Состав для герметизации,склеивания и покрытия

 

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.

(19) (П) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0,02-0,06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTMA (21) 3451789/23-05 (22) 28.06.82 (46) 23.09 ° 83. Бюл. Р 35 (72) Б.A.Ãðîìîâ, В.M.Íàçèí, A.Ì.Ãîðøков, Г.Н.Иванова, Л.В.Добашина, В.Я.Седунов, Н.К.Козеева, В.М.Силин, Ф.С.Мартиросов, В.A.Богачев и К.С;Саакян (71) Научно-исследовательская лаборатория физико-химической механики материалов и технологических процессов Ордена Ленина Главмоспромстройматериалов (53) 668.395..7(088.8), (56 )1. Авторское свидетельство СССР

Р 627153, кл. С 09 К 3/10, 1977

2. Фрейдин A.Ñ. Прочность и долговечность клеевых соединений. М., "Химия", 1971,. с. 71

3. Авторское свидетельство СССР

Р 469729, кл. С 09 D 5/34, 1973 (прототип). (54)(57) 1. СОСТАВ ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ, СКЛЕИВАНИЯ И ПОКРЫТИЯ,. включающий бутадиенстирольный латекс, поверх ностно-активную добавку, портланд цемент и воду, о т л и ч а ю шийся тем,;что, с целью улуч- шения технологичности, а также повышения водостойкости и адгеэии к металлу материала на основе состава, он содержит в качестве поверхностно-активной добавки смесь гипосульфита натрия, триполифосфата нат.;рия и сульфированных нефтяных кислот гидроочищенной керосиновой фрак. 3(59 С 09 К 3/10, С 09 3 3/12;

09 D ции 170-300ОС или газойлевой фракции 220-470 С, обработанных углекислым натрием.до рН 8.-10 и содержания натриевых солей сульфокислот 26, 34 мас.%,при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Бутадиенстирольный латекс (в расчете на сухое вещество) 3,70-9,30

Гипосульфит натрия

Триполифосфат натрия 0,01-0,04

Сульфированные нефтяные кислоты гидроочищенной керосиновой фракции 170"300 С или газойлевой фракции 220-470 С, обработанные углекислым натрием до рН 8-10 и содержания натриевых солей сульфокислот 26-34 мас.% 0,01-0,04

Портландцемент 64,10-72,00

Вода Остальное

2. Состав по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения расхода латекса и портландцемента, он дополнительно содержит природный кварцевый песок при соотношении портландцемента к песку соответственно 1:2-3.

1043155

5-18

О, 02-0, 06

1-3,15-25

Изобретение относится к составам для герметизации, склеивания и покрытия металлических и неметаллических иэделий и конструкций, эксплуатируемых в контакте с водой или средой повышенной влажности, например, в производстве водонапорных труб, имеющих спиралеобразный сердечник, а также для уплотнения стыковых соединений бетонных конструкций и выравнивания их поверхности.

Известен состав для склеивания, шпатлевания и уплотнения иэделий и конструкций, включающий, мас.ч.:

Дивинилстирольный (бутадиенстирольный латекс) 100 Жидкое стекло 5-50.

Мел 530-607

Асбест 20-23

Сульфироэанное касторовое масло

Алюмометилсиликонат натрия 8-1 2

Вода 200-250

Указанный состав -обладает повышенной морозостойкостью (1) .

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

Известен также состав для герметизации и склеивания, вклкчающий бутадиеновый карбокислотный латекс

СКД-1, содержащий 1,5-39% метакриловой кислоты, бутадиеннитрильный карбокнслотный латекс СКН-40 ГП, песок, цемент и поверхностно-активные добавки - некаль, лейканол, натриевые соли синтетических жирных кислот (2) .

К недостаткам этого состава относится то, что материал на его основе не обладает- достаточно высокой механической прочностью, а из.-эа наличия в нем указанных эодорастворимых поверхностно-активных добавок изделия с использованием этого состава имеют сравнительно низкую водостойкость и недолговечны.

