Состав для получения теплосберегающего, влагостойкого и пожаробезопасного покрытия Российский патент 2021 года по МПК C09D109/04 C09D175/02 C04B26/02 C04B41/48 C04B111/27 C04B111/28 

Изобретение относится к области комбинированных покрытий, предназначенных для защиты от гниения дерева, а также от плесени отштукатуренных поверхностей, поверхностей из кирпича или бетона, а также обладающих пожаробезопасными свойствами.

Из уровня техники известны составы, применяемые для теплосбережения или пожаробезопасности конструкций, например, микропорошковый, высокопрочный, водонепроницаемый теплоизоляционный декоративный интегрированный материал на основе полиуретана и способу его получения, известный из описания к патенту WO 2018045622 A1, опубликованному 15.03.2018. Материал представляет собой материал с закрытыми порами, приготовленный с использованием полиуретана в качестве матричной смолы, с добавлением большого количества микропорошковых частиц и множества смешивающих агентов, измельчением и контролем пенообразования. Материал может быть превращен в покрытие, рулон, доску или блок с помощью покрытия кистью, покрытия распылением или заливки. Подготовленный материал может быть красного, желтого, синего, черного, белого и т.д. После корректировки красителем. Материал сочетает в себе преимущества высокой водостойкости, превосходных теплоизоляционных свойств и декоративности, высокой прочности, хорошей коррозионной стойкости и огнестойкости. Покрытие из материала обладает достаточной прочностью сцепления с основой и высокой чистотой поверхности. Рулон из материала обладает хорошей гибкостью и может быть использован для гидроизоляции и теплоизоляции вновь построенных или существующих домов, туннелей, подземных сооружений и тому подобного. Материал с закрытыми порами получают путем добавления в матрицу частиц микропорошка, отвердителя и компаунда, смолу, измельчающую и контролирующую пенообразование и имеющую пористость 50-95%, размер пор от 0,1 до 3 мм, можно наносить кистью, распылением или отливать до толщины от 0,1 до 1,5 мм, от 1,5 до 3 мм, от 3 до 30 мм, или 30 мм, предел прочности при растяжении 10 МПа или более. Прочность на сжатие от 1 до 12 МПа, теплопроводность от 0,02 до 0,2 Вт/(мК), 0,4 МПа, непроницаемая для воды в течение 12 часов, и различные цвета могут быть получены путем регулировки красителя; интегрированный материал включает 100 частей матричной смолы, 20 частей по массе - 120 частей отвердителя, 30-120 частей мелких частиц порошка; указанная основная смола представляет собой алифатический полиэфирполиол.

Несмотря на ряд преимуществ указанного аналога, раскрытый в нем состав не обладает пожаробезопасными свойствами.

Также из уровня техники известен, выбранный в качестве наиболее близкого аналога, раскрытого в патенте RU 2551363 C2, опубликованном 20.05.2015. Изобретение относится к теплоизоляционным покрытиям и может быть использовано для тепловой изоляции поверхностей различной природы и формы. Энергосберегающее антикоррозионное покрытие пониженной пожарной опасности включает наполнитель - замкнутые негорючие стеклянные полые микросферы 3М размером от 30 до 110 мкм, представляющие собой легкосыпучие порошки с насыпной плотностью 0,10-0,15 г/см³, диоксид титана, дополнительно содержит латекс марки СКД-1С, акриловые дисперсии «Акрэмос-101» и «Акрэмос-402», флуралит (нанополитетрафторэтилен), антипирены - декабромдифенилоксид и гидроксид алюминия, фунгицид - фосфат полигексаметиленгуанидина, пеногаситель BYK-037, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: латекс марки СКД-1С - 4,00-27,92, акриловая дисперсия «Акрэмос 101» - 32,00-55,20, акриловая дисперсия «Акрэмос 402» - 0,77-0,80, стеклянные полые микросферы 3М - 14,54-35,86, Флуралит (нанополитетрафторэтилен) - 1,00-6,20, декабромдифенилоксид - 4,80-7,00, гидроксид алюминия - 5,10-5,10, диоксид титана - 0,70-1,20, фосфат полигексаметиленгуанидина - 0,22-0,24, пеногаситель BYK-037 - 0,32-0,35.

Недостатком ближайшего аналога является то, что указанный в нем состав не обладает достаточной влагостойкостью.

