии критерию "изобретательский уровень".

Возможность приготовления мастики клеящей путем простого перемешивания из промышленно выпускаемых гостированных компонентов свидетельствует о ее соответствии критерию "промышленная применимость".

Заявляемая "Мастика клеящая" была изготовлена в стандартном смесителе с мешалкой с объемом 0,33 м³ в промышленных условиях предприятия, изготавливающего строительные материалы в Уральском регионе.

Для приготовления "Мастики клеящей" использовали следующие материалы:
- фурфурол технический по ТУ 64-11-04-87;
- тальк лакокрасочный марки МТ ГШМ по ГОСТ 19284-79;
- мука кварцевая по ТУ 5717-001-16767071-95;
- жидкое стекло по ГОСТ 13078-81.

Пример 1. Приготовление мастики клеящей.

В смеситель объемом 0,33 м³, снабженный лопастной мешалкой, загружали компоненты при следующем их соотношении в вес.% и характеристиках:
Фурфурол (смешивающая добавка) - 0,5
Тальк (минеральный наполнитель с размерами частиц 15 мкм) - 19
Мука кварцевая (минеральный наполнитель с размерами частиц 0,1 мкм) - 38
Жидкое стекло (основа, плотность 1,38 кг/дм³, модуль 3) - 42,5
Указанные компоненты перемешивали до получения однородной массы, исследовали ее эксплуатационные характеристики в соответствии с ТУ 5775-005-25057366-96.

В условиях примера 1 осуществляли приготовление мастики клеящей в примерах 2, 3 с варьированием характеристик компонентов и их соотношений.

Условия приготовления мастики клеящей и ее эксплуатационные характеристики в сравнении с известной мастикой клеящей, взятой за прототип (см. М. М.Сычев. "Неорганические клеи", 1986 г., с. 118), приведены в таблице.

Как видно из приведенных примеров и данных таблицы, использование заявляемой мастики клеящей по сравнению с известной мастикой, взятой за прототип (см. М.М.Сычев. "Неорганические клеи", 1986 г., с. 118), обеспечивает следующие технические и общественно-полезные преимущества:
универсальность, т.е. возможность применения для приклеивания различных материалов;
неограниченную жизнестойкость;
высокие эксплуатационные характеристики;
простоту приготовления;
нетоксичность.

Использование: химия, промышленность строительных материалов. Сущность изобретения: мастика клеящая содержит основу - жидкое стекло с плотностью 1,38 - 1,41 кг/дм³ и модулем 2,85 - 3,15, минеральный наполнитель - муку кварцевую с размером частиц 0,1 - 0,15 мкм и тальк с размером частиц 5 - 20 мкм, сшивающую добавку - фурфурол при следующем соотношении компонентов, мас. %: фурфурол 0,5 - 0,6, тальк 19 - 21, мука кварцевая 38-42, жидкое стекло - остальное. Технический результат: универсальность, неограниченная жизнестойкость, высокие эксплуатационные характеристики, простота приготовления, нетоксичность. 1 табл.

Мастика клеящая, содержащая основу - жидкое стекло и минеральный наполнитель, отличающаяся тем, что она в качестве основы содержит жидкое стекло с плотностью 1,38 - 1,41 кг/дм³ и модулем 2,85 - 3,15, в качестве минерального наполнителя - муку кварцевую с размером частиц 0,1 - 0,15 мкм и дополнительно содержит тальк с размером частиц 5 - 20 мкм и фурфурол при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Мука кварцевая - 38 - 42
Тальк - 19 - 21
Фурфурол - 0,5 - 0,6
Жидкое стекло - Остальноеп