ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ВЯЖУЩЕГО С ОПТИМАЛЬНОЙ РЕОЛОГИЕЙ И ВЫСОКОЙ ФОТОКАТАЛИТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ Российский патент 2012 года по МПК C04B28/00 C04B22/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к композициям фотокаталитического цемента, в особенности применимым в форме жидкой смеси на поверхности различных подложек, таких как покрытия для разрушения загрязнителей, очистки от примесей окружающей среды и длительного сохранения внешнего вида поверхности.

Известный уровень техники

Композиции фотокаталитических покрытий, которые могут быть нанесены на различные подложки для улучшения защитных свойств и постоянства цвета поверхности и/или снижения нагрузки экологического загрязнения, были известны давно. Фотокаталитический слой, нанесенный на поверхности, может окислять и/или разлагать различные загрязнители, которые находятся в окружающей среде в газообразном виде или в форме микрочастиц, например N-оксиды, поликонденсированные ароматические углеводороды, бензол и т.д.; фотокатализ превращает вышеуказанные загрязнители в более простые продукты, которые не являются летучими и легко могут быть смыты, предотвращая таким образом их дальнейшее распространение в атмосфере, а также ограничивая действие загрязнителей на обработанной поверхности. Некоторые из этих композиций известны, например, из ЕР 633064, US 4530954 и т.д. Некоторые были произведены в форме краски, которая может быть нанесена валиком, другие были произведены в более вязкой форме, которая может быть нанесена шпателем и/или мастерком. Последняя имеет лучшую кроющую способность и также позволяет скрывать возможные неровности на поверхности подложки, улучшая таким образом однородность покрытой поверхности. Композиции в форме краски чрезвычайно жидкие и поэтому могут быть нанесены быстро; однако они имеют низкую выравнивающую способность и при нанесении толстого слоя они обладают склонностью к деформации и/или стеканию после нанесения под действием силы тяжести; тогда как композиции, которые могут быть выровнены (также определяемые как "обрызг" и "штукатурка"), обладают хорошей кроющей способностью, хотя у них более высокая вязкость, и поэтому требуют больших усилий при нанесении. Две характеристики не могут быть легко объединены.

ЕР 8856857 того же заявителя раскрывает композиции цемента, обладающие высокими адгезионными свойствами и растекаемостью и содержащие меламиновую смолу, полимерный пластификатор, модифицированный крахмал и другие компоненты. Среди своих характеристик эти композиции демонстрируют чрезвычайную текучесть при нанесении; после нанесения они характеризуются значительной плотностью и устойчивостью, с хорошим эффектом выравнивания обработанных поверхностей без деформаций или стекания. Недостаток композиций, раскрытых в ЕР 885857, состоит в том, что они требуют сложной смеси компонентов, некоторые из которых весьма дорогостоящие; кроме того, даже их значительная фотокаталитическая активность все еще является неудовлетворительной.

Заявитель исследовал новые композиции с оптимальной реологией, обладающие более низкой стоимостью и улучшенной фотокаталитической активностью.

Сущность изобретения

Неожиданно были разработаны новые фотокаталитические композиции, соответствующие вышеуказанным целям. Такие композиции характеризуются тем, что они включают:

(a) гидравлическое вяжущее;

(b) поликарбоксильный или акриловый суперпластификатор;

(c) эфир целлюлозы с вязкостью в диапазоне 10000-120000 мПа·с;

(d) адгезив;

(e) наполнитель из карбоната кальция, диоксида кремния или диоксида кремния-карбоната кальция;

(f) фотокатализатор.

Действительно было установлено, что эти композиции обладают такой текучестью при нанесении, которые позволяют быстро и легко обрабатывать большие поверхности; после нанесения композиции не стекают или не деформируются, а, наоборот, прикрепляются к обрабатываемой подложке до отверждения за счет высыхания. Кроме того, их получаемая фотокаталитическая активность чрезвычайно высокая, несмотря на использование низкого процентного содержания фотокатализатора.

Компонент (а): «гидравлическое вяжущее» означает гидравлический цементный материал в форме сухого порошка, который дает пластичные смеси, способные к отверждению и упрочнению при смешении сухого порошка с водой. Этот термин включает цементы в соответствии с определением стандарта UNI ENV 197.1 (белый, серый или окрашенный), цементные агломераты, гидравлическую известь согласно закону IT 595 (от 26^го мая 1965) и их смеси.

