МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ, ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ И СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ МАТЕРИАЛА ДЛЯ ПОКРЫТИЙ Российский патент 2008 года по МПК C09D195/00 C08L95/00 C04B28/02 

Изобретение касается материала для покрытия, реактивно отверждаемого без испарения растворителя и с испарением максимально 15 мас.% воды, а также применения и способа его нанесения на строительные сооружения всех видов. Покрытия согласно изобретению можно наносить как на вертикальные (как кирпичные стены, стальные листы (трапеции) для промышленных ангаров, элементы фасадов), так и на горизонтальные поверхности (как потолки, плоские крыши, полы, части мостов и дорог), косые поверхности (как плотины, желоба, каналы), а также стыки различных частей сооружений (как соединения стен с плитами пола).

В строительной технике обычно различными способами наносят покрытия против проникновения воды на сооружения из бетона или других строительных материалов, как, например, дорожный асфальт. Бетон, асфальт и им подобные, как твердые строительные материалы, предрасположены к образованию трещин (усадочных и усталостных трещин, обусловленных статическими и термическими напряжениями) или дефектов покрытия (выщербин). Подобные трещины способствуют проникновению воды. Чтобы предотвратить это, на обращенную к проникающей воде сторону строительного материала наносят устойчиво-пластичные или вязкоупругие покрытия. Также сооружения из других строительных материалов, как древесина, кирпич, глина можно сделать непроницаемыми тем же или подобным способом.

Согласно уровню техники подобные герметизирующие покрытия получают следующими различными способами.

а. Наклеивание или наплавление полотен или пленок, например, листов кровли, полотен, обработанных пламенем, самоклеящихся или модифицированных полимерами битумных полотен и др. Нанесение полотен требует предварительной обработки, как нанесение предварительной окраски, работы на строительных лесах, работы с открытым пламенем, нарезания и соединения полотен внахлест и т.д. При внешних работах ветер может значительно усложнить работу. Узкие щели, углы и ребра значительно усложняют работу с полотнами и пленками и часто являются слабыми местами при негерметичности. Рабочие коллективы должны обладать профессиональными навыками, быть соответствующе образованными и слаженно работать вместе, чтобы делать работу без ошибок.

b. Намазывание или разбрызгивание горячих жидких термопластичных веществ, как битумы, модифицированные полимерами битумы, полимеры. Помимо технологии горячего распыления, требующей больших затрат, эти работы требуют сухой, теплой погоды, сухих подложек и обусловливают высокие трудозатраты и угрозу опасности строительному персоналу, высокие энергетические затраты и т.д.

с. Намазывание или напыление веществ, содержащих растворитель. Эти способы в связи с защитой окружающей среды (испарение вредного для окружающей среды растворителя из покрытия) в последние годы практически уже не используются или ограничены малыми строительными участками.

d. Намазывание или напыление жидкостей, преимущественно битумных эмульсий, модифицированных полимерами битумных эмульсий, полимерных дисперсий или дисперсий натурального каучука (WO 004096-прототип). Этот вид покрытий может быть также нанесен на умеренно влажную подложку, однако за один рабочий цикл могут быть нанесены только тонкие слои, так как, с одной стороны, растекание по горизонтальной поверхности плотными слоями невозможно и, с другой стороны, вода при сушке слоев должна испаряться. Как правило, системы связующих средств содержат около 30% воды. Неиспарившаяся вода ведет к образованию пузырей и дефектам герметичности. Слои из-за пенящегося эмульгатора в эмульсии содержат пузырьки пены и поэтому не свободны от дефектов. Нужно нанести, по крайней мере, 3-4 слоя друг на друга с чередующейся сушкой, что приводит к высоким трудовым и временным затратам. Температура подложки должна быть так высока, чтобы обеспечить безупречное испарение воды и пленкообразование частиц эмульсии, как правило, по крайней мере +15°С. Дождь, возникающий вскоре после нанесения покрытия, может частично повредить еще не просохший слой или смыть его полностью, что может привести к дальнейшим трудовым затратам и к загрязнениям, причиняющим большой ущерб строительным сооружениям. Мороз, а также кратковременные ночные заморозки также могут нанести большой ущерб. При очень жаркой погоде (солнечная сторона) часто происходит образование пленки (пенки), в результате чего вода остается заключенной в слое и может наблюдаться образование пузырей. Для того чтобы избежать этих недостатков, были разработаны двухкомпонентные распылительные системы, в которых совместно распыляется осадитель (который, как правило, является водосодержащим), что позволяет быстро разрушать эмульсии. Поэтому в дальнейшем стекание и смывание дождем можно предотвратить, но все-таки нужно соблюдать время сушки, и необходима минимальная температура пленкообразования. Также эти системы нанесения покрытий не пригодны для холодного строительного сезона.

