Наномодифицированное эпоксидное антиадгезионное покрытие опалубки Российский патент 2024 года по МПК B28B7/38 C08L63/00 

Изобретение относится к антиадгезионным покрытиям для опалубок, используемых при изготовлении бетонных и железобетонных изделий.

Одной из проблем изготовления бетонных и железобетонных изделия является адгезии бетона или цементно-песчаного раствора к рабочим поверхностям деревянной или металлической опалубки за счет прилипания цементной пасты. В процессе распалубки наблюдается отрыв части бетонной конструкции или отрыв части опалубки. Это приводит к снижению качества бетонных и железобетонных конструкций, а также к снижению качества рабочей поверхности опалубки и к сокращению ее оборачиваемости. Для предотвращения адгезии бетона или цементно-песчаного раствора к опалубке ее рабочие поверхности снабжают антиадгезионными покрытиями.

Известно антиадгезионное покрытие в виде эмульсола для смазки металлических форм при изготовлении бетонных и железобетонных изделий (Патент РФ №2466181, опубл. 10.11.2012), включающий нефтяной масляный компонент и жирные кислоты, при этом в качестве нефтяного масляного компонента содержит побочный продукт производства масла компрессорного К2-20, а в качестве жирных кислот включает жирные кислоты таллового масла при следующем соотношении компонентов, мас.%: жирные кислоты таллового масла - 5,0-7,0; побочный продукт производства масла компрессорного К2-20 - остальное.

Недостаток указанного решения заключается в том, что после снятия опалубки на поверхностях бетонных и железобетонных изделий остаются пятна от нефтяного компонента, впоследствии проявляющиеся после нанесения отделочных материалов, например, на обоях. Кроме того, указанной композиции для антиадгезионного покрытия характерна низкая стабильность структуры и расслаиваемость компонентов.

Известен эмульсол для смазки металлических форм при изготовлении бетонных и железобетонных изделий (Патент РФ №2210496, опубл. 20.08.2003), содержащий нефтяной масляный компонент, стабилизатор и воду, в качестве нефтяного масляного компонента содержит атмосферный газойль с пределами кипения 290-350°С и дополнительно синтетические жирные кислоты С₂₀-С₂₄ или кубовые остатки синтетических жирных кислот при следующем соотношении компонентов, мас.%: атмосферный газойль с пределами кипения 290-350°С 8,0-10,0, стабилизатор 0,3-0,5, синтетические жирные кислоты С₂₀-С₂₄ или кубовые остатки синтетических жирных кислот 0,7-1,5, вода остальное.

Недостаток указанного решения заключается в сложной технологии приготовления композиции с применением тепловой энергии, а также в том, что после снятия опалубки на поверхностях бетонных и железобетонных изделий остаются пятна от нефтяного компонента, впоследствии проявляющиеся после нанесения отделочных материалов, например, на обоях.

Известно антиадгезионное покрытие (патент РФ № 2295553 опубл. 20.03.2007), которое включает грунтовочный и двухслойный покровный слои на основе кремнийорганических соединений, при этом грунтовочный слой выполнен на основе композиции, имеющий следующий состав, мас.%: диметилсилоксан - 10-20; отвердитель - 1-2; органический растворитель - остальное, а покровный выполнен при следующем соотношении компонентов в композициях, мас.%: для первого слоя: гетеросилоксан - 20-40, катализатор отверждения - 0,8-1,6, органический растворитель - остальное; для второго слоя ЦИАТИМ - 5-20; органический растворитель - 80-95.

Недостаток указанного решения заключается в том, что оно не может быть использовано для предотвращения прилипания бетона к поверхностям деревянной или металлической опалубки, т.к. предотвращает прилипание полимеризуемых масс к рабочим поверхностям металлической или пластмассовой оснастки.

Известна композиция антиадгезионного покрытия (Пат. РФ № 2034875 опубл. 10.05.1995), содержащая, мас. % : фторуглеродный полимер (40,0-65,0); оксиэтилированный алкилфенол 0,5-8,0; красящее вещество - водорастворимая соль хрома с температурой разложения 100-250°С 2,0-7,0 и вода остальное.

Недостаток указанного решения заключается в том, что она предназначена как антипригарное покрытие поверхностей и не может быть использована для предотвращения прилипания бетона и цементно-песчаного раствора к поверхностям деревянной или металлической опалубки.

