Применение сополимеров винилхлорида и этилена для гидрофобизации строительных масс
Изобретение относится к применению полимерных композиций в виде их водной дисперсии или в виде их редиспергируемого в воде порошка для гидрофобизации строительных масс. Полимерные композиции содержат а) сополимер винилхлорида и этилена, состоящий из винилхлоридных звеньев в количестве до 95 мас.% включительно и из этиленовых звеньев в количестве от 5 до 30 мас.%, б) один или несколько защитных коллоидов в количестве от 5 до 30 мас.% и в) дополнительно одно или несколько порошкообразных средств против слеживания в количестве от 5 до 30 мас.%, а также г) необязательно другие добавки, при этом приведенные в мас.% количества указаны в пересчете на общую массу полимерной порошковой композиции и в каждом случае в сумме должны составлять 100 мас.%. Полимерные материалы используют как материалы для покрытия поверхностей, таких как тонкие слои штукатурки, для однослойной штукатурки и для заполнения швов. 8 з.п. ф-лы, 4 табл.
Настоящее изобретение относится к применению сополимеров винилхлорида и этилена для гидрофобизации строительных масс, прежде всего материалов для покрытия поверхностей, таких как материалы для тонких слоев штукатурки, материалов для однослойной штукатурки и материалов для заполнения швов.
Полимеры на основе винилового эфира, винилхлорида, мономерных (мет)акрилатов, стирола, бутадиена и этилена, прежде всего в виде их водных дисперсий или редиспергируемых в воде полимерных порошков, находят многообразное применение, например, в качестве покрытий или клеев для самых разных основ. Для стабилизации этих полимеров применяют защитные коллоиды или низкомолекулярные поверхностно-активные соединения. В качестве защитных коллоидов обычно используют поливиниловые спирты. Подобные продукты находят применение прежде всего в качестве вяжущих в гидравлически схватывающихся клеях, таких, например, как плиточные клеи, в штукатурках или выравнивающих шпаклевках на основе цементов или гипса.
К материалам, используемым для тонких слоев штукатурки, соответственно для однослойной штукатурки и для заполнения швов, предъявляются исключительно высокие требования касательно водостойкости, соответственно гидрофобности, которую они должны придавать элементам строительных конструкций. Под тонкими слоями штукатурки при этом подразумеваются очень тонкие верхние слои штукатурки (накрывки) или затирочные (выравнивающие) шпаклевочные покрытия толщиной обычно 1-2 мм. Однослойной называют штукатурку, которая помимо выравнивания поверхностей строительных конструкций служит также декоративным целям. Подобные материалы для их соответствия указанным требованиям касательно гидрофобности соответственно необходимо подвергать гидрофобной модификации.
Из DE-A 2341085, ЕР-А 342609, ЕР-А 717016 и ЕР-А 1193287 известно добавление к материалам для штукатурок с известью или цементом в качестве вяжущего эфиров жирных кислот в качестве гидрофобизаторов. Недостаток, связанный с применением подобных добавок, при этом часто обусловлен именно их гидрофобизирующим характером. При затворении водой сухих смесей для штукатурки, в состав которых входят такие гидрофобизаторы, они ухудшают смачиваемость содержащих их материалов и поэтому существенно ухудшают их удобоукладываемость.
Редиспергируемые в воде порошки на основе гомо- и сополимеров этиленово ненасыщенных мономеров применяют в строительстве в качестве вяжущих в сочетании с гидравлически схватывающимися вяжущими, такими как цемент. Так, например, в строительных клеях, смесях для штукатурок, строительных растворах и красках эти вяжущие служат повышению механической прочности и улучшают сцепление с основой. Из WO 95/20627, WO 02/31036 и DE-A 10233933 известно применение в сухих смесях для строительных растворов обладающих гидрофобизирующим действием добавок, таких как кремнийорганические соединения и эфиры жирных кислот, в качестве компонента редиспергируемых порошков. Применение подобных добавок позволяет решить проблему плохой смачиваемости и удобоукладываемости указанных строительных растворов. Гидрофобизирующий эффект, однако, зависит от относительного содержания в редиспергируемом порошке гидрофобизатора, долю которого поэтому невозможно варьировать произвольно.
