КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ ГИДРОФОБИЗАЦИИ ГИПСА Российский патент 2007 года по МПК C04B11/00 C04B28/14 C04B24/40 C04B103/65 C04B111/20 

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при производстве гипса и гипсовых изделий для придания им водоотталкивающих свойств.

При различных применениях гипса существенно иметь материал, обладающий стойкими механическими свойствами. Существенно также, чтобы материал сохранял после контакта с влажностью свои исходные свойства (внешний вид, механические свойства). С этой целью гипс следует гидрофобизировать, т.е. сделать его малочувствительным к воде. Именно с целью улучшения стойкости гипса к воде возникла необходимость обрабатывать гипс в массе. В случае гидрофобизации в массе обработку производят в процессе изготовления гипса обычно путем добавления к затворяющей воде гидрофобизующего соединения.

Широко известны гидрофобизирующие кремнийорганические жидкости в виде водных растворов алкилсиликонатов щелочных металлов (Воронков М.Г. и др. Гидрофобизация, Киев, 1973, с.239; Соболевский М.В. и др. Свойства и области применения кремнийорганических продуктов, М., 1975, с.296).

Известна порошкообразная композиция для гидрофобизации штукатурки, образующаяся при прокаливании природного или синтетического гипса, содержащая алкилгидридполисилоксан (А), гидроколлоид (В) и полисахарид, включающий по меньшей мере одну камедь (RU 2199500 С2, 27.08.2002). Недостатком данной композиции является сложная технология приготовления, экологически небезопасна и не обладает антисептическим действием.

Ближайшим из аналогов является комплексная добавка для гидрофобизации гипса, включающая кремнийорганическую жидкость и воду (NZ 508508A, 28.06.2002).

Целью данного изобретения является создание комплексной добавки, которая обладала бы более высокими влагозащитными и механическими свойствами (уменьшение влагопоглощения и повышение долговечности) за счет упрочнения гипса в массе, невысокой стоимостью, была проста в изготовлении, экологически и пожаробезопасна.

Поставленная цель достигается за счет того, что комплексная добавка для гидрофобизации гипса, включающая кремнийорганическую жидкость и воду, дополнительно содержит гексафторсиликат натрия, хлорид алюминия, а в качестве кремнийорганической жидкости - метилсиликонат натрия, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Метилсиликонат натрия29-32Гексафторсиликат натрия0,5-1,5Хлорид алюминия4-6ВодаОстальное

Эффективность применения данной комплексной добавки обусловлена образованием гидрофобных алюмометилсиликонатных сеток в массе гипса. В качестве комплексообразователя, содержащего кремний в шестерной координации, используется гексафторсиликат натрия, который позволяет контролировать процессы структурообразования в гипсе. Одновременно в результате гидролиза гексафторсиликата натрия образуется кремниевая кислота, способная к взаимодействию с алюмометилсиликонатом натрия.

Таким образом, указанные процессы приводят к упрочнению гидрофобных алюмометилсиликонатных сеток внутри гипса. Такая структура обладает более высокими влагозащитными свойствами и предотвращает проникновение влаги в массу гипса.

Пример конкретного выполнения.

1. Приготовление комплексной добавки.

Приготовление комплексной добавки осуществляют в два этапа:

1 этап. К водному раствору метилсиликоната натрия (ГКЖ 11) при непрерывном помешивании со скоростью 100-150 об/мин постепенно в течение 30 мин добавляют хлорид алюминия марки "ч" или "чда". Процесс перемешивания занимает 2-2,5 ч. Не прекращая перемешивания, в приготовленную смесь добавляют гексафторсиликат натрия "ч" или "чда" и снова перемешивают в течение 2-3 ч.

2 этап. Смесь оставляют на следующие сутки и разливают по емкостям. Полученную смесь используют как гидрофобизирующую добавку в гипс. В зависимости от сорта гипса и процента водоотношения при замесе гипса добавление порядка 1,0-1,4% к массе гипса предложенной комплексной добавки позволяет получать устойчивое значение водопоглощения 10%.

2. Испытание образцов гипса на водопоглощение.

Полученную добавку вносят в воду затворения гипса. Водогипсовый фактор (В/г) 0,6. Полученные образцы высушивают до постоянного веса. Взвешивают и далее погружают в воду на 2 ч. Снова взвешивают. Водопоглощение (А, %) рассчитывают по формуле

где m - масса образца после погружения в воду; m_сух - масса высушенного образца. Для получения предложенной добавки были приготовлены три состава ингредиентов. Количественный состав добавки от массы гипса и результаты испытаний образцов представлены в табл. 1 и 2.

На основании результатов испытаний, представленных в табл. 1 и 2, можно сделать вывод, что предлагаемая добавка обладает высокими влагозащитными и механическими свойствами (влагопоглощение гипса не более 10%), что свидетельствует о ее высоких гидрофобизирующих свойствах. Кроме того, добавка проста в приготовлении и применении, на водной основе, экологически и пожаробезопасна, обладает антисептическим действием, не меняет внешнего вида изделия и его механических свойств, дешевые исходные компоненты, следовательно, доступна широкомасштабному использованию в строительстве.

Таблица 1Водопоглощение образцов гипса, изготовленных с предложенной комплексной добавкойСостав комплексной добавкиМетилсиликонат натрия, мас.%Хлорид алюминия, мас.%Натрий кремнефтористый, мас.%Вода, мас.%Количество добавки, %А, %2940,566,5030-401,2161,4111,671,852,84030-403051,0 1,215   641,410    1,67    1,85    2,03    030-403261,560,51,214    1,410    1,67    1,85    2,03    Таблица 2Механические свойства образцов гипса, изготовленных с предложенной добавкойКол-во добавки в % от массы сухого гипсаВодогипсовое отношениеВодопоглощение, %Прочность на изгиб, МПаПрочность на сжатие, МПА00,738,55,36,91,50,73,74,06,01,250,78,14,27,0

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при производстве гипса и гипсовых изделий для придания водоотталкивающих свойств. Комплексная добавка для гидрофобизации гипса содержит, мас.%: метилсиликонат натрия 29-32, гексафторсиликат натрия 0,5-1,5, хлорид алюминия 4-6, вода остальное. Технический результат - повышение влагозащитных и механических свойств, т.е. долговечности строительных материалов, изготовленных из гипса. 2 табл.

Комплексная добавка для гидрофобизации гипса, включающая кремнийорганическую жидкость и воду, отличающаяся тем, что дополнительно содержит гексафторсиликат натрия, хлорид алюминия, а в качестве кремнийорганической жидкости - метилсиликонат натрия при следующих соотношениях ингредиентов, мас.%:

Метилсиликонат натрия29-32Гексафторсиликат натрия0,5-1,5Хлорид алюминия4-6ВодаОстальное