е. Дополнительно к нанесению герметизирующей связующей пленки в практике строительства часто требуется также заготавливать на местах сооружений теплоизоляционные плиты и прочно их склеивать. Во всех ранее описанных способах необходимо на других стадиях, требующих затрат, склеивать или скреплять термоизоляционные плиты. Как правило, в последнем способе изоляция механически повреждается, что приводит к снижению герметичности, или изоляционные плиты включают воду из клеевой дисперсии, следствием чего является недостаточная прочность.

Задачей данного изобретения является разработка материала для покрытий, применение и способ нанесения этого материала для покрытий, с помощью которого можно избежать вышеназванных недостатков и который также может быть использован поздней осенью и зимой, то есть при температуре, близкой к точке замерзания.

Задача решается посредством материала для покрытий согласно одному или нескольким пунктам 1-6 формулы изобретения, применения согласно одному или нескольким пунктам 7-9 формулы изобретения, а также способу согласно одному или нескольким пунктам 10-12 формулы изобретения.

В противоположность до сих пор применяемым способам для покрытия поверхностей строительных сооружений материал для покрытия согласно изобретению может быть переработан от температуры +1°С, то есть поздней осенью и зимой.

Следующие свойства технического использования и связанные с этим преимущества материала для покрытий согласно изобретению по сравнению с уровнем техники обусловлены следующим.

I. Так как реактивно отверждаемый материал для покрытий состоит, по крайней мере, из 85-100% активного вещества, по сравнению с эмульсионными системами может быть сэкономлено до трети перерабатывающего материала, чтобы достичь желаемой эффективной толщины общего слоя. Далее, материал для покрытий пригоден также для заливки или заполнения трещин, швов, щелей и для образования герметичной связи между различными строительными материалами, как стальные листы, асфальт, бортовой камень и многое другое.

II. Вред от испарения воды из слоя и соблюдение минимальной температуры пленкообразования сводят к минимуму или полностью ликвидируют, покрытия после нанесения (от минут до немногих часов) быстро становятся полностью функциональными. Пленки покрытий являются плотными и также непроницаемыми для воды под напором, так как не содержат пузырей пены, обусловленных присутствием эмульгатора.

III. Влияние погоды почти не сказывается, так как отсутствует первоначальная возможность разбавления водой, или она существует лишь кратковременно. Минимальная температура пленкообразования находится значительно ниже нуля °С. Поэтому материал для покрытий согласно изобретению может быть использован также при температуре, близкой к нулю °С, и при высокой влажности воздуха, следовательно, поздней осенью и теплой зимой в среднеевропейской климатической зоне.

IV. Материал согласно изобретению и способ согласно изобретению никоим образом не требуют пожароопасных рабочих температур материала и тем самым соответствуют очень высокому стандарту безопасности труда для строительного персонала, выполняющего работу.

V. Способ согласно изобретению обеспечивает возможность бесшовного получения жидких пленок, поэтому отпадают все требующие затрат работы по разрезанию и соединению полотен внахлест, которые необходимы при герметизации полотен. Сложности геометрии строительных сооружений как ребра, углы, проломы в связи с этим могут быть изолированы от воды функционально безопасным и простым способом.

VI. Реакция отверждения, так называемый переход от консистенции, текучей в холодном состоянии и поэтому перерабатываемой на холоде, которая соответствует жидкотекучему пчелиному меду, к высокостабильной консистенции, которая больше не позволяет стекать отвержденному продукту по вертикальным стенам, происходит так быстро, что слои за один рабочий цикл можно напылять или накладывать шпателем толщиной вплоть до 4 мм.

VII. К соотношению смеси и к интенсивности перемешивания предъявляются такие малые требования, что оба компонента реакции могут подаваться простыми системами насосов (например, шестереночными насосами) в смесители - распылители, там объединяться в общий поток материала и разбрызгиваться на подложку для нанесения покрытий. Уже в свободном полете начинается возрастание вязкости за счет начинающейся реакции отверждения. Для строительных форм с низкой потребностью в материале, например, для ремонтных целей, пригоден также способ для склеивания в форме зарядной гильзы, например, 2-компонентной зарядной гильзы с насадкой статического смесителя.

