Гидроизоляционная композиция для покрытия емкостных сооружений

 

Использование: в строительной и лакокрасочной промышленности, для получения гидроизоляционных покрытий. Сущность изобретения: композиция содержит, %: ударопрочный полистирол или его отходы 20-50 ; диметилфталат 3-6; глицериновый эфир канифоли 2-7; диэтиловый эфир угольный кислоты 5-15; толуол - остальное. Полистирол или его отходы заливают растворителем. Смесь выдерживают сутки для набухания и последующего растворения полистирола. Перемешивают на протяжении примерно часа. Смесь доводят до рабочего растворения - полного растворения гранул полистирола. 7 табл.

Изобретение относится к области получения и применения композиций на основе полистирола, предназначенных для получения гидроизоляционных покрытий, преимущественно на поверхности бетонных и жидкостных емкостных сооружений для питьевой воды, и может найти широкое применение в промышленности, гражданском и дорожном строительстве.

Известен состав для покрытия, состоящий из полистирола марок УПМ-0503 или УПМ-0509 и органического растворителя и наносимый напылением на внутреннюю поверхность железобетонных конструкций одним или более слоев [1] Недостатки указанного технического решения низкая эластичность и прочность покрытия, недостаточное сцепление покрытия с бетонной поверхностью, возможность образования и покрытия трещин, отслоений, шелушения, сколов и свищей при нанесении покрытия на бетонную поверхность с повышенной влажностью и при воздействии знакопеременных температур, невысокая эстетичность покрытия.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является гидроизоляционная композиция для покрытия емкостных сооружений хозяйственно-питьевого водоснабжения, включающая полистирол, пластификатор, эфир канифоли и органический растворитель [2] Указанная композиция предназначена для изготовления лака, наносимого на дерево, искусственный камень и отдельно по своим составляющим и в готовом виде не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к покрытиям, применяемых в хозяйственно-питьевом водоснабжении.

Цель изобретения повышение качества и эстетичности покрытия за счет придания ему ударопрочности, морозостойкости, повышения его адгезионных свойств и водонепроницаемости.

Указанная цель достигается тем, что гидроизоляционная композиция для покрытия емкостных сооружений, включающая полистирол, пластификатор, эфир канифоли и органический растворитель, согласно изобретению, содержит ударопрочный полистирол или его отходы, в качестве пластификатора диметилфталат, в качестве эфира канифоля глицериновый эфир канифоли, в качестве органического растворителя толуол и дополнительно диэтиловый эфир угольной кислоты, при следующем соотношении компонентов, мас.

Ударопрочный полистирол или его отходы 20-50, Диметилфталат 3-6 Глицериновый эфир канифоли 2-7 Диэтиловый эфир уголь- ной кислоты 5-15 Толуол Остальное.

Покрытие обладает повышенной адгезионной способностью, морозостойкостью, водонепроницаемостью за счет ввода в полистирольную композицию глицеринового эфира канифоли, повышенной эластичностью и прочностью пленки за счет ввода в композицию сложного эфира фталиевой кислоты диметилфталата. Ускорение формирования покрытия достигается за счет ввода в композицию диэтилового эфира (диатола) наркозного вещества, выступающего в композиции в качестве саккатива ускорителя реакции при формировании покрытия. Эстетичность достигается за счет использования цветных ударопрочных полистиролов или их отходов. Для образования покрытия на обрабатываемую поверхность сначала наносят промежуточный слой и затем покрывные слои. Промежуточный слой композиции наносят путем пропитки бетонной поверхности при соотношении содержания ударопрочного полистирола или его отходов к содержанию растворителя по массе 1:10, а покрывные слои при соотношении 1:4.

Сравнительная характеристика данной композиции и композиции по прототипу дана в табл.1.