Из ЕР-А 149098 и ЕР-А 224169 известно применение сополимеров винилхлорида и этилена в качестве добавок к гидравлически схватывающимся массам для повышения их механической прочности, прежде всего прочности при сжатии, износостойкости, прочности на растяжение при изгибе и прочности на растяжение при сцеплении.
Исходя из вышеизложенного в основу настоящего изобретения была положена задача - предложить полимерную композицию в виде ее водной дисперсии или в виде ее редиспергируемого в воде порошка, которая была бы пригодна для применения в строительных массах (смесях), от которых требуется наличие у них очень высоких гидрофобных свойств. Водопоглощение у материалов для заполнения швов, улучшенных добавлением к ним 1 мас.% полимера в пересчете на сухую массу, должно согласно EN 12808 по истечении 3 ч составлять не более 5 мл. Водопоглощение у материалов для тонких слоев штукатурки, улучшенных добавлением к ним 1 мас.% полимера в пересчете на сухую массу, должно при определении по методике Карстена по истечении 300 мин составлять не более 2 мл.
Объектом изобретения является применение полимерных композиций в виде их водной дисперсии или в виде их редиспергируемого в воде порошка для гидрофобизации строительных масс. Подобные полимерные композиции содержат
а) сополимер винилхлорида и этилена,
б) один или несколько защитных коллоидов в количестве от 5 до 30 мас.% и
в) дополнительно один или несколько порошкообразных средств против слеживания в количестве от 5 до 30 мас.%, а также
г) необязательно другие добавки,
при этом приведенные в мас.% количества указаны в пересчете на общую массу полимерной порошковой композиции и в каждом случае в сумме должны составлять 100 мас.%.
Сополимер винилхлорида и этилена содержит предпочтительно от 50 до 95 мас.% винилхлоридных звеньев и от 5 до 30 мас.% этиленовых звеньев, особенно предпочтительно от 75 до 90 мас.% винилхлоридных звеньев и от 10 до 25 мас.% этиленовых звеньев, в каждом случае в пересчете на общую массу сополимера.
В некоторых случаях в состав сополимера винилхлорида и этилена могут входить еще и другие сомономеры, сополимеризованные в количестве вплоть до 20 мас.%. В качестве примера таких сомономеров можно назвать мономеры из группы, включающей виниловые эфиры, (мет)акрилаты и винилароматические соединения. К пригодным для использования в указанных целях виниловым эфирам относятся таковые карбоновых кислот с 1-12 атомами углерода. Предпочтительны из них винилацетат, 1-метилвинилацетат и виниловые эфиры α-разветвленных монокарбоновых кислот с 9-11 атомами углерода, например продукты VeoVa9® или VeoVа10® (торговое наименование продуктов фирмы Resolution). К пригодным для использования мономерам из группы акрилатов или метакрилатов относятся акрилаты, соответственно метакрилаты неразветвленных или разветвленных спиртов с 1-15 атомами углерода. Предпочтительными метакрилатами, соответственно акрилатами, являются метилакрилат, метилметакрилат, н-бутилакрилат, трет-бутилакрилат и 2-этилгексилакрилат. Среди винилароматических соединений предпочтителен прежде всего стирол.
В некоторых случаях можно также сополимеризовать от 0,1 до 5 мас.% вспомогательных мономеров в пересчете на общую массу мономерной смеси. К предпочтительным вспомогательным мономерам относятся среди прочих этиленово ненасыщенные моно- и дикарбоновые кислоты, такие как акриловая кислота, метакриловая кислота, амиды и нитрилы этиленово ненасыщенных карбоновых кислот, такие как акриламид и акрилонитрил, этиленово ненасыщенные сульфоновые кислоты, соответственно их соли, предпочтительно винилсульфоновая кислота, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновая кислота. В качестве других примеров можно назвать предварительно сшиваемые сомономеры, такие как этиленово полиненасыщенные сомономеры, например дивиниладипат, диаллилмалеат, аллилметакрилат или триаллилцианурат, либо вторично сшиваемые сомономеры, например N-метилолакриламид (N-MA), простые алкиловые эфиры, такие как изобутоксиэфир, или эфиры N-метилолакриламида. В качестве других примеров можно назвать кремнийфункциональные сомономеры, такие как (мет)акрилоксипропилтри(алкокси)силаны.