Компонент (b): акриловые/поликарбоксильные суперразжижители, используемые в качестве компонента (b), соответствуют требованиям, определяемым стандартом UNI EN 934-2. Эти вещества обычно используют для снижения отношения вода/цемент и улучшения непроницаемости и устойчивости композиций цемента. В настоящем изобретении могут быть использованы любой полисахарид или акриловый суперразжижитель. Примерами этих суперразжижителей, доступных в настоящее время, являются продукты Cimfluid Adagio® (Axim), Melflux® (Degussa) или линия Driver® (Axim).

Компонент (с): в настоящем изобретении может использоваться любой эфир целлюлозы с вязкостью 10000-120000 мПа·с. В настоящем описании "вязкость" указана как вязкость по Брукфельду, измеренная для 2% раствора при 20°C. Предпочтительно диапазон вязкости составляет 20000-90000 мПа·с. В настоящее время доступны эфиры целлюлозы с вышеуказанными диапазонами, например метилгидроксиметилцеллюлоза (Culminal®, Walocel®, Tylose®); другими примерами являются этилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза, гидроксипропилметилцеллюлоза, метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, метилкарбоксиэтилцеллюлоза и т.д.

Компонент (d): адгезивные агенты широко известны и они используются в изобретении. Они обычно состоят из виниловых или акриловых полимеров (например, поливинилацетат, поливиниловый эфир кислоты "Версатик", полибутилакрилат). Примерами таких продуктов, доступных на рынке, являются продукты Elotex, подобные Elotex АР 200.

Компонент (е): наполнители из карбоната кальция, диоксида кремния или диоксида кремния-карбоната кальция являются обычными доступными известными продуктами. Наполнители, которые могут использоваться для композиций цемента, определены в стандарте UNI EN 206. Такие продукты обычно используются для получения большей устойчивости, более низкой пористости и снижения выцветания. Наполнитель также может быть выбран среди минеральных добавок, например метакаолина, SiO₂ и их смесей.

Компонент (f): в качестве фотокатализатора может быть использовано любое вещество, способное к окислению/разложению при контакте с веществами, загрязняющими окружающую среду, в присутствии света и влаги. Термин "загрязнители окружающей среды" означает, например, органические загрязнители, такие как ароматические поликонденсированные соединения, альдегиды, бензол, газовую сажу, сравнимую с PM10, и неорганические загрязнители, такие как оксиды азота (NO_x) и оксиды серы (SO₂) и монооксид углерода (СО). Загрязнители, которые окислены/разложены за счет фотокаталитической активности, затем удаляют с поверхности под действием дождя или путем периодической промывки.

Предпочтительным фотокатализатором является диоксид титана (TiO₂), по меньшей мере, частично в форме анатаза или его предшественника. Выражение "по меньшей мере, частично в форме анатаза" означает, что частицы диоксида титана со структурой анатаза составляют, по меньшей мере, 5%, предпочтительно 25%, более предпочтительно, по меньшей мере, 50%, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 70%, в массовых процентах по отношению к общему количеству диоксида титана. В особенно предпочтительном аспекте изобретения 100% диоксида титана имеют структуру анатаза. Удельная поверхность частиц диоксида титана предпочтительно составляет 15-350 м²/г. Примером TiO₂, соответствующего вышеуказанным требованиям, является TiO₂ PC 105 и PC 500, поставляемые «|Millenium Inorganic Chemicals».

Выражение "предшественник диоксида титана" относится к любому продукту, который может образовывать вышеуказанный TiO₂ соответствующими химическими или физическими способами. Примером предшественника TiO₂ является так называемая "титановая паста". В композициях изобретения TiO₂ может быть объединен с соответствующими атомами, такими как Fe(III), Mg(II), Mo(V), Ru(III), Os(III), Re(V), V(IV) и Rh(III). В частности, эти атомы могут замещать на атомном уровне атомы Ti(IV), присутствующие в матрице TiO₂, по меньшей мере, на 0,5 мас.% по отношению к общему количеству диоксида титана (TiO₂).

Способы получения фотокатализаторов на основе диоксида титана раскрыты в литературе, например, в J. Phys. Chem. 1994, 98, 1127-34, Angew. Chemie 1994, 1148-9 и в Angew. Chemie Int., Ed. 1994, 33, 1091 и WO 01/00541 заявителя.