Наиболее близким по технической с ущности и достигаемому результату я к изобретению является. состав дл герметизации, склеивания и покрытия, включающий, мас.Ъ:

35-55%-ный акрилатный латекс 8-20

35-55%-ный бутадиенг стнрольный латекс 3,2 1

3 2-12

Стабилизатор (поверхностно-активная добавка ЯП-7, ОП-10)

10%-ный водный раствор

Портландцемент

Песок фракции

0,1-1,0 мм 15-25

Молотый кварцевый песок с удельной поверхностью

2000-30000 см /г 15-25

Мел молотый сепа5 рироэанный . 5-10

Вода .8-15

Этот состав применяют для изго-. товления литых цементных покрытий, например полов, стен, потолков и т,п., а также для склеивания бетонов, приклеивания к бетону декоративных дробленых материалов íà основе стекла, мрамора, дерева, керамических материалов и т.д. (3) .

К недостаткам состава относится сложный фракционный подбор наполнителя (портландц мент, два вида песка, мел ), нетехнологичность за счет воэДухоэовлечдния в процессе приготов2О .ления композиции, большое содержание. водорастворимого стабилизатора, при водящее к повыаенной пористости материала. Кроме -того, состав не обеспечивает получение материала с дос25 таточной эодостойкостью и адгезией к металлу.

Цель изобретения — улучшение технологичности, а также поэыаение водостойкости и адгезии к металлу материала на основе состава.

Поставленная цель достигается тем, что состав для герметизации, склеивания и покрытия, включающий бутадиенстирольный латекс, поверхностно-активную добавку, портландцемент и воду, содержит в качестве поверхностно-активной добавки смесь гипосульфита натрия, триполифосфата натрия и сульфированных нефтя- ных кислот гидроочищеиной кероси4О новой фракции 170-300ОC или газой- левой фракции 220-470ОС, обработанных углекислым натрием до рН 8- 10 и содержания натриевых солей сульфокислот 26-34 мас.Ъ, при следую45 щем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Бутадиенстирольный латекс (в рас чете на сухое вещество) 3,70-9, 30 Гипосульфит натрия

Триполи фо сфат натрия 0,01-0,04

Сульфированные нефтяные кислоты гидроочищенной керосиновой фракции 170-300 С или газойлевой фракции 220-470. С, обработанные углекислым натрием до рН 8-10 и содержания натриевых солей сульфокис65 лот 26-34 мас.% 0,01-0,04

Приготовление предлагаемого состава.

К расчетному количеству бутадиенстирольного латекса приливают воду в объемном соотношении латекс-вода

1:1, .после чего в полученной смеси растворяют расчетные количества компонентов комплексной добавки, соблюдая при этом последовательность введения компонентов: триполифосфат натрия, гипосульфит натрия, ПО-1Д илн ПО-6К (если растворять компоненты, начиная с. IIO-1Д или

II0-6К, то возможна немедленная коагуляция латекса) .

Q4 3 ."«Q6-4 3 1 5 ь..

Портландцемент 64,10-72,00:,:"

Вода Остальное

Предлагаемый состав с целью сни=: жения расхода латекса и портлаядцемента может дополнительно содер-". --, жать природный кварцевый песок при 5 соотношении портландцемента к пес-, ку соответственно 1:2-3 (без изме-,,, нения.соотношений между собой при- ; веденных компонентов состава) для изделий и конструкций, эксплуатиру;., 1О евах в условиях повышенной влажнос = ти или в контакте с водой, не имею.-: щей существенного напора.

Используют бутадиенстирольный латекс СКС-65 ГП (латекс синтетиче-,. ;:. . ский на основе сополимера бутади- ". ена со стиролом при соотношении па- . лимеров соответственно 35:65 мас,.Ф содержание сухого вещества в латек« се 40-45 мас.%), в качестве потрлаид цемента — портландцемент марок 400. или 500.

Сульфированные нефтяные кислоты гидроочищенной керосиновой фракции

170-300 С или газойлевой фракции

220-470 С, обработанные углекислйи натрием до рН 8-10 и содержания натриевых солей сульфокислот 26-.,, 34 мас.Ъ, известны как пенообразо-ватели ПО -.1Д и П0-6К, иопользуемце при тушении пожаров. Они не горючи, 3О и не взрывоопасны. Пенообразоватеии ПО-1Д и ПО-6К используют в качестве поверхностно-активных веществ.