VIII. Посредством значительной холодной обрабатываемости и хорошей возможности транспортироваться насосом обоих компонентов реакции технологически возможно работать также в недоступных участках, например, в котлованах, с минимально возможными расходами на оборудование. Емкости для хранения материала, насосы и, в случае необходимости, компрессор сжатого воздуха могут быть значительно удалены от рабочей поверхности, располагаясь на хорошо доступном участке. Материалы могут подаваться на расстояние вплоть до 100 м в тонких неподогреваемых шлангах, так что рабочий персонал должен пользоваться только просто устроенным и легким по весу распылительным пистолетом (вес менее кг) с 3 шлангами (сжатый воздух и 2 компонента материала). Поэтому выполнение способа осуществляется очень экономичным образом.

IX. Благодаря отличным адгезионным свойствам, покрытие согласно изобретению, находящееся в отвержденном состоянии, может за рабочий цикл на последующей стадии склеивать изоляционные плиты или изоляционные маты каждого вида, а также таковые с термической чувствительностью или с восприимчивостью к растворителям, как плиты из пенополистирола. Выпаривания веществ под изоляционными плитами не требуется, так как покрытие реактивно и не отверждается отгонкой.

X. Далее, покрытие согласно изобретению характеризуется также коррозионно-защитными свойствами, что открывает особенно интересные возможности применения для металлических конструкций.

XI. По сравнению с чистыми реактивно отверждаемыми полимерными системами, как, например, давно известные системы акрилатов, полиуретанов или эпоксидных смол, способ согласно изобретению отличается тем, что он базируется на битумном и минеральном сырье, вследствие его значительно более низкого уровня цен, а также его превосходных вязкоэластических свойств в его твердом состоянии, позволяющих сглаживать трещины. Далее, эти классические системы реактивных искусственных смол, как правило, не пригодны для нанесения слоя толщиной вплоть до 4 мм за один рабочий цикл, так как время отверждения является медленным для того, чтобы уменьшить стекание на вертикальной поверхности, при котором для холодной обработки требуется низкая вязкость.

Материал для покрытия согласно изобретению для переработки при температуре около 0°С предпочтительно состоит из:

Компонент А:

Смесь битума с водой, предпочтительно в соотношении 60:40 до 70:3050-100 мас.%Синтетический латекс или натуральный латекс, или поливинилацетатная или акрилатная эмульсия, или парафиновая эмульсия или эмульсия воска, или их комбинация0-50 мас.%Регулятор вязкости, как полиэтиленгликоль, простые эфироспирты или простые эфиры, или высококипящие углеводороды Тиксотропные добавки как волокна, микрочастицы из стекла, неорганические или органические кремниевые производные Добавки, улучшающие адгезию, как алифатические амины, полимерные клеи, воски0-10 мас.%.

Компонент В:

Наполнитель, как каменная мука, тальк, цемент, известковый мел, гипс, цемент летучей золы, шлаковая мука производства железа или стали20-50 мас.%Пластифицирующие нелетучие масла, например, соответствующие минеральные масла, растительные масла или их производные, или синтетические масла, которые, смотря по обстоятельствам, способны растворять битумы40-80 мас.%Регуляторы вязкости, диспергаторы, вспомогательные средства для масляной фазы0-10 мас.%

Компонент А смешивают в соотношении 100:10 до 50 мас.% с компонентом В и затем быстро наносят равномерным слоем с помощью шпателя, зубчатого шпателя, растирочной доски на подложку, подлежащую покрытию. Предпочтительно смешивание и нанесение можно также осуществлять двухкомпонентным способом распыления, в частности, используя возможные смесители, смешивается вручную или механически, например, с помощью статического смесителя или в соответствии со способом разбрызгивания распылителем или перед таковым.

Для формы выполнения изобретения при низких температурах в качестве примера выполнения два компонента смешивают друг с другом:

Компонент А:

Смесь битума с водой50 мас.%Синтетический латекс или латекс натурального каучука48 мас.%Регулятор вязкости2 мас.%

Компонент В

Наполнитель, как каменная мука, тальк, цемент50 мас.%Льняное, талловое или древесное масло45 мас.%Регулятор вязкости5 мас.%

Компоненты смешивались в соотношении 100:20 и характеризовались желаемыми свойствами.