Прототипом заявляемого решения является эпоксидная композиция (АС СССР №807622, 20.03.2000 Бюл. № 8), включающая эпоксидную смолу и отверждающую систему, представляющую собой смесь ароматического полиамина, крезола и салициловой кислоты, первичного алифатического амина при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: эпоксидная смола - 100; ароматический полиамин - 3-40; первичный алифатический амин - 3-10; крезол - 5-50; салициловая кислота - 0,2-4.

Недостаток прототипа заключается в низкой износостойкости, проявляющейся в интенсивном истирании поверхности при соприкосновении с компонентами бетонной смеси. Недостаток прототипа заключается также в низкой устойчивости к вибрации, проявляющийся в том, что в процессе уплотнения посредством вибрации бетонной смеси, на поверхности затвердевшего покрытия из указанной композиции образуются трещины и сколы, расширяющиеся при повторных циклах использования опалубки. Указанные недостатки значительно снижают эффективность опалубки при возведении строительных конструкций из монолитного бетона или железобетона.

Технический результат заключается в обеспечении высокой антиадгезионной способности, повышении износостойкости к истиранию и устойчивости от трещинообразования при знакопеременных нагрузках на опалубку.

Технический результат достигается тем, что наномодифицированное эпоксидное антиадгезионное покрытие опалубки, включающее (мас.ч.) эпоксидную смолу - 100, отверждающую систему, представляющую собой смесь ароматического полиамина - 3-40, салициловой кислоты - 0,2-4, первичный алифатический амин - 3-10, содержит наноразмерный аморфный диоксид кремния - 1-10.

Технический результат достигается также тем, что наномодифицированное эпоксидное антиадгезионное покрытие опалубки содержит эпоксидную диановую смолу марки ЭД-20 или марки ЭД-16, или алкилрезорциновую эпоксидную смолу ЭИС-1, или эпоксианилиновую смолу (смолу ЭА) в количестве 100 мас. частей.

Технический результат достигается также тем, что наномодифицированное эпоксидное антиадгезионное покрытие опалубки содержит эпоксидную алифатическую смолу ДЭГ-1 или эпоксидную алифатическую смолу ТЭГ-1, или диглицидиловый эфир полиэтиленхлогидрин (смола марки Э-181) в количестве 5-20 мас. частей.

Технический результат достигается также тем, что наномодифицированное эпоксидное антиадгезионное покрытие опалубки содержит ароматический полиамин марки Т или диэтилентриамин, или полиэтиленполиамин в количестве 3-40 мас. частей.

Рецептура и количественные параметры компонентов наномодифицированного антиадгезионного покрытия опалубки обусловлены конкретными имеющимися в распоряжении материалами. Варианты рецептуры представлены в примерах реализации.

Наномодифицированное эпоксидное антиадгезионное покрытие опалубки получают следующим образом.

В емкость реактора последовательно загружают компоненты эпоксидной смолы и перешивают до получения гомогенной массы. В полученную смесь добавляют компоненты отверждающей системы. Загруженные компоненты перемешивают до получения гомогенной массы.

Приготовленную таким образом наномодифицированную эпоксидную антиадгезионную композицию наносят на рабочие поверхности опалубки и выдерживают при температуре 18-25°С в течение 10-12 часов для отверждения покрытия. После отверждения наномодифицированного эпоксидного антиадгезионного покрытия опалубки ее используют по назначению.

Сравнительные характеристики образцов по заявляемому решению и по прототипу представлены в Таблице 1.

Совокупность новых существенных признаков позволяет получить технический результат заявляемого решения наномодифицированного эпоксидного антиадгезионного покрытия опалубки, состоящего в обеспечении высокой антиадгезионной способности, повышении износостойкости к истиранию и устойчивости от трещинообразования при знакопеременных нагрузках на опалубку.

Наномодифицированное эпоксидное антиадгезионное покрытие опалубки

Пример 1

Наименование компонентов эпоксидной смолы Массовая часть эпоксидная диановая смола марки ЭД-20 100 эпоксидная алифатическая смола ДЭГ-1 5 аморфный наноразмерный диоксид кремния 5 Наименование компонентов отверждающей системы Массовая часть триэтилентетрамин 5 ароматический полиамин марки Т 15 салициловая кислота 0,2

Пример 2

Наименование компонентов эпоксидной смолы Массовая часть эпоксидная диановая смола марки ЭД-20 100 эпоксидная алифатическая смола ТЭГ-1 5 аморфный наноразмерный диоксид кремния 7 Наименование компонентов отверждающей системы Массовая часть триэтилентетрамин 5 диэтилентриамин 15 салициловая кислота 0,5