Наиболее предпочтительны сополимеры винилхлорида с этиленом, не содержащие никаких других сомономерных звеньев.
К пригодным для использования в предлагаемых в изобретении полимерных композициях защитным коллоидам относятся водорастворимые полимеры из группы, включающей частично и полностью омыленные поливиниловые спирты, поливинилпирролидоны, поливинилацетали, полисахариды в водорастворимой форме, такие как крахмалы (амилоза и амилопектин), целлюлозы и их карбоксиметильные, метильные, гидроксиэтильные и гидроксипропильные производные, белки, такие как казеин или казеинат, соевый белок, желатин, лигнинсульфонаты, синтетические полимеры, такие как поли(мет)акриловая кислота, сополимеры (мет)акрилатов с карбоксифункциональными сомономерными звеньями, поли(мет)акриламид, поливинилсульфоновые кислоты и их водорастворимые сополимеры, меламинформальдегидсульфонаты, нафталинформальдегидсульфонаты, сополимеры стирола с малеиновой кислотой и сополимеры винилового эфира с малеиновой кислотой.
Предпочтительно использовать частично или полностью омыленные поливиниловые спирты со степенью гидролиза от 80 до 100 мол.%, прежде всего частично омыленные поливиниловые спирты со степенью гидролиза от 80 до 95 мол.% и с вязкостью по вискозиметру Гепплера, определенной в 4%-ном водном растворе, от 1 до 30 мПа·с (метод определения вязкости с помощью вискозиметра Гепплера при температуре 20°С, DIN 53015). Предпочтительны также частично или полностью омыленные, гидрофобно модифицированные поливиниловые спирты со степенью гидролиза от 80 до 100 мол.% и вязкостью по вискозиметру Гепплера, определенной в 4%-ном водном растворе, от 1 до 30 мПа·с, предпочтительно от 3 до 15 мПа·с. В качестве примера подобных поливиниловых спиртов можно назвать частично омыленные сополимеры винилацетата с гидрофобными сомономерами, такими как изопропенилацетат, винилпивалат, винилэтилгексаноат, виниловые эфиры насыщенных α-разветвленных монокарбоновых кислот с 5 или 9-11 атомами углерода, диалкилмалеинаты и диалкилфумараты, такие как диизопропилмалеинат и диизопропилфумарат, винилхлорид, простые винилалкиловые эфиры, такие как винилбутиловый эфир, α-олефины с 2-12 атомами углерода, такие как этен, пропен и децен. На долю гидрофобных звеньев предпочтительно приходится от 0,1 до 10 мас.% в пересчете на общую массу частично или полностью омыленного поливинилового спирта. Особенно предпочтительны частично или полностью омыленные сополимеры винилацетата с изопропенилацетатом со степенью гидролиза 95-100 мол.%. В равной мере возможно также использование смесей указанных поливиниловых спиртов.
К наиболее предпочтительным относятся частично омыленные поливиниловые спирты со степенью гидролиза от 85 до 94 мол.% и вязкостью по вискозиметру Гепплера, определенной в 4%-ном водном растворе, от 3 до 15 мПа·с (метод определения вязкости с помощью вискозиметра Гепплера при температуре 20°С, DIN 53015), а также частично или полностью омыленные сополимеры винилацетата с изопропенилацетатом со степенью гидролиза 95-100 мол.%. Указанные поливиниловые спирты можно получать хорошо известными способами.
В качестве средств против слеживания в) можно использовать карбонат кальция, карбонат магния, тальк, гипс, измельченные глины, каолины, такие как метакаолин, тонкоизмельченные алюмосиликаты, кизельгур, коллоидный силикагель, пирогенный диоксид кремния, в каждом случае с размером частиц предпочтительно от 10 нм до 10 мкм.