Техническим результатом заявленного изобретения является создание универсального состава с улучшенными теплосберегающими, влагостойкими и пожаробезопасными свойствами для защиты поверхностей любого типа.

Технический результат достигается посредством создания состава для получения теплосберегающего, влагостойкого и пожаробезопасного покрытия, защищающего от гниения дерево и от плесени оштукатуренные поверхности, кирпич и бетон, включающий компоненты в следующем соотношении, мас.%: теплосберегающий компонент 45 - 50, влагостойкий компонент 20 - 25, пожаробезопасный компонент 30 - 35, при этом теплосберегающий компонент содержит полые керамические микросферы с удельной массой 450 - 750 кг/м³ в качестве наполнителя, полимерное латексное связующее, пеногаситель и воду, влагостойкий компонент содержит полимочевину, полые стеклянные и/или алюмосиликатные микросферы с диаметром частиц 100 - 300 мкм и, по крайней мере, одну функциональную добавку, выбранную из ряда, включающего полифосфат аммония, волластонит, микрокальцит, диоксид кремния, при этом пожаробезопасный компонент образуют равномерным смешиванием пенообразователя из полимерной эмульсии, которая расширяется и вспенивается, при этом она содержит самосшивающийся акрилатный сополимер, обеспечивающий образование однородной смеси, наполненной противопожарным газом, например, углекислота, фреон и т.п.

В частном варианте, теплосберегающий компонент в качестве наполнителя содержит полые керамические микросферы с удельной массой 450 - 750 кг/м³, твердостью по Моосу 5,0 - 6,0, со следующим распределением частиц по размерам, мас.%:

Базовый диаметр 250 - 350 мкм 30,0 - 62,0 Диаметр 5 - 10 мкм 15,0 - 20,0 Диаметр 10 - 30 мкм 5,0 - 30,0 Диаметр 30 - 50 мкм 5,0 - 30,0 Диаметр 60 - 100 мкм 8,0 - 10,0 Диаметр 100 - 250 мкм 5,0 - 10,0

В частном варианте выполнения изобретения, теплосберегающий компонент в качестве полимерного связующего содержит латекс, выбранный из группы, включающей модифицированный акрилацетатный латекс, 33-38%-ный латекс сополимера бутадиена, акрилонитрила и метакриловой кислоты, сополимер стирола и н-бутилакрилата в соотношении 1:1 по массе.

В другом частном варианте выполнения, теплосберегающий компонент в качестве технологической добавки содержит пеногаситель, выбранный из группы, включающей силиконовые пеногасители, трибутилфосфат, полиэфирные производные жирных кислот при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Вышеуказанные микросферы 18,0 - 32,0 Вышеуказанный пеногаситель 0,01 - 1,0

Вышеуказанное связующее 8,0 - 12,0

Вода до 100

В частности, влагостойкий компонент содержит полимочевину, полые стеклянные и/или алюмосиликатные микросферы с диаметром частиц 100 - 300 мкм и, по крайней мере, одну функциональную добавку, выбранную из ряда, включающего полифосфат аммония, волластонит, микрокальцит, диоксид кремния, при следующем соотношении, мас.%:

Полимочевина 65,0 - 75,0 Полые микросферы 20,0 - 30,0 Указанные функциональные добавки 3,0 - 5,0

Также в одном из вариантов выполнения состав снабжен теплореагирующим и светореагирующим наполнителем, свойства которого меняются в зависимости от парциального давления.

Один из вариантов выполнения изобретения раскрывает состав, который содержит теплореагирующий наполнитель, который сжимается и расширяется при изменении температуры от +5 до +200 градусов.

В другом частном варианте выполнения состав содержит оптический компонент, отражающий УФ-излучение и преломляющий ИК-излучение, чем создает биозащитный УФ-слой и теплоотражающий ИК-слой.

Далее раскрыт один из вариантов осуществления изобретения не ограничивающий объем прав заявленного изобретения.

Состав для получения теплосберегающего, влагостойкого и пожаробезопасного покрытия, защищающего от гниения дерево и от плесени оштукатуренные поверхности, кирпич и бетон, может быть получен путем смешивания известных теплосберегающего и влагостойкого компонента с пожаробезопасным компонентом. В результате экспериментов было выявлено наиболее рациональное соотношение компонентов, мас.%: теплосберегающего компонента 45 - 50, влагостойкого компонента 20 - 25, пожаробезопасного компонента 30 - 35.

