Состав для герметизации,склеивания и покрытия Советский патент 1983 года по МПК C09K3/10 C09J3/12 C09D3/74 

Изобретение относится к состав.амдля герметизации, склеивания и покрытия металлических и нем.еталлических изделий и конструкций, эксплуатируекых в контакте с водой или средой повьпиенной влажности, например, в производстве водонапорных труб, имеющих спиралеобразный сердечник, а также для уплотнения стыковых соединений бетонных конструкций и выравнивания их поверхности. Известен состав для скле ивания, шпатлевания и уплотнения изделий и конструкций, включающий, мае.ч.: ДивиНИЛстирольный (бутадиенстирольный латекс)100

Жидкое стекло 5-50 Мел . 530-607 Асбест . 20-23 Сульфированное касторовое масло 5-18 Алюмометилсиликонат натрия8-12

Вода200-250

Указанный состав -обладает повыенной морозостойкостью 1J .

К недостаткам состава относится то, что он имеет недостаточно высокие адгезию к металлам и устойчивость к длительному воздействию воды, в особенности при повышенном ее напоре.

Известен также состав для герметизации и склеивания, включающий бутадиеновый карбокислотный латекс КД-1, содержащий 1,5-39% метакриовой кислоты, бутадиеннитрильный карбокислотный латекс СКН-40 ГП, песок, цемент и поверхностно-активные добавки - некаль, лейканол, натиевые соли синтетических жирных кислот 2 .

К недостаткам этого состава относится То, что материал на его основе не обладает- достаточно высокой еханической прочностью, а из-за наличия в нем указанных водораствори ых поверхностно-активных добавок зделия с использованием этого состава имеют сравнительно низкую воостойкость и недолговечны.

Наиболее близким по технической ущности и достигаемому результату изобретению является состав для герметизации, склеивания и покрытия, включсцощий , мас.%:

35-55%-ный акрилатный латекс8-20

35-55%-ный бутадиену стирольный латекс 3,2-12 Стабилизатор (поверхностно-активная добавка qn-7, ОП-10) 10%-ный водный

раствор Портландцемент J.5-25 Песок фракции 0,1-1,0 мм15-25

Молотый кварцевый

песок с удельной

поверхностью „

2000-30000 смУг 15-25

Мел молотый сепа5 рирован1 ый5-10

Вода.8-15

Этот состав применяют для из го-: товления литых цементных покрытий, например полов, стен, потолков и to т.п., а также для склеивания бетонов, приклеивания к бетону декоративных дробленых материалов на основе стекла, мрамора, дерева, керамических материалов и т.д. з.

К недостаткам состава относится сложный фракционный подбор наполнителя (портландце мент, два вида песка, мел), нетехнологичность за счет возг Йухововлеч§ния в процессе .готов ления композиции, бол-ьшре содержание водорастворимого стабилизатора, при водящее к повышенной пористости материала. Кроме того, состав не обеспечивает получение материаша с достаточной. водостойкостью и адгезией к металлу.

Цель изобретения - улучшение технологичности, а также повьшение водостойкости и адгезии к металлу

0 материала на основе состава.

Поставленная цель достигается тем, что состав для герметизации, склеивания и покрытия, включаю1ций бутадиенстирольный латекс, поверх5 ностно-активную добавку, портл андцемент и воду, содержит в качестве поверхностно-активной добавки смесь гипосульфита натрия, триполифосфата натрия и сульфированных нефтяных кислот гидроочищенной керосиновой фракции 170-300 С или газойлевой фракции 220-470 С, обработанных ух лекислым натрием до рН 8-10 и содержания натриевых солей суль4 окислот 26-34 мас.%, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Бутадиенстирольный латекс (в расчете на сухое вещество)3,70-9,30 0 Гипосульфит натрия 0,02-0,06 Триполифосфат

натрия0,01-0,04

Сульфированные е нефтяные кислоты гйдроочищенной керосиновой фракции 170-300°С или -. газойлевой фракции 220-470 С, 0 обработанные углекислым нйтрием до рН 8-10 и содержания натриевых солей сульфокис 5 лот 26-34 мас.% 0,01-0,04 ,

Портландцемент, 64,10-72,00 i

ВодаОстальное

Предлагаемый состав с целью снижения расхода латекса и nopTJiatfe- ,-цемента может дополнительно содержать природный кварцевый песод npif 5 соотношении .портландцемента к песг ку соответственно 1:2-3 (без изме-о, нения.соотношений между собой при-. веденных компонентов состава) для изделий и конструкций, эксплуатируг / 10 екых в условиях повышенной влажноети или в контакте с водой, не имею щей существенного напора. -

Используют бутадиенстирольный латекс СКС-65 ГП (латекс синтетиче-, 5 скйй на основе сополимера бутадиена со стиролом при соотношении полимеров сортветственно 35:65 мае.. %, содержание сухого вещества в латексе 40-45 мас.%), в качестве потрл&ид цемента - портландцемент марок 400 или 500.