Вышеуказанные компоненты (a) - (f) предпочтительно присутствуют в композициях, которые являются объектом изобретения, в следующих концентрациях:

(а): 15-65%, более предпочтительно 35-45%

(b): 0,5-3%, более предпочтительно 1-2%

(с) 0,05-1%, более предпочтительно 0,1-0,4%

(d): 0,05-3%, более предпочтительно 0,5-1,5%

(е): 15-65%, более предпочтительно 33-43%

(f): 0,05-2%, более предпочтительно 0,8-1,6%.

Процентное содержание (а)-(f) указано в массовых процентах по отношению ко всей массе композиции.

Фотокатализатор может использоваться в качестве отдельного компонента или в случае, если фотокаталитическое вяжущее используют как компонент (а), фотокатализатор уже содержится непосредственно в цементе; в последнем случае вяжущее (а) содержит фотокатализатор предпочтительно в диапазоне 0,12-5%, более предпочтительно 2-4%, в пересчете на массу вяжущего (а). Примерами фотокаталитических вяжущих являются продукты ряда ТХ (Italcementi), такие как ТХ Area^®, ТХ Aria^®.

Вышеуказанные определенные композиции при необходимости также содержат дополнительно добавки, которые обычно используются в композициях цемента. Могут быть упомянуты порообразующие добавки, пигменты, антивспениватели и т.д.

Вышеуказанные композиции могут быть получены простым смешиванием соответствующих компонентов в любом порядке. Фотокатализатор может быть добавлен к различным компонентам смеси, или он может уже присутствовать в используемом вяжущем (фотокаталитический цемент). Различные твердые компоненты предпочтительно смешивают друг с другом в сухом состоянии в соответствующем смесителе (например, планетарный смеситель) в течение времени (например, 3 минуты), необходимого для получения хорошей гомогенизации. Порядок добавления различных твердых компонентов не имеет значения. Воду добавляют в соответствующих количествах и продолжают смешивание в течение времени (например, 2 минуты), необходимого для получения жидкого и гомогенного строительного раствора, пригодного для фотокаталитического покрытия. Строительный раствор получают добавлением соответствующих количеств воды к вышеуказанным композициям; для этой цели обычно используется отношение вода/вяжущее в диапазоне 0,2-0,8, где вяжущим является гидравлическое вяжущее (а), присутствующее в композиции. Вышеуказанные строительные растворы могут быть использованы в качестве краски, обрызга или штукатурки в зависимости от содержания воды и гранулометрии присутствующих компонентов: в случае красок отношение вода/вяжущее обычно находится в диапазоне 0,3-0,8 с гранулометрией сухой смеси <0,3 мм; в случае обрызга отношение вода/вяжущее обычно находится в диапазоне 0,2-0,6 с гранулометрией сухой смеси <0,6 мм; в случае штукатурки отношение вода/вяжущее обычно находится в диапазоне 0,2-0,6 с гранулометрией сухой смеси около 1 мм.

Композиции изобретения могут быть нанесены слоями различной толщины в зависимости от потребности; толщина обычно находится в диапазоне 1-20 мм. Нанесение обычно выполняют посредством шпателя или аналогичными средствами (например, мастерком). Для увеличения удельной поверхности контакта с воздухом поверхности нанесенного слоя может быть придана шероховатость соответствующей обработкой влажной поверхности или уже отвержденной композиции.

Изделия с поверхностью, покрытой вышеуказанными фотокаталитическими композициями, являются дополнительным объектом изобретения. Примерами таких изделий являются элементы дорожного покрытия, такие как, например, плитка, каменные блоки, плиты и поверхность дороги и тротуара в общем. Другими примерами являются элементы стен, фасада зданий, памятники и мемориальные плиты и доски, лестницы, фонтаны, скамейки и других архитектурных и/или уличных элементов оборудования.

Еще одним объектом изобретения является способ снижения содержания загрязнителей, содержащихся в окружающей среде, путем размещения в такой среде изделия, предварительно покрытого раскрытыми композициями. Фотокаталитическая активность дополнительно позволяет разлагать частицы загрязнителей различного вида, которые отлагаются на поверхности изделия: соответственно, поверхность остается более защищенной от нежелательного изменения цвета, с длительным сохранением исходных величин яркости, основной длины волны, чистоты цвета во времени согласно определениям, приведенным, например, в WO98/05601: в совокупности эти эффекты кратко определены как "долговечность цвета".