Используемый ударопрочный полистирол или его отходы представляют собой продукт сополимеризации стирола с каучуком, получаемые в массе в присутствии растворителя. Для приготовления композиции могут быть использованы ударопрочные полистиролы в соответствии с требованиями ОСТ 6-05-406-80 и ТУ 6-05-1871-79 "Е" и их промышленные отходы в соответствии с требованиями ТУ-6-05-1918-82 или вторичные отходы (корпуса бытовой техники телефонных аппаратов, соковыжималок, радио и телеаппаратуры и др.). Могут быть использованы полистиролы сверхударопрочных марок УПС-1104 или УАМ-1003; УПМ-523, полистиролы низкой ударопрочности УПМ-03Л, УПМ-225 и, преимущественно, полистиролы средней ударопрочности марок УПМ-0703Л, УПС-0704Л, УПС-0704С, УПМ-0512Л, УПС-0704С, УПС-0505, УПМ-0508. Могут быть использованы полистиролы марок УПС-0801, УПС-10-1002, УАМ-0503, УПС-0803О, УПМ-325, УПМ-424 с пониженным содержанием остаточного монометра рекомендованные для изготовления изделий и тары, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами и др.

Ударопрочный полистирол выпускают (или дробят) до однородных гранул (окрашенных или нет) размером 2-5 мм. Содержание гранул размером более 4 м не должно превышать 30% Допускается наличие отдельных гранул длиной более 8 мм.

Основные физико-механические свойства ударопрочных полистиролов должны соответствовать требованию:
ударная вязкость,
кгс см/см² 4-13
разрушающее напряжение
при растяжении, МПа 20-30
относительное удлинение
при разрыве, не менее 15-45.

Ударопрочный полистирол устойчив к действию галогенводородных, некоторых минеральных и органических кислот.

Глицериновый эфир канифоли должен соответствовать требованиям ОСТ 81-26-78.

Характеристика использованного глицеринового эфира канифоли приведена в табл.2.

Диметилфталат-эфир фталиевой кислоты (ГОСТ 8782-77 "Е") представляют собой продукты взаимодействия ангидрида ортофталиевой кислоты со спиртом. В табл.3 приведены свойства диметилфталата.

Диэтиловый эфир угольной кислоты (С₅Н₁₀О₃)-диатол. Бесцветная жидкость наркотического действия. Продукт должен соответствовать ТУ 113-03-0376-84 и содержать не менее 96,6% основного вещества.

В качестве растворителя ударопрочного полистирола или его отходов используют толуол. Его характеристика приведена в табл.4.

По результатам санитарно-химического анализа водных вытяжек полистирольных композиций (табл.5) для использования в гидроизоляционных покрытиях на питьевую воду разрешены композиции из нижеследующих компонентов,мас.

Ударопрочный полистирол
или его отходы 20-50
Глицериновый эфир
канифоли 2-7
Диметил фталат 3-6
Диэтиловый эфир уголь-
ной кислоты 5-15
Толуол-растворитель Остальное.

Примеры конкретного выполнения изобретения даны в табл.6.

Состав готовят следующим образом. Расчетное количество ударопрочного полистирола или его отходов при перемешивании заливают растворителем, который берут из расчета получения соотношения 1:4. Полученную смесь выдерживают сутки для набухания и последующего растворения полистирола путем перемешивания на протяжении примерно часа. Для перемешивания могут быть использованы мешалки. Смесь доводят до рабочего состояния полного растворения гранул полистирола. Расчетное количество глицеринового эфира канифоли растворяют при перемешивании на протяжении 0,5 ч в выбранном растворителе. В раствор ударопрочного полистирола или его отходов при перемешивании вводят раствор глицеринового эфира канифоли, диметилфталат и диэтиловый эфир угольной кислоты (диатол). Часть готового для применения состава при соотношении 1:4 содержания ударопрочного полистирола или его отходов к растворителю за счет увеличения содержания растворителя доводят до концентрации 1:10 и наносят на поверхность, преимущественно бетонную, для устройства грунтовочно-пропиточного слоя (подложки), затем с интервалом 20-30 мин наносят требуемое количество основных слоев с концентрацией полистирола в растворителе 1:4.