В составе используется известный теплосберегающий компонент, который содержит полые керамические микросферы с удельной массой 450-750 кг/м³ в качестве наполнителя, полимерное латексное связующее, пеногаситель и воду, влагостойкий компонент содержит полимочевину, полые стеклянные и/или алюмосиликатные микросферы с диаметром частиц 100-300 мкм и, по крайней мере, одну функциональную добавку, выбранную из ряда, включающего полифосфат аммония, волластонит, микрокальцит, диоксид кремния, теплосберегающий компонент в качестве наполнителя содержит полые керамические микросферы с удельной массой 450-750 кг/м³, твердостью по Моосу 5,0-6,0, со следующим распределением частиц по размерам, мас.%:

Базовый диаметр 250 - 350 мкм 30,0 - 62,0 Диаметр 5 - 10 мкм 15,0 - 20,0 Диаметр 10 - 30 мкм 5,0 - 30,0 Диаметр 30 - 50 мкм 5,0 - 30,0 Диаметр 60 - 100 мкм 8,0 - 10,0 Диаметр 100 - 250 мкм 5,0 - 10,0.

В качестве полимерного связующего содержит латекс, выбранный из группы, включающей модифицированный акрилацетатный латекс, 33-38%-ный латекс сополимера бутадиена, акрилонитрила и метакриловой кислоты, сополимер стирола и н-бутилакрилата в соотношении 1:1 по массе.

Теплосберегающий компонент содержит пеногаситель, выбранный из группы, включающей силиконовые пеногасители, трибутилфосфат, полиэфирные производные жирных кислот при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Вышеуказанные микросферы 18,0 - 32,0 Вышеуказанный пеногаситель 0,01 - 1,0 Вышеуказанное связующее 8,0 - 12,0 Вода до 100

В составе также использован влагостойкий компонент, который содержит полимочевину, полые стеклянные и/или алюмосиликатные микросферы с диаметром частиц 100-300 мкм и, по крайней мере, одну функциональную добавку, выбранную из ряда, включающего полифосфат аммония, волластонит, микрокальцит, диоксид кремния при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полимочевина 65,0 - 75,0 Полые микросферы 20,0 - 30,0 Указанные функциональные добавки 3,0 - 5,0

Свойства пожаробезопасности достигаются посредством добавления пожаробезопасного компонента, который образуют равномерным смешиванием пенообразователя из полимерной эмульсии, которая расширяется и вспенивается, при этом она содержит самосшивающийся акрилатный сополимер, обеспечивающий образование однородной смеси, наполненной противопожарным газом.

Состав также может быть снабжен теплореагирующим и светореагирующим наполнителем, свойства которого меняются в зависимости от парциального давления, что, в свою очередь, изменяет свойства покрытия в ту или иную сторону, при этом теплореагирующий наполнитель сжимается и расширяется при изменении температуры от +5 до +200 градусов.

Состав также может содержать оптический компонент, отражающий УФ-излучение и преломляющий ИК-излучение, чем создает защитный слой.

Состав может быть представлен в виде густой смеси и поставляется в емкостях для жидких продуктов с герметичной крышкой.

Может применяться следующий вариант состава: связующее, наполнитель, реологические добавки, разбавитель, антипирен, пенообразователь, или состав, состоящий из связующего, гидрофобизирующей добавки, гидрофобизирующего наполнителя, реологических добавок или например: связующее, пеногаситель, диспергатор, наполнитель, биоцид, реологические добавки.

Экспериментальные показатели при применении состава: Водостойкость - 7 суток полного погружения в воду, пожаростойкость - не менее 1 часа, снижение плотности теплового потока - 70%, стойкость к гниению - 12 лет.

Таким образом, заявленное изобретение представляет собой универсальный состав с улучшенными теплосберегающими, влагостойкими и пожаробезопасными свойствами для защиты поверхностей любого типа.