Все композиции изобретения соответствуют критериям оптимальной реологии с характеристиками, эквивалентными или лучшими, чем характеристики, композиций известного уровня техники. Кроме того, неожиданно оказалось, что настоящая комбинация компонентов приводит к сильному синергетическому эффекту в увеличении активности фотокатализатора. Действительно, как указано в экспериментальной части, композиции изобретения неожиданно являлись более активным, со значительно более высокой фотокаталитической активностью по отношению к сравнительным композициям, при использовании того же качества и количества фотокатализатора.

Изобретение таким образом достигает цели создания фотокаталитической композиции с оптимальной реологией при использовании ограниченного числа компонентов, которая легко может быть нанесена и не стекает, что приводит к экономии, связанной с более простой рецептурой. Кроме того, в связи с повышенной фотокаталитической активностью композиции можно эксплуатировать более эффективно или может быть уменьшена концентрация фотокатализатора и поэтому может быть уменьшена стоимость продукта при сохранении фотокаталитической активности эквивалентной активности известных композиций.

Далее приведены неограничивающие примеры, некоторые связаны с выполнением и характеристиками изобретения.

Экспериментальная часть

Реологическое поведение смесей изобретения и сравнительных смесей при механическом усилии оценивают по двум параметрам, представляющим соответственно:

(i) время нанесения смеси на подложку выравниванием, и

(ii) время после нанесения, в течение которого смесь остается влажной на вертикальной поверхности.

Параметр, представляющий время (i), является "вязкостью с высоким градиентом скорости", где градиент обычно находится в диапазоне 10²-10⁴ с^-1. Этот градиент является средним градиентом слоя толщиной в диапазоне 0,05-5 мм при обычной скорости нанесения 0,5 м/с.

Параметр, представляющий время (ii), является "вязкостью с низким градиентом скорости", при котором усилие сдвига находится в диапазоне 5×10^-1-5 Па. Это усилие является средним усилием, которому влажный строительный раствор подвергается после нанесения на вертикальную поверхность.

Прибор, используемый в экспериментах, является ротационным вискозиметром с регулируемым усилием (AR1000-N) ТА Istruments (с использованием геометрии лезвия "лопастного" типа), и процедура, используемая в экспериментах, следующая:

1. Приготовление строительного раствора (смешивание порошка и добавленной воды); общее время смешивания 2 минуты.

2. Загрузка образца и нагружение образца при скорости 100 с-¹ в течение 10 минут.

3. Создание градиента скорости от 10² с-¹ до 10⁴ с-¹.

4. Нагружение образца при скорости 100 с-¹ в течение 10 минут.

5. Пауза 4 минуты (образец, не нагружен). Применение усилия сдвига эквивалентно 5×10-¹-5 Па.

Композиции охарактеризованы по реологическим свойствам следующим образом:

- оптимальные (***): композиции с (i)<10 Па·с, (ii)>1000 Па·с

- средние (**): композиции с (i) 10-100 Па·с, (ii) 10-1000 Па·с

- плохие (*): композиции с (i)>100 Па·с, (ii)<10 Па·с

Все композиции со значениями (i)/(ii) в диапазонах (***)/(**) или (**)/(***) также классифицированы как "средние" (**);

все композиции со значениями (i)/(ii) в диапазонах (*)/(***) или (***)/(*) также классифицировали как "плохие" (*).

Значения, определенные выше для оптимальных смесей (***), соответствуют очень низкой вязкости, требующей таким образом ограниченных усилий пользователя на стадии нанесения и в то же время хорошей адгезии к поверхности, например, для устранения явления стекания после нанесения.

Фотокаталитическую активность определяют родаминовым тестом. Этот способ тестирования состоит в контроле изменения окраски во времени при УФ-облучении образцов цементного раствора, поверхность которых обработана органическим красителем.

Облучение выполняют УФ-лампой при температуре 20°С и R.H. (относительная влажность) 50-80%. Измерение цвета выполняют через 0 ч, 4 ч и 26 ч; определение выполняют в трех различных точках поверхности для каждого образца и рассчитывают среднюю величину.

Выбранным органическим красителем является родамин В, наносимый в виде водного раствора с известной концентрацией на поверхность образцов (0,05 г/л, наносимый в количестве 0,023 мл/см² поверхности образца).