К другим необязательно используемым добавкам г) предпочтительно относятся добавки с гидрофобизирующим действием. В качестве примера таких добавок можно назвать добавки г1), к которым относятся жирные кислоты и их производные, которые в щелочных условиях высвобождают жирную кислоту либо соответствующий анион жирной кислоты, и/или добавки г2), к которым относятся кремнийорганические соединения. Обычно добавку г) используют в количестве от 1 до 20 мас.%, предпочтительно от 1 до 10 мас.%, в каждом случае в пересчете на общую массу полимерной композиции.
Для применения в качестве добавки г1) пригодны в принципе жирные кислоты и их производные, которые в щелочных условиях, предпочтительно при рН более 8, высвобождают жирную кислоту или соответствующий анион жирной кислоты. Предпочтительны жирные кислоты и их соединения из группы, включающей жирные кислоты с 8-22 атомами углерода, их металлические мыла, их амиды, а также их эфиры, образованные с одноатомными спиртами с 1-14 атомами углерода, с гликолем, с полигликолем, с полиалкиленгликолем, с глицерином, с моно-, ди- или триэтаноламином, с моносахаридами.
К пригодным для использования жирным кислотам относятся разветвленные и неразветвленные, насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, в каждом случае с 8-22 атомами углерода. В качестве примера таких жирных кислот можно назвать лауриновую кислоту (н-додекановую кислоту), миристиновую кислоту (н-тетрадекановую кислоту), пальмитиновую кислоту (н-гексадекановую кислоту), стеариновую кислоту (н-октадекановую кислоту), а также олеиновую кислоту (9-додеценовую кислоту).
Пригодными для использования металлическими мылами являются соли вышеуказанных жирных кислот с металлами 1-3 главных групп, соответственно 2 побочной группы Периодической системы элементов, а также с аммониевыми соединениями NX4 +, где Х имеет идентичные либо разные значения и обозначает С1-С8алкильный или С1-С8гидроксиалкильный остаток. К предпочтительным металлическим мылам относятся соли жирных кислот с литием, натрием, калием, магнием, кальцием, алюминием, цинком и аммониевыми соединениями.
К пригодным для использования амидам жирных кислот относятся таковые, которые получают взаимодействием с моно- или диэтаноламином и вышеуказанными жирными кислотами с C8-C22.
Пригодными для использования в качестве компонента г1) эфирами жирных кислот являются С1-С14алкиловые эфиры и С1-С14алкилариловые эфиры вышеуказанных жирных кислот с C8-C12, предпочтительно метиловые, этиловые, пропиловые, бутиловые, этилгексиловые эфиры, а также бензиловый эфир. В равной мере пригодны также моно-, ди- и полигликолевые эфиры жирных кислот с C8-C22. К другим пригодным для использования эфирам жирных кислот относятся моно- и диэфиры полигликолей и/или полиалкиленгликолей с вплоть до 20 оксиалкиленовыми звеньями, такие как полиэтиленгликоль и полипропиленгликоль. Пригодны также моно-, ди- и триэфиры указанных жирных кислот с C8-C22 и глицерина, равно как и моно-, ди- и триэфиры указанных жирных кислот с C8-C22 и моно-, ди- и триэтаноламина. Помимо указанных, можно также использовать эфиры жирных кислот и сорбита и маннита.
Особенно предпочтительны С1-С14алкиловые эфиры и С1-С14алкилариловые эфиры лауриновой и олеиновой кислот, моно- и дигликолевые эфиры лауриновой и олеиновой кислот, а также моно-, ди- и триэфиры лауриновой и олеиновой кислот и глицерина.
