ШПАТЛЕВОЧНАЯ МАССА Российский патент 2014 года по МПК C04B41/48 C04B26/04 C04B111/20 

Изобретение относится к области строительства, в частности к шпатлевочным материалам.

Шпатлевочная масса применяется для выравнивания различных поверхностей перед покраской, для герметизации стыков поверхностей. Кроме того, шпатлевочная масса, содержащая биоцид, предохраняет обрабатываемые деревянные, каменные, бетонные и кирпичные поверхности от биодеструкции их грибком.

Известна шпатлевочная масса, включающая в качестве дезсредства полиэтиленимин, в качестве пленкообразующего вещества - пиперилен-стирольный латекс (ПСЛ), в качестве наполнителя - мел или маршалит, в качестве загустителя - клей столярный или карбоксиметилцеллюлозу и поверхностно-активное вещество (ПАВ) (АС СССР №626074, кл. С04В 26/04).

Однако наряду с хорошими технологическими показателями, шпатлевочная масса не проявляет высоких биоцидных свойств.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является шпатлевочная масса следующего состава в мас.%:

латекс пиперилен-стирольный 5-15 бишофит 50-70 карбоксиметилцеллюлоза 1-3 дезинфицирующее средство (синергетическая смесь   алкилтриметиламмоний хлорида с хлоридом   полигексаметиленгуанидина) 1-5 вода остальное

(Пат. РФ №2491244, кл. С04В 26/04, 2012 г.).

Известная шпатлевочная масса обладает высокой водостойкостью и атмосферостойкостью.

Используемое в известной шпатлевочной массе дезинфицирующее средство обладает достаточным биоцидным эффектом.

Однако потребительские характеристики шпатлевочной массы, а именно: адгезионные характеристики, долговечность нанесения швов, наличие растрескивания заставляет задуматься об улучшении технологических характеристик.

Технической задачей, решаемой данным изобретением, является повышение технологических характеристик состава шпатлевочной массы, а именно: водостойкости, адгезионных характеристик, жизнестойкости и атмосферостойкости.

Для решения технической задачи в шпатлевочную массу, включающую латекс пиперилен-стирольный (ЛПС), карбоксиметилцеллюлозу и воду, дополнительно введены диатомит, метилизотиазолинон, стеаралкония хлорид, костный клей и тальк при следующем соотношении компонентов в мас.%:

латекс пиперилен-стирольный 5,0-15,0 диатомит 40,0-60,0 карбоксиметилцеллюлоза 1-3 костный клей 3,0-4,5 тальк 1,0-4,0 метилизотиазолинон 1,0-3,0 стеаралкония хлорид 0,1-1,5 вода остальное

Латекс пинерилен-стирольный (ЛПС) вводят для создания прочной пленки покрытия. ЛПС представляет собой водно-каучуковую суспензию, обеспечивающую равномерное распределение пленкообразущего полимера между другими компонентами состава шпатлевочной массы (ПС-70М ТУ 38-031016-90).

В качестве наполнителя используют диатомит. Введение наполнителя способствует образованию достаточно необходимой густоты состава шпатлевочной массы.

Диатомит - горная порода, состоящая из остатков диатомовых водорослей, рыхлая или немного сцементированная, светло-серого цвета.

Диатомит обладает высокими адсорбционными свойствами, высокой пористостью, слабой тепло- и звукопроводностью. Продукция на базе диатомита широко используется в промышленности, в частности в строительстве. Предпочтительно использовать крошку диатомитовую обожженную марки АО (0,2 мм) (Компания «ЭКО-РТИ-Холдинг», РФ, г. Сергиев Посад).

Загуститель является связующим компонентом и вводится для создания рабочей консистенции. В данном случае используют карбоксиметилцеллюлозу.

Карбоксиметилцеллюлоза является связующим и загущающим агентом. Используют карбоксиметилцеллюлозу фирмы Shin Etsu, KG.

Клей костный (ГОСТ 2067-93) является клеем животного происхождения. Сырьем является кость - природный источник животного белка. Не токсичен, прост в применении. В предлагаемом составе применяется как склеивающий компонент. Используют марку К 2,5 (Компания «Конкорд», РФ).

Тальк вводят в состав для уменьшения растрескивания отвержденной шпатлевочной массы при высыхании.

Тальк является минералом, Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂. Представляет собой жирный на ощупь рассыпчатый порошок белого цвета.

Тальк имеет повышенную атмосферостойкость, термостойкость и химическую стойкость. Обладает повышенными адсорбционными свойствами. Используют тальк МТ-ГШМ (ГОСТ 19284-79) (ООО «Русская сырьевая Компания», РФ).