Колориметр, работающий по системе CITL*a*b*, с освещением D65/10° при 8° сферической геометрии (измерение по системе CIELAB) используется для колориметрических измерений. В этой системе L* означает яркость, тогда как а* и b* -колориметрические координаты, представляющие измерение цветного тона в плоскости. Координата а* указывает на отклонение в красную область, если она положительна (+), или в зеленую область, если она отрицательна (-). Координата b* указывает на отклонение в желтую область, если она положительна (+), или в синюю область, если она отрицательна (-). В этом случае, поскольку родамин красного цвета, рассматриваемой координатой является только а*.

Для оценки фотокаталитической активности сравнительными параметрами являются:

а* (4): величина а* после 4 ч облучения

а* (26): величина а* после 26 ч облучения

Фотокаталитическую активность выражают следующим образом: плохая (*): а* (4):=<22 а* (26):<55

средняя (**): а* (4):=22-30 а* (26): 55-70

оптимум (***): а* (4):=>30 а* (26):>70

Все композиции со значениями *(4)/*(26), включенные в диапазоны (***)/(**) или (**)/(***), также классифицированы как "средние" (**); все композиции со значениями *(4)/*(26), включенные в диапазоны (*)/(***) или (***)/(*), также классифицированы как "плохие" (*).

Пример 1

Обрызг готовят с использованием композиции, представленной ниже:

Компонент мас.% Цемент Italcementi ТХ 39,6 Наполнитель из карбоната кальция 38,5 АР 200 (Elotex) 1,05 Culminal C4051 (Hercules) 0,16 Cimfluid Adagio P1 (Axim) 1,2 Вода 19,5

Процентное содержание TiO₂ в цементе ТХ, используемом во всех примерах 19, одинаковое и равно 3 мас.%.

Все порошковые компоненты смешивают в планетарном смесителе Хобарта (Hobart) в течение 3 минут до достижения хорошей гомогенизации порошков; затем добавляют воду и продолжают смешивание в течение других 2 минут.

Реологические измерения, выполненные на влажном строительном растворе, дают оптимальную (***) реологию смеси и оптимальную (***) фотокаталитическую активность образцов, выполненных из этого строительного раствора.

Пример 2

Обрызг готовят с использованием композиции, представленной ниже:

Компонент мас.% Цемент Italcementi ТХ 39,6 Наполнитель из карбоната кальция 38,5 АР 200 (Elotex) 1,05 Tylose МН60004 Р6 ((Clariant) 0,23 Cimfluid Adagio P1 (Axim) 1,2 Вода 19,5

Все порошковые компоненты смешивают в планетарном смесителе Хобарта (Hobart) в течение 3 минут для получения хорошей гомогенизации порошков, затем добавляют воду и продолжают смешивание в течение следующих 2 минут.

Реологические измерения, выполненные на влажном строительном растворе, дают оптимальную оценку реологии (***), тогда как образцы, выполненные из этого строительного раствора, демонстрируют оптимальную фотокаталитическую активность

Пример 3 (Сравнение)

Обрызг готовят с использованием композиции, представленной ниже:

Компонент мас.% Цемент Italcementi ТХ 39,6 Наполнитель из карбоната кальция 38,4 АР 200 (Elotex) 1,05 НЕС (Lamberti) 0,16 Cimfluid Adagio P1 (Axim) 1,2 Вода 19,6

Все порошковые компоненты смешивают в планетарном смесителе Хобарта (Hobart) в течение 3 минут для получения хорошей гомогенизации порошков, затем добавляют воду и продолжают смешивание в течение следующих 2 минут.

Реологические измерения, выполненные на влажном строительном растворе, дают плохую реологию смеси (*), тогда как образцы, выполненные из этого строительного раствора, демонстрируют оптимальную фотокаталитическую активность (***).

Пример 4 (Сравнение)

Обрызг готовят с использованием композиции, представленной ниже:

Компонент мас.% Цемент Italcementi ТХ 39,6 Наполнитель из карбоната кальция 38,5 АР 200 (Elotex) 1,05 CMC Blanose (Hercules) (Hercules) 0,16 Cimfluid Adagio PI (Axim) 1,2 Вода 19,5

Все порошковые компоненты смешивают в планетарном смесителе Хобарта (Hobart) в течение 3 минут для получения хорошей гомогенизации порошков, затем добавляют воду и продолжают смешивание в течение следующих 2 минут.

Реологические измерения, выполненные на влажном строительном растворе, дают плохую реологию смеси (*), и отмечается средняя фотокаталитическая активность (**) образцов, выполненных из этого строительного раствора.

