КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ Российский патент 2003 года по МПК C09D109/08 C09D119/02 C09D5/02 

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано в качестве защитного и покрасочного покрытия строительных конструкций и сооружений из железобетона, кирпича, шифера, древесины др.

В мировой практике известны композиции, используемые в строительной технике в качестве защитных и/или декоративных покрытий на основе водных дисперсий полимеров (латексов).

За последние десятилетия американской компанией "Rohm and Haas" получены композиции на основе латексов полиакрилатов (пат. США 5344675, МКИ B 05 D 003/02), которые рекомендованы для защиты поверхности строительных материалов (бетона, древесины, керамики, асфальта и др.) от пыли, влаги и грязи.

Авторам той же компании в 1997 г. выдан патент на изобретение (Европейский патент 0466409, МКИ⁶ С 09 D 133/02) композиций, содержащих латексы ненасыщенных полимеров (бутадиена, изопрена, стирола, акрилатов и метакрилатов, в т.ч. замещенного акрилонитрила, акриловой и метакриловой кислот и др. соединений.

Таким образом, использование латексов позволяет создать безопасные композиции, исключив из их состава легколетучие горючие органические растворители.

Однако в патентах не приводятся какие-либо конкретные составы латексных композиций. Кроме того, для получения защитных покрытий предлагается нагрев поверхности обрабатываемого материала, что зачастую в строительной технике технологически весьма затруднено.

В качестве прототипа выбран состав водно-дисперсионной краски (заявка РФ 94018639, 1996, МПК⁶ C 09 D 109/08, БИ 1, 10.01.96), включающий бутадиен-стирольный латекс в качестве основы, наполнитель - двуокись титана, воду, а также тринатрийфосфат и сернокислый натрий, слюду, палыгорскитовую глину, эмульгатор ОП-7, ОП-10, загуститель КМЦ и пигменты.

Предложенный состав, хотя и обладает покрасочными свойствами, о чем свидетельствует значения укрывистости (см. заявку, табл.1-4), однако отсутствие в составе краски полимерных соединений с полярными группами, тем более при наличии большого количества наполнителей, не могут обеспечить повышенных адгезионных и гидроизоляционных свойств композиций и покрытий.

Кроме того, палыгорскит, являясь природным сорбентом (бентонитовой глиной), с помощью ван-дер-ваальсовых сил поглощает и удерживает влагу, а при значительном обводнении краски образует коллоидные растворы (см. заявку, с. 5). Все это будет ухудшать гидроизоляционные и адгезионные свойства краски. Поэтому указанный состав непригоден для наших целей.

Техническая задача предлагаемого изобретения - создание композиции с высокой адгезией к строительным материалам, обладающей гидроизоляционными и покрасочными свойствами, характеризующейся также негорючестью, взрывобезопасностью и нетоксичностью.

Для решения поставленной задачи нами разработан новый состав композиции, включающий в качестве основы латекс полиакрилатного или дивинил-стирольного каучука, эпоксидную диановую смолу, наполнитель - оксид титана или цинка, эмульгатор - поливиниловый спирт, отвердитель - полиэтиленполиамин и разбавитель - воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Полиакрилатный или бутадиен-стирольный латекс - 50,00-63,00
Эпоксидная диановая смола - 2,40-4,00
Поливиниловый спирт - 0,70-1,00
Оксид титана или цинка - 20,00-25,00
Полиэтиленполиамин - 0,24-0,40
Вода - Остальное
В качестве полиакрилатного латекса в состав композиции введен ДММА-65ГП на основе сополимера метакрилата 65 мас.ч., бутадиена 35 маc.ч. и метакриловой кислоты. Использованы и другие марки латекcов БМК-65/1, БМ-50И (Еркова Л.Н., Чечик С.С. Латексы. - Л.: Химия, 1983.).

Выбран бутадиен-стирольный латекс - СКС-30. Пригодны и другие марки бутадиен-стирольного латекса, например СКС-50, где соотношение бутадиена к стиролу составляет 50:50.