Сульфированные нефтяные кислотЫ гидроочищенной керосиновой фракциями 35

170-ЗОООС (П0-1Д,,ТУ 38 10799-76), получают сульфированием укаэанной „ фракции серным ангидридом с последу" ющей обработкой углекислым иатриеЖ, разбавлением водой, концентрирова-;,-. нием, с целью удаления углеводоро дов, и раэбавлением водой до необ = ходимой концентрации. Содержание:.::"" натриевых солей сульфокислот в э1ой фракции составляет 26-29 мас.Ъ, рН среды 8-10. 45

Сульфированнне нефтяные кислоты- ,газойлевой фракции 220-470 С (П0-6К, ТУ 38 10740-75) получают-:,:-. тем же способом с использованием „,;=, тех же средств, что и ПО-1Д. Coping-: 5P жание натриевых солей сульфокисл9т в этой фракции составляет 28-34 мыс.Ф рН среды 8-10.

1 т, Триполифосфат натрия подавляет"."- пенообразующее действие пенообра+ " эователей ПО-1Д и ПО-6К в процесж-, приготовления и использования. сос. - : тава, а в процессе гидратации порЪ ландцемента триполифосфат. натрия :, оказывает воздействие на химичесйй,. 60 нестойкое соединение — .гипосульфйт . натрия, в результате чего происхо=. . дит частичное или полное химичесМое разложение гипосульфита натрия с:..: образованием различных соединений,, у в там числе и водонерастворимых, а также свободной серы. Комплексная добавка практически не способ-. на вымываться водой из материала на основе предлагаемого состава.

Использование бутадиенстирольного латекса в количестве менее

3,7 мас.Ъ (в расчете на сухое вещество) существенно снижает водостойкость и адгезию к металлу материала на основе состава, а использование

его в йоличестве более 9,3 мас.% (в расчете на сухое вещество) нецелесообразно, так как. не приводит к даМ нейшему повышению каких-либо свойств состава.

Использование гипосульфита натрия в количестве 0,02 мас. Ъ не обеспечивает достаточной стойкости к взыванию водой из материала на основе состава двух других компоней тов комплексной добавки — триполифосфата натрия и ПО-1Д илн ПО;6К, а использование его в количестве более 0,06 мас.В способствует частичной преждевременной коагуляции латекса в процессе приготовления состава.

Использование триполифосфата натрия в количестве менее 0,01 мас.Ъ не подавляет в достаточной мере пенообразующее действие пенообразователей ПО-1Д и П0-6К, а использование его в количестве более 0,04 масЯ нецелесообразно, так как оптимальное количество триполифосфата натрия подобрано в соответствии с оптимальиым количеством ПО-1Д или

П0-6К. . Использование пенообраэователя

ПО-1Д или ПО-6К в количестве менее

0,01 мас.Ф не обеспечивает достаточ- . ной устойчивости латекса во время приготовления и испоЛьзования состава, в результате чего латекс преждевременно частично коагулирует и водостойкость материала на основе состава снижается, а использование пенообраэователя IIO-1Д или ПО-бК в количестве более 0,04 мас. 4. приводит к нежелательному пенообразованию во время приготовления и использования состава.

1043155 слой из цементнопесчаной бетонной смеси, включающей, мас.% :

Портландцемент И-500 23,75

Природный кварцевый песок 69,58

Вода 6,67

После стадии твердения полученная таким образом труба имеет трещиностойкость 4,9 т/пог.м. При испытании адгеэионной прочности отрыв

tO 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 иэ строительного бетона, методом шпатлевания наносят слой состава толщиной 3 мм, приготовленного по . рецептуре примера 4 (табл. 1.) Как следует. из данных, приведен-, ных в табл, 1 и 2, а также в приме30 рах, предлагаемый состав в сравнении с известным позволяет существенно снизить пенообраэование состава в процессе его приготовления и использования, т.е. улучшить технологичЗ5 ность, а также повысить водостойкость и адгеэию к металлу материала на.основе предлагаемого состава и снизить расход латекса.