Пример 5

Обрызг готовят с использованием композиции, представленной ниже:

Компонент мас.% Цемент Italcementi ТХ 39,4 Наполнитель из карбоната кальция 38,3 АР 200 (Elotex) 1,05 Culminal С4045 (Hercules) 0,16 Meflux 1641 (Degussa) 1,2 Вода 19,9

Все порошковые компоненты смешивают в планетарном смесителе Хобарта (Hobart) в течение 3 минут для получения хорошей гомогенизации порошков, затем добавляют воду и продолжают смешивание в течение следующих 2 минут.

Реологические измерения, выполненные на влажном строительном растворе, дают оптимальную оценку реологии (***), и отмечается высокая каталитическая активность (***) образцов, выполненных из этого строительного раствора.

Пример 6

Обрызг готовят с использованием композиции, представленной ниже:

Компонент мас.% Цемент Italcementi ТХ 39,4 Наполнитель из карбоната кальция 38,3 АР 200 (Elotex) 1,05 МКХ40000РР01 (Walocel) 0,16 Meflux 1641 (Degussa) 1,2 Вода 19,9

Все порошковые компоненты смешивают в планетарном смесителе Хобарта (Hobart) в течение 3 минут для получения хорошей гомогенизации порошков, затем добавляют воду и продолжают смешивание в течение следующих 2 минут.

Реологические измерения, выполненные на влажном строительном растворе, дают оптимальную реологию (***), и отмечается высокая каталитическая активность (***) образцов, выполненных из этого строительного раствора.

Пример 7 (Сравнение: ЕР-А-885 857)

Обрызг готовят в соответствии с ЕР-А-885 857 с использованием композиции, представленной ниже:

Компонент мас.% Цемент Italcementi ТХ 39,4 Наполнитель из карбоната кальция 38,3 АР 200 (Elotex) 1,05 Methocell 228 (Dow Chemical) 0,16 Melment F10 (Degussa) 1,6 Amilotex 8100 (Hercules) 0,016 Вода 19,4

Все порошковые компоненты смешивают в планетарном смесителе Хобарта (Hobart) в течение 3 минут для получения хорошей гомогенизации порошков, затем добавляют воду и продолжают смешивание в течение следующих 2 минут. Реологические измерения, выполненные на влажном строительном растворе, дают оптимальную реологию смеси (***), тогда как отмечается плохая каталитическая активность (*) образцов, выполненных из этого строительного раствора.

Пример 8 (Сравнение)

Обрызг готовят с использованием композиции, представленной ниже:

Компонент мас.% Цемент Italcementi ТХ 39,4 Наполнитель из карбоната кальция 38,3 АР 200 (Elotex) 1,05 Methocell 228 (Dow Chemical) 0,16 Melment F10 (Degussa) 1,6 Вода 19,4

Все порошковые компоненты смешивают в планетарном смесителе Хобарта (Hobart) в течение 3 минут для получения хорошей гомогенизации порошков, затем добавляют воду и продолжают смешивание в течение следующих 2 минут. Реологические измерения, выполненные на влажном строительном растворе, дают плохую реологию смеси (*) и плохую каталитическую активность (*) образцов, выполненных из этого строительного раствора.

Пример 9 (Сравнение)

Обрызг готовят с использованием композиции, представленной ниже:

Компонент мас.% Цемент Italcementi ТХ 39,4 Наполнитель из карбоната кальция 38,5 АР 200 (Elotex) 1,05 Melment F10 (Degussa) 1,6 Amilotex 8100 (Hercules) 0,05 Вода 19,4

Все порошковые компоненты смешивают в планетарном смесителе Хобарта (Hobart) в течение 3 минут для получения хорошей гомогенизации порошков, затем добавляют воду и продолжают смешивание в течение следующих 2 минут.

Реологические измерения, выполненные на влажном строительном растворе, показывают плохую реологию (*), и отмечается средняя каталитическая активность (**) образцов, выполненных из этого строительного раствора.

Полученные ранее результаты представлены в следующей таблице:

Из полученных данных можно отметить, что композиции изобретения показывают оптимальные значения как реологии, так и фотокаталитической активности. Напротив, ни одна из композиций сравнения не объединяет двух оптимальных значений, показывая средние или плохие значения реологического и/или фотокаталитического компонента. Кроме того, полученные композиции обладают существенным увеличением фотокаталитической активности по сравнению с композициями известного уровня техники ЕР 885857 (пример 7) при эквивалентном процентном содержании фотокатализатора.