Пример 3

Наименование компонентов эпоксидной смолы Массовая часть эпоксидная диановая смола марки ЭД-16 100 диглицидиловый эфир полиэтиленхлогидрин (смола марки Э-181) 5 аморфный наноразмерный диоксид кремния 10 Наименование компонентов отверждающей системы Массовая часть триэтилентетрамин 10 ароматический полиамин 40 полиэтиленполиамин 3 салициловая кислота 4

Пример 4

Наименование компонентов эпоксидной смолы Массовая часть смола алкилрезорцинования эпоксидная ЭИС-1 100 эпоксидная алифатическая смола ДЭГ-1 5 аморфный наноразмерный диоксид кремния 12 Наименование компонентов отверждающей системы Массовая часть триэтилентетрамин 5 ароматический полиамин 15 салициловая кислота 5

Пример 5

Наименование компонентов эпоксидной смолы Массовая часть эпоксианилиновая смола (смола ЭА) 100 эпоксидная алифатическая смола ДЭГ-1 5 аморфный наноразмерный диоксид кремния 15 Наименование компонентов отверждающей системы Массовая часть триэтилентетрамин 7,5 ароматический полиамин 14,5 салициловая кислота 1

Наномодифицированное эпоксидное антиадгезионное покрытие опалубки

Таблица 1

Показатели Образцы по заявляемому решению Прототип 1 2 3 4 4 Среднее Коэффициент трения 0,175 0,203 0,181 0,164 0,192 0,183 0,273 Истираемость при возведении конструкций из монолитного железобетона, мм/п.м 0,00027 0,00039 0,00016 0,00029 0,00021 0,00026 0,00054 Поверхностная твердость по Бринеллю, МПа 277 270 263 250 245 261 204 Образование трещин на поверхности покрытия Нет Нет Нет Нет Нет Нет Лучевые, продольные

Изобретение относится к антиадгезионным покрытиям для опалубок, используемых при изготовлении бетонных и железобетонных изделий. Наномодифицированное эпоксидное антиадгезионное покрытие опалубки состоит из эпоксидной диановой смолы в количестве 100 мас.ч., которая дополнительно содержит аморфный наноразмерный диоксид кремния с размером частиц 20-100 нм и удельной поверхностью 95-400 м²/г в количестве 1-10 мас.ч. А также включает отверждающую систему, содержащую 3-40 мас.ч. ароматического полиамина, 3-10 мас.ч. первичного алифатического амина и 0,2-4 мас.ч. салициловой кислоты. Предложенное изобретение обеспечивает высокую антиадгезионную способность, повышенную износостойкость к истиранию и устойчивость к трещинообразованию при знакопеременных нагрузках на опалубку. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 пр.

1. Наномодифицированное эпоксидное антиадгезионное покрытие опалубки, состоящее из эпоксидной смолы и отверждающей системы, представляющей собой смесь ароматического полиамина, салициловой кислоты и первичного алифатического амина, отличающееся тем, что эпоксидное покрытие содержит аморфный наноразмерный диоксид кремния с размером частиц 20-100 нм и удельной поверхностью 95-400 м²/г при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

эпоксидная смола 100 ароматический полиамин 3-40 первичный алифатический амин 3-10 салициловая кислота 0,2-4 аморфный наноразмерный диоксид кремния 1-10

2. Наномодифицированное эпоксидное антиадгезионное покрытие опалубки по п. 1, отличающееся тем, что в качестве эпоксидной смолы содержит: эпоксидную диановую смолу марки ЭД-20 или марки ЭД-16, или алкилрезорциновую эпоксидную смолу ЭИС-1, или эпоксианилиновую смолу (смолу ЭА) в количестве 100 мас.ч.

3. Наномодифицированное эпоксидное антиадгезионное покрытие опалубки по п. 1, отличающееся тем, что содержит эпоксидную алифатическую смолу ДЭГ-1 или эпоксидную алифатическую смолу ТЭГ-1, или диглицидиловый эфир полиэтиленхлогидрин (смола марки Э-181) в количестве 5-20 мас.ч.

4. Наномодифицированное эпоксидное антиадгезионное покрытие опалубки по п. 1, отличающееся тем, что содержит в качестве ароматического полиамина: ароматический полиамин марки Т или диэтилентриамин, или полиэтиленполиамин в количестве 3-40 мас.ч.