Метилизотиазолинон вводят в состав в качестве биоцидного компонента.

Метилизотиазолинон является нетоксичным антибактериальным компонентом, обладающим широким спектром противомикробного действия в отношении грам-положительных и грам-отрицательных бактерий, дрожжевых и плесневых грибков. Метилизотиазолинон в своем составе содержит активную серу, которая является противогрибковым компонентом. Представляет собой прозрачную жидкость без запаха, хорошо растворимую в воде.

Выпускается Компанией «Sharon-Laboratories Ltd.», США, под товарной маркой Sharomix МТ.

В качестве второго биоцидного компонента используют стеаралконий хлорид. В данном составе стеаралконий хлорид действует также как поверхностно-активное вещество.

Стеаралконий хлорид относится к четвертичным аммониевым соединениям. В составе шпатлевочной массы стеаралконий хлорид также способствует смачиванию и улучшению технологических свойств. Используют стеаралконий хлорид, поставляемый компанией «СБК», основанной в 1997 году на базе Российского представительства сырьевого подразделения немецкого химического концерна Henkel KgaA (в настоящее время Cognis Deutshland GmbH).

Четвертичные аммониевые соединения проявляют сравнительно узкий спектр антимикробной активности. Они эффективны в отношении возбудителей кишечных и капельных инфекций бактериальной этиологии, однако недостаточно активны в отношении спор и простых вирусов, также антимикробная активность значительно снижается при низких температурах.

Отмеченные недостатки позволяют рекомендовать применение в составе биоцидов, которые содержат четвертичное аммониевое соединение в смеси с действующими веществами других классов химических соединений, в частности, метилизотиазолиноном, что приводит к увеличению биоцидного эффекта и расширению спектра противомикробной активности.

Таким образом, совместное действие метилизотиазолинона и стеаралкония хлорида в результате образования синергетической смеси приводит к существенному расширению бактерицидного действия, чем каждый из этих дезинфектантов в отдельности, кроме того существенно расширяется спектр антимикробной активности.

Эта синергетическая смесь ингибирует рост различных живых организмов, включая плесень, гниль, грибы, дрожжи, водоросли и бактерии во время хранения, транспортировки шпатлевочной массы, а также во время ее нанесения на поверхность обрабатываемого изделия.

Заявляемая шпатлевочная масса благодаря наличию компонентов с различными функциональными группами обладает повышенной адгезией к поверхностям различной структуры, обеспечивая биоцидное действие образующегося при этом покрытия. Технологические характеристики и потребительские свойства заявляемой шпатлевочной массы превосходят известное решение, принятое за прототип. (Пат. РФ №2491244, кл. С04В 26/04, 2012 г.).

Шпатлевочную массу получают следующим образом.

В смеситель с лопастной мешалкой загружают латекс пиперилен-стирольный в виде эмульсии, добавляют биоциды - метилизотиазолинон с стеаралконий хлоридом и карбоксиметилцеллюлозу, предварительно замоченную в воде.

Полученную смесь тщательно перемешивают и в процессе перемешивания добавляют диатомит, костный клей, тальк и недостающее количество воды в соответствии с рецептурой. Полученную массу окончательно перемешивают в течение 20-30 минут до получения пастообразного продукта. Для улучшения кроющей способности шпатлевочной массы ее перетирают в трехвалковой краскотерке в течение 10-15 минут.

Пример 1

В смеситель загружают 10 мас.% латекса пиперилен-стирольного в виде эмульсии, добавляют 2,0 мас.% метилизотиазолинона, 1 мас.% стеаралкония хлорида и карбоксиметилцеллюлозу в количестве 2 мас.%, предварительно замоченную в 5,0 мас.% воды.

Полученную смесь тщательно перемешивают и в процессе перемешивания добавляют диатомит в количестве 40,0 мас.%, костный клей в количестве 3,0 мас.%, тальк в количестве 3,0 мас.% и недостающее количество воды в соответствии с рецептурой в количестве 34,0 мас.%. Полученную массу окончательно перемешивают в течение 20 мин до получения пастообразного продукта. Далее шпатлевочную массу перетирают 10 мин в трехвалковой краскотерке.

Количество ингредиентов в формуле изобретения является величиной оптимальной и выбрано на основании многочисленных экспериментов.

В таблице 1 приведены конкретные примеры составов шпатлевочной массы, полученной по описанному способу, в таблице 2 - их свойства.