Для использования в качестве компонента г2) пригодны эфиры кремниевой кислоты Si(OR')4, силаны, такие как тетраорганосиланы SiR4 и органоорганооксисиланы SiRn(OR')4-n, где n равно 1-3, полисиланы, предпочтительно общей формулы R3Si(SiR2)nSiR3, где n равно 0-500, органосиланолы SiRn(OH)4-n, ди-, олиго- и полисилоксаны из звеньев общей формулы RcHdSi(OR')e(OH)fO(4-c-d-e-f)/2, где с равно 0-3, d равно 0-1, е равно 0-3, f равно 0-3, а сумма c+d+e+f в каждом звене равна максимум 3,5, при этом R в каждом случае имеет идентичные либо разные значения и представляет собой разветвленные или неразветвленные алкильные остатки с 1-22 атомами углерода, циклоалкильные остатки с 3-10 атомами углерода, алкиленовые остатки с 2-4 атомами углерода, а также арильные, аралкильные, алкиларильные остатки с 6-18 атомами углерода и R' представляет собой идентичные либо разные алкильные остатки и алкоксиалкиленовые остатки, каждый из которых содержит 1-4 атома углерода, предпочтительно обозначает метил и этил, причем остатки R и R' также могут быть замещены галогенами, такими как Сl, простыми эфирными группами, простыми тиоэфирными группами, сложноэфирными группами, амидными группами, нитрильными группами, гидроксильными группами, аминными группами, карбоксильными группами, сульфокислотными группами, карбоксангидридными группами и карбонильными группами, а в случае полисиланов R может представлять собой также OR'. В равной мере пригодны для использования карбосиланы, поликарбосиланы, карбосилоксаны, поликарбосилоксаны и полисилилендисилоксаны.
Предпочтительны в качестве компонента г2) тетраметоксисилан, тетраэтоксисилан, метилтрипропоксисилан, метилтри(этоксиэтокси)силан, винилтри(метоксиэтокси)силан, (мет)акрилоксипропилтриметоксисилан, (мет)акрилоксипропилтриэтоксисилан, γ-хлорпропилтриэтоксисилан, β-нитрилэтилтриэтоксисилан, γ-меркаптопропилтриметоксисилан, γ-меркаптопропилтриэтоксисилан, фенилтриэтоксисилан, изооктилтриэтоксисилан, н-октилтриэтоксисилан, гексадецилтриэтоксисилан, дипропилдиэтоксисилан, метилфенилдиэтоксисилан, дифенилдиметоксисилан, метилвинилтри(этоксиэтокси)силан, тетраметилдиэтоксидисилан, триметилтриметоксидисилан, триметилтриэтоксидисилан, диметилтетраметоксидисилан, диметилтетраэтоксидисилан, блокированные концевыми триметилсилилоксигруппами метилгидрогенполисилоксаны, блокированные концевыми триметилсилилоксигруппами сополимеры с диметилсилоксановыми и метилгидрогенсилоксановыми звеньями, диметилполисилоксаны, а также диметилполисилоксаны с Si-OH-группами в концевых звеньях. Наиболее предпочтительны органоорганооксисиланы SiRn(OR')4-n, где n равно 1-3, прежде всего изооктилтриэтоксисилан, н-октилтриэтоксисилан и гексадецилтриэтоксисилан.
Полимерную композицию можно приготавливать известным способом путем радикальной эмульсионной полимеризации в водной среде и последующей распылительной сушки полученной водной дисперсии полимера. Пригодный для приготовления полимерной композиции способ подобного типа описан, например, в ЕР-А 149098. Эмульсионную полимеризацию проводят в присутствии защитного коллоида и/или эмульгатора. Для стабилизации предпочтительно использовать только защитный коллоид. Содержание твердого вещества в получаемых указанным путем водных дисперсиях полимеров составляет от 25 до 70 мас.%, предпочтительно от 45 до 65 мас.%.
Для получения редиспергируемых в воде полимерных порошков водные дисперсии сушат, например, путем распылительной сушки. Распылительную сушку проводят обычно после добавления еще одного защитного коллоида, служащего вспомогательным агентом, способствующим распылению. Средство против слеживания в) предпочтительно добавлять в течение всего времени, пока порошок остается суспендирован в сушильном газе. При необходимости введения в порошок дополнительных добавок г) их добавляют до, в процессе либо после распылительной сушки. Такие добавки г) предпочтительно добавлять к дисперсии полимера, а в случае редиспергируемых порошков - перед их распылительной сушкой.
