Грунтовочный адгезионный состав для строительных теплоизоляционных плит Российский патент 2023 года по МПК C09D133/06 C09D125/08 C09D131/04 

Изобретение относится к области грунтовочных адгезионных строительных материалов нового поколения, обеспечивающих высокую адгезию между пенополистиролом и последующими слоями, как органическими, так и минеральными.

В настоящее время широко применяются теплоизоляционные плиты на основе пенополистирола, как в качестве теплоизоляционных элементов конструкций, так и в виде декоративных элементов. Однако высокая пожароопасность пенополистирола и низкая устойчивость к УФ излучению обуславливают необходимость обработки поверхности различными материалами.

Известно использование морозоустойчивого и водостойкого клея на основе сополимеров винилацетата для приклеивания сетки к поверхности пенополистирола (патент RU 2586990 С1, опубл.: 10.06.2016 Бюл. №16). Однако такая система служит только для упрочнения и не образует развитой поверхности для адгезии последующих слоев. Кроме того, не приводятся значения адгезии для данных систем.

Из уровня техники известен декоративный строительный материал с покрытием (JP 4352051 от 2009-10-28). Материал представляет собой пенополистирол. На пенополистирол наносится вещество, содержащее сополимер стирола в качестве основного компонента, портландцемент и кварцевый песок. Вещество также может содержать пеногасители, пленкообразующие добавки и модификаторы вязкости. Недостатком данного технического решения является недостаточная адгезия состава к поверхности пенополистирола.

Известен состав для изготовления строительной защитно-декоративной стеновой панели (патент RU 2708296 С1, опубл.: 05.12.2019 Бюл. №34), состоящий из смеси водной дисперсии полимера и минерального наполнителя, а именно дисперсии акрилового полимера и крошки молотого мрамора с фракцией от 1 до 300 мкр с толщиной слоя от 0,5 мм до 7 мм и с защитно-уплотняющим покрытием, изготовленным из кварцевого песка с фракцией 0,1-0,5 мм с полимерным связующим, изготовленным из водной дисперсии акрилового полимера. Недостатком такого состава является недостаточно высокая адгезия к пенополистиролу, не превышающая прочность пенополистирола.

Наиболее близким по технической сущности является материал для защиты поверхности элемента из пенополистирола (JP 2004019382 от 2004-01-22). Материал для защиты поверхности элемента из пенополистирола состоит из смеси цемента и кварцевого песка с водной модифицированной акриловой эмульсионной смолой. Недостатком данного технического решения является недостаточная адгезия состава к поверхности пенополистирола.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение адгезии грунтовочного адгезионного состава к поверхности пенополистирола, а также формирование развитой поверхности, обеспечивающей хорошую адгезию последующих слоев.

Технический результат достигается тем, что грунтовочный адгезионный состав для строительных теплоизоляционных плит содержит стирол-акриловую дисперсию, поливинилацетатную дисперсию с массовой долей сухого остатка не менее 45%, кварцевый песок, 10% раствор полистирола в толуоле, воду и поверхностно-активное вещество (ПАВ) в следующих соотношениях, мас. %:

стирол-акриловая дисперсия 10-30 поливинилацетатная дисперсия 5-15 кварцевый песок фракции <0,1 мм 5-15 кварцевый песок фракции 0,1-0,25 мм 5-30 кварцевый песок фракции 0,25-0,5 мм 5-30 10% раствор полистирола в толуоле 0,5-2 ПАВ 0,1 вода остальное

Описанное сочетание компонентов обеспечивает высокую адгезию состава с поверхностью пенополистирола, как гранульного, так и экструзионного, что приводит к формированию прочно закрепленного защитного слоя с развитой поверхностью, пригодного для нанесения последующих слоев, как органических, так и минеральных.

В грунтовочном адгезионном составе используется поливинилацетатная дисперсия с массовой долей сухого остатка не менее 45%. Если применять поливинилацетатную дисперсию с массовой долей сухого остатка менее 45%, то снижается количество полимера, который обеспечивает адгезию и прочность.