Результаты, приведенные в табл.2 показывают, что предложенная шпатлевочная масса обладает высокими эксплуатационными свойствами.

Таблица 1 № п/п Латекс пиперилен-стирольный Диатомит Карбоксиметилцеллюлоза Костный клей Тальк Метилизотиазолинон Стеаралкония хлорид Вода Технический результат       Содержание компонентов, мас.% 1 10,0 40,0 2,0 3,0 3,0 2,0 1,0 34,0 Шпатлевочная масса с высокими биоцидными свойствами и высокими технологическими характеристиками. 2 5,0 60,0 3,0 3,5 1,0 3,0 0,1 24,4 3 15,0 50,0 1,0 4,5 4,0 1,0 1,5 23,0 4 4,5* 50,0 2,0 3,0 2,0 2,0 1,0 35,5 Недостаточная смачиваемость массы. 5 15,5* 50,0 2,0 3,0 2,0 2,0 1,0 24,5 Чрезмерная вязкость шпатлевочной массы. 6 10,0 39,0 2,0 3,0 2,0 2,0 1,0 41,0 Неоднородность шпатлевочной массы. 7 10,0 61,0* 2,0 3,0 2,0 2,0 1,0 19,0 Ухудшение технологических характеристик. 8 10,0 50,0 0,5* 3,0 2,0 2,0 1,0 31,5 Расслоение шпатлевочной массы. 9 10,0 50,0 3,5* 3,0 2,0 2,0 1,0 28,5 Ухудшение технологических характеристик. 10 10,0 50,0 2,0 2,5* 2,0 2,0 1,0 30,5 Плохая адгезия слоя шпатлевочной массы. 11 10,0 50,0 2,0 5,0* 2,0 2,0 1,0 28,0 Высокая густота шпатлевочной массы - снижение потребительских свойств. 12 10,0 50,0 2,0 3,0 0,5* 2,0 1,0 31,5 Растрескивание слоя шпатлевочной массы. 13 10,0 50,0 2,0 3,0 4,5* 2,0 1,0 27,5 Снижение потребительских свойств из-за загущения шпатлевочной массы. 14 10,0 50,0 2,0 3,0 2,0 0,5* 1,0 31,5 Снижение биоцидных характеристик. 15 10,0 50,0 2,0 3,0 2,0 3,5* 1,0 28,5 Неоправданно высокий расход биоцида. 16 10,0 50,0 2,0 3,0 2,0 2,0 0,05* 30,95 Снижение смачиваемости и биоцидного эффекта шпатлевочной массы. 17 10,0 50,0 2,0 3,0 2,0 2,0 1,8* 29,2 Неоправданно высокий расход компонента. * - примеры, выходящие за заявленные пределы

Таблица 2 Показатели качества Шпатлевочная масса по прототипу Пример №1 №№ составов шпатлевочной массы согласно таблице 1 1 2 3 Водостойкость, часов 5,0 5,7 5,8 5,8 Адгезия методом отрыва, кг/см² 2,55 2,58 2,60 2,62 Жизнестойкость, суток 30 39 37 36 Атмосферостойкость, количество циклов 55 62 61 64 Биоцидиость, время гибели^* Е. coli 10 9 10 10 Asp.niger 80 78 80 80 ^* После контаминирования 10⁵ колониями тест-культуры поверхности (минуты)

Изобретение относится к строительным материалам. Технический результат - повышение эксплуатационные характеристик шпатлевочной массы, а именно: водостойкости, адгезионных характеристик, жизнестойкости и атмосферостойкости. Шпатлевочная масса содержит, мас.%: латекс пиперилен-стирольный 5,0-15,0, диатомит 40,0-60,0, карбоксиметилцеллюлоза 1-3, костный клей 3,0-4,5, тальк 1,0-4,0, метилизотиазолинон 1,0-3,0, стеаралкония хлорид 0,1-1,5, вода остальное. 2 табл.

Шпатлевочная масса, включающая латекс пиперилен-стирольный, карбоксиметилцеллюлозу и воду, отличающаяся тем, что дополнительно содержит диатомит, метилизотиазолинон, стеаралкония хлорид, костный клей и тальк при следующем соотношении компонентов в мас.%:
латекс пиперилен-стирольный 5,0-15,0 диатомит 40,0-60,0 карбоксиметилцеллюлоза 1-3 костный клей 3,0-4,5 тальк 1,0-4,0 метилизотиазолинон 1,0-3,0 стеаралкония хлорид 0,1-1,5 вода остальное