Полимерные композиции на основе сополимеров винилхлорида и этилена пригодны для гидрофобизации гидравлически схватывающихся строительных масс. Предпочтительно применять полимерные композиции в тех случаях, когда содержащие их строительные массы должны обладать очень высокой гидрофобностью.
К подобного рода строительным массам прежде всего относятся материалы для однослойных покрытий, такие как материалы для тонких слоев штукатурки или для однослойной штукатурки, а также материалы для заполнения швов. Под тонкими слоями штукатурки при этом подразумеваются очень тонкие верхние слои штукатурки (накрывки) или затирочные (выравнивающие) шпаклевочные покрытия толщиной обычно 1-3 мм. Однослойной называют штукатурку, которая, помимо выравнивания поверхностей строительных конструкций, служит также декоративным целям. Водопоглощение у материалов для заполнения швов при определении в соответствии со стандартом EN 12808 составляет по истечении 3 ч не более 5 мл. Водопоглощение у материалов для штукатурок, в каждом случае с добавкой 1 мас.% полимера в пересчете на сухую массу, должно при определении по методике Карстена по истечении 300 мин составлять не более 2 мл.
Типичные составы сухих смесей для строительных растворов известны специалистам в данной области. Подобные смеси содержат от 5 до 50 мас.% минерального вяжущего, от 5 до 80 мас.% наполнителя, от 0,1 до 10 мас.% полимера, от 0 до 30 мас.% других добавок, при этом указанные в мас.% данные о количестве компонентов в каждом случае должны составлять в сумме 100 мас.%. Пригодными для использования минеральными вяжущими являются цемент, гипс, жидкое стекло или гашеная известь. В качестве примера пригодных для использования наполнителей можно назвать карбонаты, такие как карбонат кальция в виде доломита, кальцита и мела. В качестве других примеров можно назвать силикаты, такие как силикат магния в виде талька, алюмосиликаты, такие как глины и суглинки, кварцевую муку, кварцевый песок, высокодисперсную кремниевую кислоту, полевой шпат, барит и легкий шпат. В равной мере пригодны также волокнистые наполнители. На практике часто используют смеси различных наполнителей.
В качестве примера других добавок можно назвать пигменты, такие как диоксид титана, являющийся неорганическим пигментом, а также широко используемые органические пигменты. В качестве примеров подобных других добавок можно назвать далее смачиватели, на долю которых в пересчете на общую массу соответствующего состава обычно приходится от 0,1 до 0,5 мас.%. Примерами таких добавок являются полифосфаты натрия и калия, полиакриловые кислоты и их соли. В качестве примера таких других добавок можно также назвать загустители, используемые обычно в количестве от 0,01 до 2,0 мас.% в пересчете на общую массу соответствующего состава. К широко используемым загустителям относятся простые эфиры целлюлозы, крахмалы или бентонит, являющийся примером неорганического загустителя. К подобного рода другим добавкам относятся также консерванты, антивспениватели, порообразователи, разжижители, ингибиторы (замедлители), ускорители, средства против замерзания.
Для приготовления готовых к применению строительных масс улучшенную редиспергируемым порошком сухую смесь для строительного раствора непосредственно по месту проведения работ затворяют необходимым количеством воды. Вместе с тем сухие смеси можно улучшать и непосредственно по месту проведения работ добавлением к ним водных, необязательно разбавленных, дисперсий полимеров.
Ниже изобретение более подробно поясняется на примерах.
Дисперсия
В качестве дисперсии использовали стабилизированную поливиниловым спиртом дисперсию сополимера винилхлорида с этиленом. Этот сополимер получали путем эмульсионной полимеризации. Для стабилизации использовали 10 мас.% поливинилового спирта со степенью омыления 88 мол.% и вязкостью по вискозиметру Гепплера, равной 4 мПа·с. Полученный сополимер на 80 мас.% состоял из винилхлорида и на 20 мас.% из этилена. В качестве дополнительного компонента дисперсия содержала метиловый эфир додекановой кислоты (МЭДК) в количестве 0 мас.% (дисперсия 1), 5 мас.% (дисперсия 2) или 10 мас.% (дисперсия 3), в каждом случае в пересчете на сухую массу.