Изобретение может найти применение в качестве покрытия на поверхности различных подложек для разрушения загрязнителей, очистки от вредных примесей окружающей среды и длительного сохранения внешнего вида поверхности. Технический результат - получение покрытия с высокой фотокаталитической активностью и улучшенными реологическими характеристиками. Фотокаталитическая композиция содержит гидравлическое вяжущее, поликарбоксильный или акриловый суперразжижитель, эфир целлюлозы с вязкостью в диапазоне 10000-120000 мПа·с, адгезив, наполнитель из карбоната кальция, диоксида кремния или диоксида кремния-карбоната кальция и фотокатализатор. Изобретение также касается способа приготовления указанной композиции путем смешения ее компонентов, цементного строительного раствора, содержащего гомогенно смешанную с водой указанную композицию, изделия с покрытием из указанной композиции, а также способов удаления загрязнителей из окружающей среды и повышения долговечности изделий и архитектурных элементов путем использования изделий или архитектурных элементов, покрытых указанной композицией. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. 6 н. и 9 з.п. ф-лы, 9 пр., 10 табл.

1. Фотокаталитическая композиция, характеризующаяся тем, что включает:
(a) гидравлическое вяжущее;
(b) поликарбоксильный или акриловый суперразжижитель;
(c) эфир целлюлозы с вязкостью в диапазоне 10000-120000 мПа·с;
(d) адгезив;
(e) наполнитель из карбоната кальция, диоксида кремния или диоксида кремния-карбоната кальция;
(f) фотокатализатор.

2. Композиция по п.1, в которой фотокатализатор (f) является диоксидом титана, по меньшей мере, частично в форме анатаза или его предшественника.

3. Композиция по п.2, в которой фотокатализатор (f) является диоксидом титана в форме анатаза, по меньшей мере, на 70 мас.%, по отношению к общей массе диоксида титана.

4. Композиция по п.1, в которой вязкость эфира целлюлозы (с) находится в диапазоне 20000-90000 мПа·с, и эфир целлюлозы выбран из метилгидроксиметилцеллюлозы, этилцеллюлозы, гидроксипропилцеллюлозы, гидроксипропилметилцеллюлозы, метилцеллюлозы, карбоксиметилцеллюлозы, метилкарбоксиэтилцеллюлозы.

5. Композиция по п.1, в которой адгезив (d) является виниловым или акриловым полимером.

6. Композиция по п.1, в которой содержание используемых компонентов в мас.%, по отношению к общей массе композиции составляет:
(a): 15-65%,
(b): 0,5-3%,
(c): 0,05-1%,
(d): 0,05-3%,
(e) 15-65%,
(f) 0,05-2%.

7. Композиция по п.6, в которой содержание используемых компонентов в мас.%
по отношению к общей массе композиции составляет:
(a): 35-45%,
(b): 1-2%,
(e) 0,1-0,4%,
(d): 0,5-1,5%,
(e) 33-43%,
(f) 0,8-1,6%.

8. Способ приготовления композиции по п.1, характеризующийся тем, что компоненты (a)-(f) смешивают до однородности и компонент (f) используют как отдельный компонент или предварительно смешивают с компонентом (а).

9. Цементный строительный раствор, содержащий композицию по п.1, гомогенно смешанную с водой.

10. Строительный раствор по п.9, в котором весовое отношение воды к вяжущему (а) находится в диапазоне 0,2-0,8.

11. Изделие, поверхность которого покрыта фотокаталитической композицией по п.1.

12. Изделие по п.11, в котором средняя толщина покрытия из композиции составляет 1-20 мм.

13. Изделие по п.11, которое выбрано из каменной брусчатки, плиток, дороги или тротуара, стены, фасада здания, памятника, пластины, мемориальной доски, лестницы, фонтана, скамьи или другого архитектурного и/или уличного элемента оборудования.

14. Способ удаления загрязнителей окружающей среды в присутствии света и влаги, характеризующийся тем, что в окружающей среде, требующей такой обработки, размещают изделия, предварительно покрытые композициями по п.1.

15. Способ увеличения долговечности окрашивания архитектурных элементов, подвергаемых воздействию загрязнителей окружающей среды, характеризующийся тем, что внешнюю поверхность указанных элементов покрывают композицией по п.1.