Сульфированные нефтяные кислоты гидроочищенной керосиновой фракции lyO-SOO C или газойлевой фракции 220-470°С, обработанные углекислым 25 натрием до рН 8-10 и содержания натриевых солей, сульфокислот 34 мае.%, известны как пенообразо-ватепи ПО-1Д и ПО-6К, используемые при тушении пожаров. Они не горючи 30 и не взрывоопасны. Пенообразователи ПО-1Д и ПО-6К используют в качестве поверхностно-активных веществ. ,

Сульфированные нефтяные кислоты гидроочищенкой керосиновой фракции Я5 170-300°С (ПО-1Д,,ТУ 3810799-7б получают сульфированием указанной., фракции серным ангидридом с послёДу .ющей обработкой углекислым натрием, разбавлением водой, концентрирова- . нием, с целью удаления yглeвoдopo- дов, и разбавлением водой до иеоб- ходимой концентрации. Содержание натриевых солей сульфокислот в фракции составляет 26-29 мас.%, рН среды 8-10. 45

Сульфированные нефтяные кислоть газойлевой Фракции 220-470 С (ПО-6К, ТУ 38 10740-75) получают;-j тем же способом с использованием тех же средств, что и ПО-1Д. Соде&- 50 жание натриевых солей сульфокислот в этой фракции составляет 28-34 Mate. % рН среды 8-10.

1 . .

.Триполифос фат натрия подавляет пенообразуквдее действие пенообра- зователей пр-1Д и ПО-6К в процессе приготовления и использования сротава, а в процессе гидратации пор 7 ландцемента триполифосфат натрия - оказывает воздействие на химически 60 нестойкое соединение - гипосульфит натрия, в результате чего происхб i дит частичное или полное химичес14Ье разложение гипосульфита натрия с образованием различных соединений, , 5

в том числе и водонерастворимых, а также свободной серы. Комплексная добавка практически не способна вымываться водой из материала на основе предлагаемого состава.

Использование бутадиенстирольного латекса в количестве менее 3,7 мас.% (в расчете на сухое вещество) существенно снижает водостойкость и адгезию к металлу материал на основе состава, а использование его в количестве более 9,3 мас.% (в расчёте на сухое вещество) нецелесообразно, так как не приводит к дальнейшему повышению каких-либо свойств состава.

Использование гипосульфита натрия в количестве 0,02 мас.% не обеспечивает достаточной стойкости к выпиванию водой из материала на основе состава двух других компоней тов комплексной добавки - триполифосфата натрия и ПО-1Д или ПОг-бК, а использование его в количестве более 0,06 мас.% способствует частичной преждевременной коагуляции латекса в процессе приготовления состава.Использование триполифосфата нария в количестве менее 0,01 мас.% подавляет в достаточной мере пенообразующее действие пенообразователей ПО- 1д и -ПО-бК, а использование его в количестве более 0,04 мас нецелесообразно, так как оптимальное количества триполифосфата натрия подобрано в соответствии с оптимальным количеством ПО-1Д или ПО-6К.

. Использование -пенообразователя ПО-1Д или ПО-6К в количестве менее 0,01 мас.% не обеспечивает достатоной устойчивости латекса во время приготовления и использования соства, в результате чего латекс преждевременно частично коагулирует и водостойкость материала на основе состава снижается, а использование пенообразователя ПО-1Д или ПО-бК в количестве более 0,04 мас.% приводит к нежелательному пенообразованию во время приготовления и использования состава.

Приготовление предлагаемого сое тава..

К расчетному количеству бутадиестирольного латекса приливают воду в объемном соотношении латекс-вода 1:1, .после чего в полученной смеси растворяют расчетные количества компонентов комплексной добавки, соблюдая при этом последовательнос введения компонентов: триполифосфат натрия, гипосульфит натрия, ПО-1Д или ПО-6К (если растворять компоненты, начиная с ПО-1Д или ПО-6К, то возможна немедленная коагуляциялатекса). Отдельно от латекса расчетное количество портландцемента и, факультативно, расчетное количество природного кварцевого песка) смешивают с расчетным количеством вод и на стадии быстрого перемешивания в приготовленную смесь вводят стабилизированный описанными средствами латекс, и полученная таким образом смесь готова к употреблению. В табл. 1 указаны предлагаемые факультативные и контрольные составы. В табл. 2 представлены данные физико-механических свойств предла У аемого и известного составов. Пример 1. Использование предлагаемого состава для склеивания и герметизации. На внутреннюю и наружную поверх ности металлического сердечника трубы диаметром 500 мм, выполненного из полосовой стали 10.толщино 1,5 мм, методом набрызгивания при вращении сердечника наносят слои предлагаемого состава, приготовленного по рецептуре примера 1 табл. 1) , толщиной по 5 мм каждый после чего на нанесенный внутренни клеевой слой методом центрифуг 1рования наносят слой цементнопесчано бетонной смеси толщиной 30 мм, включающей, мас.%: Портландцемент М-500 24,59 Природный кварцевый песок.64,34 Вода11,07, а на наружный клеевой слой методом набоызгивания наносят защитный слой из цементнопесчаной бетонной , включающей, мас.-%: Портландщемент М-500 23,75 Природный кварцевый песок69,58 Вода6,67 После стадии твердения полученная таким образом труба имеет рещиностойкость 4,9 т/пог.м. При испытании адгезионной прочности отрыв происходит в теле бетона, а не по контакту клеевой слой - металл или клеевой слой - бетон. Пример 2. Использование предлагаемого состава для покрытия. На поверхность плиты, выполненной из стро1ОельнЬго бетона, методом шпатлевания наносят слой состава толщиной 3 мм,; пригбтовленногь по рецептуре примера 4 габл. 1.) После стадии твердения нанесенное покрытие имеет морозостойкость 275 циклов, а при испытании адгезионной прочности отрыв происходит в теле бетонной плиты, а не по контакту покрытие - бетон. Как следует из данных, приведен- . ных в табл. 1 и 2, а также в примеpax, предлагаемый состав в сравнении с известным позволяет существенно снизить пенообразование состава в процессе его приготовления и использования, т.е. улучшить технологичность, а также повысить водостойкость и адгезию к металлу материала на основе предлагаемого состава и снизить расход латекса. Таблица 1