Порошки
Порошки получали путем распылительной сушки указанных выше дисперсий в присутствии в каждом случае 10 мас.% поливинилового спирта со степенью омыления 88 мол.% и вязкостью по вискозиметру Гепплера, равной 13 мПа·с, при этом в приведенных в таблице 1 примерах одновременно с распылением дисперсий дополнительно распыляли также изооктилтриэтоксисилан (ИОТС) и в некоторых случаях метиловый эфир додекановой кислоты (МЭДК). Дисперсию распыляли с помощью двухкомпонентной форсунки. В качестве распыляющего агента использовали предварительно сжатый до 4 бар воздух, а образующиеся при этом капли сушили нагретым до 125°С воздухом в прямоточном режиме. Полученный таким путем сухой порошок смешивали с 10 мас.% коммерчески доступного средства против слеживания (смесью карбоната кальция-магния и гидросиликата магния).
Пример 8
Редиспергируемый порошок на основе тройного сополимера винилхлорида, винилацетата и этилена с Тc примерно 10°С и дополнительно с изооктилтриэтоксисиланом в качестве гидрофобизирующей добавки.
Сравнительный пример V1
Редиспергируемый порошок на основе тройного сополимера винилацетата, продукта VeoVa10® и бутилакрилата с Тc примерно 15°С и дополнительно с метиловым эфиром додекановой кислоты в качестве гидрофобизирующей добавки.
| Таблица 1 | |||
| Пример | Дисперсия | МЭДК (мас.%) | ИОТС (мас.%) |
| 1 | 1 | 0 | 4 |
| 2 | 1 | 2 | 4 |
| 3 | 2 | 0 | 4 |
| 4 | 2 | 2 | 4 |
| 5 | 3 | 0 | 4 |
| 6 | 3 | 2 | 4 |
| 7 | 1 | 0 | 0 |
| 8 | 4 | ||
| V1 | 2 |
Пример 9
Готовили стабилизированную 10 мас.% поливинилового спирта (степень омыления 88 мол.%, вязкость по вискозиметру Гепплера равна 4 мПа) водную дисперсию (содержание твердого вещества 50%) ВХЭ-сополимера, на 80 мас.% состоящего из винилхлорида и на 20 мас.% из этилена. Эта дисперсия соответствует базовой дисперсии редиспергируемого порошка из примера 1.
Пример 10
Готовили стабилизированную 1,5 мас.% гидроксиэтилцеллюлозой (Tylose Н20) водную дисперсию (содержание твердого вещества 50%) ВХЭ-сополимера, на 80 мас.% состоящего из винилхлорида и на 20 мас.% из этилена.
Пример 11
Готовили стабилизированную 15 мас.% крахмала (Avedex 36 LAC14) водную дисперсию (содержание твердого вещества 50%) ВХЭ-сополимера, на 80 мас.% состоящего из винилхлорида и на 20 мас.% из этилена.
Дисперсии испытывались в составе композиции 1 (материал для тонкого слоя штукатурки) из описания заявки, причем вместо 10 мас. частей редиспергируемого порошка в композиции содержалось 20 мас. частей полимерной дисперсии (из-за содержания твердого вещества 50%) и вместо 38 мас. частей воды в композиции содержалось 28 мас. частей воды (из-за содержания воды в дисперсии).