Введение в состав 10% раствора полистирола в толуоле приводит к увеличению адгезии, которая в большинстве случаев становится выше прочности пенополистирола. Для приготовления раствора полистирола могут быть использованы отходы пенополистирола, образующиеся при резке и других технологических операциях при производстве пенополистирола.

Состав содержит минеральный наполнитель, в качестве которого используется кварцевый песок. Использование минерального наполнителя разных фракций позволяет формировать заданную степень развитости поверхности.

ПАВ позволяет стабилизировать состав, причем предпочтительно применение неионогенных ПАВ, в частности оксиэтилированных фенолов.

В качестве стирол-акриловой дисперсии могут быть использованы, но, не ограничиваясь ими, Новопол 001А, Акрилан 102, Рузин 33, Рузин 35 и другие аналогичные составы.

Ниже приведены примеры, иллюстрирующие изобретение.

Пример 1. В емкость помещали 30 г стирол-акриловой дисперсии Новопол 001А, 5 г поливинилацетатной дисперсии, при перемешивании добавляли 17,9 г воды, 0,1 г ПАВ АФ-9-12 и 2 г 10% раствора полистирола в толуоле, перемешивали 10 мин, после чего при перемешивании добавляли 10 г кварцевого песка фракции <0,1 мм, 30 г кварцевого песка фракции 0,1-0,25 мм и 5 г кварцевого песка фракции 0,25-0,5 мм. Полученный состав наносили на поверхность пенополистирола ПСБ-35. Через 7 суток после высыхания адгезия составила 500 кПа, наблюдается когезионный разрыв пенополистирола.

Пример 2. В емкость помещали 30 г стирол-акриловой дисперсии Новопол 001А, 10 г поливинилацетатной дисперсии, при перемешивании добавляли 17,9 г воды, 0,1 г ПАВ АФ-9-12 и 2 г 10% раствора полистирола в толуоле, перемешивали 10 мин, после чего при перемешивании добавляли 15 г кварцевого песка фракции <0,1 мм, 20 г кварцевого песка фракции 0,1-0,25 мм и 5 г кварцевого песка фракции 0,25-0,5 мм. Полученный состав наносили на поверхность экструдированного пенополистирола. Через 7 суток после высыхания адгезия составила 1,1 МПа, наблюдается когезионный разрыв пенополистирола.

Пример 3. В емкость помещали 10 г стирол-акриловой дисперсии Акрилан 102, 15 г поливинилацетатной дисперсии, при перемешивании добавляли 32,9 г воды, 0,1 г ПАВ АФ-9-12 и 2 г 10% раствора полистирола в толуоле, перемешивали 10 мин, после чего при перемешивании добавляли 5 г кварцевого песка фракции <0,1 мм, 5 г кварцевого песка фракции 0,1-0,25 мм и 30 г кварцевого песка фракции 0,25-0,5 мм. Полученный состав наносили на поверхность пенополистирола ПСБ-25. Через 7 суток после высыхания адгезия составила 300 кПа, наблюдается когезионный разрыв пенополистирола.

Пример 4. В емкость помещали 30 г стирол-акриловой дисперсии Новопол 001А, 5 г поливинилацетатной дисперсии, при перемешивании добавляли 18,9 г воды, 0,1 г ПАВ АФ-9-12 и 1 г 10% раствора полистирола в толуоле, перемешивали 10 мин, после чего при перемешивании добавляли 10 г кварцевого песка фракции <0,1 мм, 30 г кварцевого песка фракции 0,1-0,25 мм и 5 г кварцевого песка фракции 0,25-0,5 мм. Полученный состав наносили на поверхность пенополистирола ПСБ-35. Через 7 суток после высыхания адгезия составила 450 кПа, наблюдается когезионный разрыв пенополистирола.