Изобретение относится к области строительства, в частности к комбинированным покрытиям, предназначенным для защиты от гниения дерева, от плесени отштукатуренные поверхности, поверхности из кирпича и бетона, а также обладающих пожаробезопасными свойствами. Состав для получения теплосберегающего, влагостойкого и пожаробезопасного покрытия, защищающего от гниения дерево и от плесени оштукатуренные поверхности, кирпич и бетон, включает теплосберегающий компонент, содержащий в качестве наполнителя полые керамические микросферы с удельной массой 450 - 750 кг/м³, полимерное латексное связующее, пеногаситель и воду, влагостойкий компонент, содержащий полимочевину, полые стеклянные и/или алюмосиликатные микросферы с диаметром частиц 100 - 300 мкм и, по крайней мере, одну функциональную добавку, выбранную из ряда, включающего полифосфат аммония, волластонит, микрокальцит, диоксид кремния, и пожаробезопасный компонент, который образуют равномерным смешиванием пенообразователя из полимерной эмульсии, которая расширяется и вспенивается, при этом она содержит самосшивающийся акрилатный сополимер, обеспечивающий образование однородной смеси, наполненной противопожарным газом, при следующем соотношении компонентов, мас.%: теплосберегающий компонент 45 - 50, влагостойкий компонент 20 - 25, пожаробезопасный компонент 30 - 35. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы. Технический результат – создание универсального состава покрытия с улучшенными теплосберегающими, влагостойкими и пожаробезопасными свойствами для защиты поверхностей любого типа. 7 з.п. ф-лы.

1. Состав для получения теплосберегающего, влагостойкого и пожаробезопасного покрытия, защищающего от гниения дерево и от плесени оштукатуренные поверхности, кирпич и бетон, характеризующийся тем, что включает теплосберегающий компонент, содержащий в качестве наполнителя полые керамические микросферы с удельной массой 450 - 750 кг/м³, полимерное латексное связующее, пеногаситель и воду, влагостойкий компонент, содержащий полимочевину, полые стеклянные и/или алюмосиликатные микросферы с диаметром частиц 100 - 300 мкм и, по крайней мере, одну функциональную добавку, выбранную из ряда, включающего полифосфат аммония, волластонит, микрокальцит, диоксид кремния, и пожаробезопасный компонент, который образуют равномерным смешиванием пенообразователя из полимерной эмульсии, которая расширяется и вспенивается, при этом она содержит самосшивающийся акрилатный сополимер, обеспечивающий образование однородной смеси, наполненной противопожарным газом, при следующем соотношении компонентов, мас.%: теплосберегающий компонент 45 - 50, влагостойкий компонент 20 - 25, пожаробезопасный компонент 30 - 35.

2. Состав по п.1, отличающийся тем, что теплосберегающий компонент содержит полые керамические микросферы с удельной массой 450 - 750 кг/м³, твердостью по Моосу 5,0 - 6,0, со следующим распределением частиц по размерам, мас.%:

Базовый диаметр 250 - 350 мкм 30,0 - 62,0 Диаметр 5 - 10 мкм 15,0 - 20,0 Диаметр 10 - 30 мкм 5,0 - 30,0 Диаметр 30 - 50 мкм 5,0 - 30,0 Диаметр 60 - 100 мкм 8,0 - 10,0 Диаметр 100 - 250 мкм 5,0 - 10,0

3. Состав по п.1, отличающийся тем, что теплосберегающий компонент в качестве полимерного связующего содержит латекс, выбранный из группы, включающей модифицированный акрилацетатный латекс, 33-38%-ный латекс сополимера бутадиена, акрилонитрила и метакриловой кислоты, сополимер стирола и н-бутилакрилата в соотношении 1:1 по массе.

4. Состав по п.1, отличающийся тем, что теплосберегающий компонент содержит пеногаситель, выбранный из группы, включающей силиконовые пеногасители, трибутилфосфат, полиэфирные производные жирных кислот при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Вышеуказанные микросферы 18,0 - 32,0 Вышеуказанный пеногаситель 0,01 - 1,0 Вышеуказанное связующее 8,0 - 12,0 Вода до 100

5. Состав по п.1, отличающийся тем, что влагостойкий компонент содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:

Полимочевина 65,0 - 75,0 Полые микросферы 20,0 - 30,0 Указанные функциональные добавки 3,0 - 5,0

6. Состав по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит теплореагирующий и светореагирующий наполнитель, свойства которого меняются в зависимости от парциального давления.

7. Состав по п.6, отличающийся тем, что теплореагирующий наполнитель сжимается и расширяется при изменении температуры от +5 до +200 градусов.

8. Состав по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит оптический компонент, отражающий УФ-излучение и преломляющий ИК-излучение, чем создает биозащитный УФ-слой и теплоотражающий ИК-слой.