Оптимальное количество основных слоев для устройства гидроизоляционного покрытия в зависимости от условий эксплуатации сооружения принимают равным 3-6. Толщина гидроизоляционного покрытия составляет 1-2 мм. При устройстве гидроизоляционного покрытия полистирольную композицию на поверхность наносят кистью, воздушным или безвоздушным напылением.

В табл. 6 приведены сводные данные по соотношению исходных компонентов полистирольной композиции, внесенные в формулу изобретения и показанные в трех граничных вариантах (min, max, ср.) рецептуры. Эти данные полностью согласуются.

Для различных технических средств и способов нанесения покрытия (воздушное, безвоздушное, напыление и др.) полистирольные композиции изготавливают различной концентрации, т.е. с различной вязкостью. Рабочую вязкость полистирольной композиции по ГОСТ 8420-74 подбирают путем регулирования дозировки растворителя с использованием вискозиметра ВЗ-4 по ГОСТ 9070-75. Для подавляющего большинства марок ударопрочного полистирола (ОСТ 6-05-406-80) и их промышленных отходов (ТУ-6-05-1918-82) при соотношении в растворе полистирол-толуол 1: 4 вязкость композиции по ВЗ-4 соответствует 140-220 с, что удовлетворяет требованиям нанесения полистирольных покрытий, например агрегатами безвоздушного напыления типа 2600Н и 7000Н (возможность до 300 с), широко применяемыми при устройстве гидроизоляционных покрытий гидротехнических сооружений.

Глицериновый эфир канифоли растворяют в толуоле в пропорции 1:1 с учетом в общем расходе растворителя в композиции.

Для устройства покрытий не имеющих контакта с питьевой водой для растворения полистирола могут быть использованы и другие виды растворителей.

В табл. 7 приведены данные по основным физико-механическим свойствам гидроизоляционных покрытий на основе предполагаемых композиций, предлагаемых и контрольных составов.

Созданная полимерная композиция удовлетворяет высоким физико-механическим и другим специальным требованиям:
по величине адгезии к бетонной поверхности водоемкостного сооружения;
по водонепроницаемости фрагмента бетон-полимерное покрытие для различных условий безаварийной эксплуатации сооружения;
по удовлетворению требованиям СНиП 2.04.02-84, ГОСТ 2874-82, требованиям главного санитарно-эпидемиологического управления Минздрава СССР по санитарно-химическим и санитарно-гигиеническим показателям для хозяйственно-питьевого водоснабжения;
по максимальной механизации работ по нанесению покрытий.

Влияние отдельных компонентов на физико-механические и другие специальные свойства данной полимерной композиции в покрытиях для минимального, среднего и максимального содержания каждого компонента в контрольных примерах, в данном оптимальном составе и в известном составе отражено в табл.6 и 7. Из табл.7 видно, что подобранный оптимальный состав удовлетворяет самым высоким требованиям действующих стандартов по сравнению с известным составом и в покрытиях показывает адгезию к бетону после длительных испытаний на морозостойкость в 3-5 раз более высокую и водонепроницаемость в 2-3 раза более высокую, чем покрытие с известным составом.

Формула изобретения

Гидроизоляционная композиция для покрытия емкостных сооружений, включающая полистирол, пластификатор, эфир канифоли и органический растворитель, отличающаяся тем, что в качестве полистирола она содержит ударопрочный полистирол или его отходы, в качестве пластификатора диметилфталат, в качестве эфира канифоли глицериновый эфир канифоли, в качестве органического растворителя толуол и дополнительно диэтиловый эфир угольной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.

Ударопрочный полистирол или его отходы 20 50
Диметилфталат 3 6
Глицериновый эфир канифоли 2 7
Диэтиловый эфир угольной кислоты 5 15
Толуол Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5

RH4A - Выдача дубликата патента Российской Федерации на изобретение

Дата выдачи дубликата: 02.02.2006

Наименование лица, которому выдан дубликат:
Научно-производственное объединение "Украина" (UA)

Извещение опубликовано: 27.03.2006        БИ: 09/2006

---