Описан материал для покрытий или уплотнения, реактивно отверждаемый без применения и испарения растворителя и с максимальным испарением 15 мас.% воды, состоящий, по меньшей мере, из двух компонентов, первый компонент содержит 60-70%-ную смесь битума с водой в количестве 50-100 мас.%, 0-50 мас.% синтетического латекса или натурального латекса, эмульсии поливинилацетата или акрилата, парафина или воска и 0-10 мас.% регулятора вязкости, тиксотропной добавки и добавки, улучшающей адгезию, и второй компонент содержит 20-50 мас.% наполнителя, 40-80 мас.% пластифицирующего нелетучего масла и 0-10 мас.% регулятора вязкости, диспергатора и вспомогательного средства для масляной фазы, при этом первый компонент и второй компонент находятся в массовом соотношении 100:10 до 50. Материал для покрытий может быть использован для влагоизоляционного покрытия поверхностей всех ориентаций и/или уплотнения швов и щелей. Изобретение также относится к способу нанесения материала для покрытия на поверхность. 3 н. и 15 з.п. ф-лы.

1. Материал для покрытий или уплотнения, реактивно отверждаемый без применения и испарения растворителя и с максимальным испарением 15 мас.% воды, состоящий, по меньшей мере, из двух компонентов, отличающийся тем, что первый компонент содержит 60-70%-ную смесь битума с водой в количестве 50-100 мас.%, 0-50 мас.% синтетического латекса или натурального латекса, эмульсии поливинилацетата или акрилата, парафина или воска и 0-10 мас.% регулятора вязкости, тиксотропной добавки и добавки, улучшающей адгезию, и второй компонент содержит 20-50 мас.% наполнителя, 40-80 мас.% пластифицирующего нелетучего масла и 0-10 мас.% регулятора вязкости, диспергатора и вспомогательного средства для масляной фазы, при этом первый компонент и второй компонент находятся в массовом соотношении 100:10 до 50.2. Материал для покрытий по п.1, отличающийся тем, что пластифицирующее нелетучее масло является минеральным маслом, растительным маслом или их производным, или синтетическим маслом.3. Материал для покрытий по пп.1 и 2, отличающийся тем, что наполнители выбраны из каменной муки, талька, цемента, известкового мела, гипса, цемента летучей золы и шлаковой муки производства железа или стали.4. Материал для покрытий по пп.1 и 2, отличающийся тем, что регулятор вязкости, в частности, тиксотропные добавки выбраны из волокон, микрочастиц из стекла, неорганических или органических кремниевых производных.5. Материал для покрытий по п.3, отличающийся тем, что тиксотропные добавки выбраны из волокон, микрочастиц из стекла, неорганических или органических кремниевых производных.6. Материал для покрытий по пп.1, 2 и 5, отличающийся тем, что улучшающие адгезию добавки выбраны из алифатических аминов, полимерных клеев и восков.7. Материал для покрытий по п.3, отличающийся тем, что улучшающие адгезию добавки выбраны из алифатических аминов, полимерных клеев и восков.8. Материал для покрытий по п.4, отличающийся тем, что улучшающие адгезию добавки выбраны из алифатических аминов, полимерных клеев и восков.9. Материал для покрытий по пп.1, 2, 5, 7 или 8, отличающийся тем, что регуляторы вязкости выбраны из полиэтиленгликолей, простых эфироспиртов, простых полиэфиров и высококипящих углеводородов.10. Материал для покрытий по п.3, отличающийся тем, что регуляторы вязкости выбраны из полиэтиленгликолей, простых эфироспиртов, простых полиэфиров и высококипящих углеводородов.11. Материал для покрытий по п.4, отличающийся тем, что регуляторы вязкости выбраны из полиэтиленгликолей, простых эфироспиртов, простых полиэфиров и высококипящих углеводородов.12. Материал для покрытий по п.6, отличающийся тем, что регуляторы вязкости выбраны из полиэтиленгликолей, простых эфироспиртов, простых полиэфиров и высококипящих углеводородов.13. Применение материала для покрытий по пп.1-12 для влагоизоляционного покрытия поверхностей, таких как стены, потолки, плотины, каналы, полы, мосты, дороги или прочие площади для транспортных средств, листовая сталь (например, фасадная листовая сталь), элементы тепловой изоляции или маты и/или уплотнения швов и щелей.14. Применение по п.13, отличающееся тем, что материал для покрытий одновременно используют в качестве адгезионного состава, наносимого на поверхность теплоизоляционных плит.15. Применение по п.13 или 14, отличающееся тем, что материал для покрытий одновременно используют в качестве антикоррозионного покрытия.16. Способ нанесения материала для покрытия на поверхность по одному из пп.1-12, отличающийся тем, что первый и второй компоненты подают в смеситель отдельно друг от друга и смешивают в нем, и смесь компонентов разбрызгивают на поверхность распылителем.17. Способ по п.16, отличающийся тем, что смеситель является частью распылителя, и компоненты смешивают в распылителе.18. Способ по п.16 или 17, отличающийся тем, что компоненты подают из зарядной гильзы и направляют в насадку статического смесителя.