Пример 5. В емкость помещали 30 г стирол-акриловой дисперсии Новопол 001А, 5 г поливинилацетатной дисперсии, при перемешивании добавляли 19,4 г воды, 0,1 г ПАВ АФ-9-12 и 0,5 г 10% раствора полистирола в толуоле, перемешивали 10 мин, после чего при перемешивании добавляли 10 г кварцевого песка фракции <0,1 мм, 30 г кварцевого песка фракции 0,1-0,25 мм и 5 г кварцевого песка фракции 0,25-0,5 мм. Полученный состав наносили на поверхность пенополистирола ПСБ-35. Через 7 суток после высыхания адгезия составила 400 кПа, наблюдается смешанный адгезионно-когезионный отрыв.

Пример 6. В емкость помещали 30 г стирол-акриловой дисперсии Новопол 001А, 5 г поливинилацетатной дисперсии, при перемешивании добавляли 19,9 г воды, 0,1 г ПАВ АФ-9-12, перемешивали 10 мин, после чего при перемешивании добавляли 10 г кварцевого песка фракции <0,1 мм, 30 г кварцевого песка фракции 0,1-0,25 мм и 5 г кварцевого песка фракции 0,25-0,5 мм. Полученный состав наносили на поверхность пенополистирола ПСБ-35. Через 7 суток после высыхания адгезия составила 300 кПа, наблюдается адгезионный отрыв от пенополистирола.

Пример 7. В емкость помещали 30 г стирол-акриловой дисперсии Новопол 001А, 5 г поливинилацетатной дисперсии, при перемешивании добавляли 15,9 г воды, 0,1 г ПАВ АФ-9-12 и 4 г 10% раствора полистирола в толуоле, перемешивали 10 мин, после чего при перемешивании добавляли 10 г кварцевого песка фракции <0,1 мм, 30 г кварцевого песка фракции 0,1-0,25 мм и 5 г кварцевого песка фракции 0,25-0,5 мм. Полученный состав наносили на поверхность пенополистирола ПСБ-35. В процессе высыхания поверхность пенополистирола деформируется.

Приведенные выше примеры иллюстрируют возможность достижения заявленного технического результата.

Из приведенных примеров видно, что введение 10% раствора полистирола в толуоле в грунтовочный адгезионный состав позволяет повысить его адгезию к поверхности полистирола до значений, превышающих когезионную прочность пенополистирола. Пример 6 иллюстрирует, что в отсутствии 10% раствора полистирола в толуоле наблюдается адгезионный отрыв грунтовки от поверхности. В тоже время введение больших количеств 10% раствора полистирола в толуоле приводит к деформации поверхности (Пример 7). Таким образом, было выбрано оптимальное количество 10% раствора полистирола в толуоле, равное 0,5-20 мас. %.

Использование кварцевого песка разных фракций позволяет создать развитую поверхность, на которую хорошо наносятся как минеральные, так и органические составы. Кроме того, описанный грунтовочно-адгезионный состав выполняет защитную функцию, обеспечивая устойчивость пенополистирола с нанесенным составом к УФ излучению и повышая твердость и огнестойкость поверхности.

Изобретение может быть использовано при нанесении покрытий на строительные теплоизоляционные плиты. Грунтовочный адгезионный состав содержит стирол-акриловую дисперсию, поливинилацетатную дисперсию с массовой долей сухого остатка не менее 45 %, кварцевый песок, 10 % раствор полистирола в толуоле, поверхностно-активное вещество и воду. Изобретение позволяет увеличить адгезию грунтовочного состава. 7 пр.

Грунтовочный адгезионный состав для строительных теплоизоляционных плит, содержащий кварцевый песок, стирол-акриловую дисперсию, отличающийся тем, что грунтовочный адгезионный состав содержит стирол-акриловую дисперсию, поливинилацетатную дисперсию с массовой долей сухого остатка не менее 45 %, кварцевый песок различных фракций, 10 % раствор полистирола в толуоле, воду и поверхностно-активное вещество (ПАВ) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

стирол-акриловая дисперсия 10-30 поливинилацетатная дисперсия 5-15 кварцевый песок фракции <0,1 мм 5-15 кварцевый песок фракции 0,1-0,25 мм 5-30 кварцевый песок фракции 0,25-0,5 мм 5-30 10 % раствор полистирола в толуоле 0,5-2 ПАВ 0,1 Вода остальное