Таблица 1

Содержание, мас.Ъ

Пример

Состав

Предлагаемый

Бутадиенстирольный латекс (в расчете на сухое вещество) 9,30

0,06

Гипосульфит натрия

Триполифосфат натрия

0,04

0,04

ПО-1Д

Портландцемент М-500

Вода

64, 36

26, 20

Бутадиенстирольный латекс (в расчете на сухое вещество) 3,70

Гипосульфит натрия

Триполифосфат натрия

ПО-6К

0,02

0,01

0,01

Отдельно от латекса расчетное количество портландцемента и, факультативно, расчетное количество природного кварцевого песка) . смешивают с расчетным количеством воды 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 гаемого и известного составов.

Пример .1. Использование предлагаемого состава для склеивания и герметизации.

На внутреннюю и наружную поверхности металлического сердечника трубы диаметром 500 мм, выполненного иэ полосовой стали 10.толщиной

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 внутренний клеевой слой методом центрифугирования наносят слой цементнопесчаной бетонной смеси толщийой 30 мм, включающей, мас. Ъ:

Портландцемент М-500 24, 59

Природный кварцевый песок 64, 34

Вода 11,07, а на наружный клеевой слой методом набоыэгивания наносят защитный

После стадии твердения нанесенное покрытие имеет морозостойкость

275 циклов, а при испытании адгези- онной прочности отрыв происходит в теле бетонной плиты, а не по контакту покрытие - бетон.

1043155

Продолжение табл. 1

Ф

Состав

Пример

Содержание, мас. %

Портландцемент М-400

Вода

64,10

32,16

6,38

0,04

Гипосульфит натрия

Триполифосфат натрия

ПО-1Д

Портландцеме н т И- 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

4,065

Вода 11, 455

Состав аналогично примеру 1, дополнительно содержит молотый природный кварцевый песок с удельной поверхностью

4000 см /г при соотношении масс портлайдцемента и песка 1: 3 и при соотно» шении компонентов состава

3,173

0,020

0,014

0,014

21,960

65,880

8,939

Гипосульфит натрия

Триполифосфат натрия

ПО.— 1Д

Портландцемент М-500 Песок

Вода

Бутадиенстиролвный латекс (в расчете на сухое вещество) Бутациенстирольный латекс (в расчете на сухое вещество) Ги посул ьфит íатоия.

Триполифосфат натрия

ПО-1Д

Портландцемент М-500.

Песок

Бутадиенстирольный латекс (в расчете на сухое вещество) 0,02

0,02

72,00

21, 54

О, 026

0,017

0,017

28,140

56,280

1043155

Продолжение табл 1

Состав

Пример

Койтрольный

Содержание, мас.%

Состав аналогично примеру 1, с тем отличием, 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 тем отличием, .что он не содержит ПО-1Д (вода

26,24 мас.%) Состав, аналогично примеру 1, с тем отличнем, что он вместо комплексной добавки, включаю@ей гипосульфит натрия, триполифосфат натрия и П0-1Д, содержит оксиэтилированный алкилфенол со степенью оксиэтилирования, равной 7 — OII-7 (вода 26,34 мас.%) таблицу. 2

Прочность материала на основе состава на скатке, кгс/смт

Пример ллот ному бетону к стали

Предлагаеьыв

0,05

13,0

0,06

34,8

28,3

282,0 300

279,5 250

264,3 275

0,35

27,4

0,04 30,3

10,5

0,02

21,.9

0,04

12,0

26,7

ЕакультативныЯ

0,0З

8,0

0,55

18,4

19,9

336„8

378,4

250

0,02

10,0

0,15

18,7

17,2

275 Хонтрольнмд

12,2

0,10

6 5

7,40

21,3

225

17,4

4,34

З,о,6,40

8,7

200

4,10

0,02

4,0

22,8

11Ф4

225

4,4

° Ф76

9,73

2,5

7,6

175

5,2-6,3

4,5-5,7

5,61-6,20

25-35

10 3-14,2 253-291

200-2 50

1 ф (ВНИИПИ Заказ 7261/27 Тираж 639 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Сухарное эовдукововлеченне

° ироцессо при готовленин и ислольвованил состава, 9

ВодостоЯкость материала на основе состава, атм

Водоноглощание матер ла на осн ве состава лрн выдер ванин в в э течение

30 сут лри

20 С, 8

Лдгевионнак Ярочиость материала на основе состава, онределкемал методом нормального отрыва, xrc/см

251,7

228,0

211,4

20 3,6 ровочтоЯость матеиала на осЯове состава, циклы