В качестве эпоксидной диановой смолы применены жидкие смолы с мол. массой 350-600 (ЭД-20, ЭД-15). Могут быть использованы и другие марки жидких эпоксидных смол. При необходимости в состав композиции можно вводить пигменты.

При этом свойства гидроизоляционных покрытий остаются практически неизменными.

Композицию изготавливают из доступного отечественного сырья. Способ приготовления отличается простотой. Он состоит в дозировке компонентов в указанном выше соотношении и последующем их смешении до получения однородной массы.

Процесс приготовления композиции может быть проиллюстрирован следующим примером.

Пример 1
В смеситель, снабженный мешалкой, помещают 1 г поливинилового спирта, 24,6 г воды и 4 г эпоксидной смолы. Смесь перемешивают в течение 20 мин, после чего к содержимому добавляют полиакрилатного или бутадиен-стирольного латекса и продолжают перемешивание до образования однородной эмульсии. Затем в полученную массу вводят 20 г диоксида титана (или оксида цинка) и продолжают перемешивание еще в течение 15 минут. Продукт выгружают в плотно закрываемую емкость. Непосредственно перед использованием в него вводят 0,4 г полиэтиленполиамина.

Остальные примеры изготовления композиции и результаты испытаний покрытий на ее основе сведены в таблицу.

Для проведения испытаний различных составов композиций и изучения их свойств были изготовлены образцы из бетона, кирпича и дерева и на их поверхность нанесены покрытия в соответствии с требованиями нормативных документов. Как следует из таблицы, покрытия, полученные на основе нашей композиции, , отличаются более высокими адгезионными и гидроизоляционными свойствами по сравнению с известными.

Кроме того, ценным свойством предложенной композиции является высокая укрывистость (80-97 г/м², примеры 1-8, см. таблицу), что позволяет использовать ее в качестве покрасочного материала для строительных конструкций. При этом она также обладает нетоксичностью, взрыво- и пожаробезопасностью.

Разработанная нами композиция на основе полиакрилатного и бутадиен-стирольного латексов прошла успешные испытания в строительных организациях и рекомендована для промышленного использования.

По нашему мнению, предложенный состав соответствует критериям патентоспособности и может быть рассмотрен отраслевой патентной экспертизой на предмет выдачи охранного документа.

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано в качестве защитного и покрасочного покрытия строительных конструкций и сооружений из железобетона, кирпича, шифера, древесины и др. Предложена композиция для получения гидроизоляционных покрасочных покрытий строительных материалов, составленных на основе водных дисперсий полимеров (латексов). Композиция состоит из полиакрилатного или бутадиенстирольного латексов, эпоксидной диановой смолы, эмульгатора - поливинилового спирта, наполнителя - диоксида титана или диоксида цинка, отвердителя - полиэтиленполиамина и воды в качестве разбавителя. Композиции нетоксичны, негорючи, взрывобезопасны и характеризуются высокой адгезией к строительным материалам, низким водопоглощением и высокой укрывистостью, что позволяет рекомендовать их в качестве гидроизоляционного и покрасочного материала для строительных конструкций. Введение в состав композиций различных пигментов позволяет получать покрытия широкой гаммы цветов. 1 табл.

Композиция для получения гидроизоляционных покрытий строительных материалов, содержащая латекс в виде основы, эмульгатор, наполнитель и разбавитель - воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве основы полиакрилатный или бутадиен-стирольный латекс, в качестве эмульгатора - поливиниловый спирт, в качестве наполнителя - оксид титана или цинка и дополнительно эпоксидную диановую смолу и отвердитель - полиэтиленполиамин при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Полиакрилатный или бутадиен-стирольный латекс - 50,00-63,00
Эпоксидная диановая смола - 2,40-4,00
Поливиниловый спирт - 0,70-1,00
Оксид титана или цинка - 20,00-25,00
Полиэтиленполиамин - 0,24-0,40
Вода - Остальное,