1. СОСТАВ ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ, СКЛЕИВАНИЯ И ПОКРЫТИЯ, включающий бута диен стирольный латекс, поверх-i ностно-активную добавку, портландцемент и воду, отличающийся тем, iJTo, с целью улучшения технологичности, а также повышения водостойкости и адгезии к метгиллу материала на основе состава, он содержит в 1 ачестве поверхностно-активной добавки смесь гипосульфита натрия, триполифосфата нат(Рия и сульфированных нефтяных кислот гидроочищенной керосино вой фракции 170-300 С или газойлевой фракции 220-470°С, обработанных углекислым натрием.до рН 8г10 и содержания натриевых солей сульфокислот 2634 мае.%, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Бутадиенстирольный латекс (в расчете на сухое вещество) 3,70-9,30 Гипосульфит натрия0,02-0,06 Триполифосфат натрия0,01-0,04 Сульфированные нефтяные кислоты § гидроочищенной керосиновой (/ фракции 170-300 С или газойлевой фракции 220-470°С, обработанные углекислым натрием до рН 8-10 и содерI жания натриевых солей сульфокис0,01-0,04 лот 26-34 мас.% 64,10-72,00 Портландцемент 4 Остальное . Вода 2. Состав по п. 1, о т л и ) чающийся тем, что, с целью снижения расхода латекса и портландцемента, он дополнительно соел :л держит природный кварцевый песок при соотношении портландцемента к песку соответственно 1:2-3.

редлагаемый

Бутадиенстирольный латекс 1

(в расчете на сухое вещество)

Гипосульфит натрия Триполифосфат натрия ПО-1Д

Портландцемент М-500 Вода

Бутадиенстирольный латекс

(в расчете на сухое вацество)

Гипосульфит натрия Триполифосфат натрия ПО-6К

9,30

0,06

0,04

0,04

64,36

26,20

3,70

0,02

0,01

-0,01

Портландцемент М-400

Вода

Бутадиенстиролвный латекс

(в расчете на сухое вещество)

Гипосульфит натрия

Триполифосфат натрия

ПО-1Д

ПортландцементМ-500

Вода

Факультативный

состав, аналогично примеру 1, дополнительно содержит природный кварцевый песок фракции 0,1-2,0 мм при соотношении масс портландцемента и песка 1:2, и при соотношении компонентов состава

Бутадиенстирольный латекс4,065

(в расчете на сухое вещество)

Гипосульфит натЕ| я0,026

Триполифосфат натрия0,017

ПО-1Д0,017

Портландцемент М-50028,140

Песок56,280

Вода .11,455

Состав аналогично примеру 1, дополнительно содержит молотый природный кварцевый песок с удельной поверхностью 000 при соотношении масс портлйндцёмента и песка 1:3 и при соотношении компонентов состава

Бутадиенстирольный латекс

(в расчете на сухое вещество)3,173

Гипосульфит натрия0,020

Триполифосфат натрия0,014

ПО-1Д0,014

Портландцемент М-50021,960

Песок .65,880

вода8,939

Продолжение табл. 1

Пример

онтрольный

Состав аналогично примеру, с тем отли6чием, что он не содержит гипосульфита натрия (вода 26,26 мас.%)

Состав, аналогично примеру 1, с тем отличием, что он не содержит триполифосфата натрия (вода 26,24 мас.%)

Состав, аналогично примеру 1, с те.м отличием, ,что он не содержит ПО-1Д (вода 26,24 мас.%)

Состав, аналогично примеру 1, с тем отличием, что он вместо комплексной добавки, включающей гипосульфит натрия, тpипoJIИфосфат натрия и ПО-1Д, содержит оксиэтилированный алкилфенол со степенью оксиэтилирования, равной 7 - ОП-7 (вода 26,34 мас.%)

Продолжение табл.1

Содержание,

Состав

мас.%