Эти композиции испытывались аналогично способу определения водопоглощения, описанному на странице 13 описания. Результаты примера 1 и сравнительного примера 1 (С1) из заявки вместе с примерами 9-11 сведены в таблицу, приведенную ниже:
| Пример | ВП через 10 минут | ВП через 60 минут | ВП через 120 минут |
| 1 | 0,1 | 0,5 | 0,65 |
| 9 | 0,1 | 0,5 | 0,6 |
| 10 | 0,1 | 0,5 | 0,6 |
| 11 | 0,1 | 0,45 | 0,75 |
| С1 | 0,2 | 0,65 | 1,05 |
Испытание покрытия, представляющего собой тонкий слой штукатурки
Композиция 1 (материал для тонкого слоя штукатурки)
| Портландцемент 42,5 | 300,0 мас. частей |
| Карбонат кальция | 700,0 мас. частей |
| Простой эфир целлюлозы | 2,5 мас. части |
| Редиспергируемый порошок | 10,0 мас. частей |
| Всего | 1012,5 мас. части |
| Потребность в воде | 38,0 мас. частей |
Определение водопоглощения по методике Карстена
Водопоглощение (ВП) определяли в мл на опытном образце через определенные промежутки времени (в минутах). С этой целью стеклянную трубку согласно методике Карстена закрепляли клеем на испытуемой основе в соответствии с рекомендациями, указанными в стандарте DIN EN 1323. После заполнения трубки водой через определенные промежутки времени измеряли количество абсорбированной основой воды. Чем выше этот показатель, тем ниже степень гидрофобизации опытного образца.
Испытание прочности сцепления с основой при растяжении
Для испытания прочности сцепления с основой строительный раствор наносили с помощью шаблона (диаметром 50 мм, толщиной 10 мм) на бетонную плиту. После затвердевания раствора по истечении 27 дней для проведения испытания прочности сцепления на исследуемый слой раствора с помощью эпоксидного клея приклеивали металлический анкер. Показатели прочности сцепления при растяжении определяли в каждом случае после выдержки в течение 14 дней при температуре 23°С и влажности воздуха 50% с помощью тянущего прибора для съема покрытия фирмы Herion при увеличении нагрузки со скоростью 250 Н/с. Измеренные в Н/мм2 значения представляют собой средние значения по 5-ти измерениям.
| Таблица 2 | ||||||||
| Пример | ВП через 10 мин | ВП через 30 мин | ВП через 60мин | ВП через 120 мин | ВП через 180 мин | ВП через 240 мин | ВП через 300 мин | Прочность сцепления при растяжении, Н/мм2 |
| 1 | 0,1 | 0,25 | 0,5 | 0,65 | 0,9 | 1,15 | 1,45 | 0,65 |
| 2 | 0,15 | 0,3 | 0,55 | 0,75 | 0,95 | 1,25 | 1,55 | 0,74 |
| 3 | 0,1 | 0,2 | 0,45 | 0,6 | 0,85 | 1,05 | 1,35 | 0,78 |
| 4 | 0,1 | 0,25 | 0,45 | 0,65 | 0,9 | 1,15 | 1,45 | 0,85 |
| 5 | 0,1 | 0,2 | 0,35 | 0,6 | 0,8 | 1,05 | 1,15 | 0,8 |
| 6 | 0,1 | 0,2 | 0,4 | 0,65 | 0,85 | 1,05 | 1,25 | 0,97 |
| 7 | 0,15 | 0,3 | 0,60 | 0,80 | 1,0 | 1,35 | 1,85 | 0,78 |
| 8 | 0,1 | 0,3 | 0,55 | 0,85 | 1,1 | 1,45 | 1,90 | 0,75 |
| V1 | 0,2 | 0,45 | 0,65 | 1,05 | 1,25 | 1,65 | 2,05 | 0,73 |
Испытания материала для заполнения швов
Композиция 2 (материал для заполнения швов)
| Портландцемент марки СЕМ I 42,5 | 340,0 мас. частей |
| Песок | 649,5 мас. частей |
| Простой эфир целлюлозы | 0,5 мас. части |
| Редиспергируемый порошок | 10,0 мас. частей |
| Всего | 1000,0 мас. частей |
| Потребность в воде | 22,0 мас. части |
Определение водопоглощения материала для заполнения швов в соответствии со стандартом DIN EN 12808
Водопоглощение определяли в г через определенные промежутки времени на предварительно выдержанном в течение 28 дней в нормальных климатических условиях опытном образце затвердевшего раствора в виде призмы размером 8х4х4 см с герметичным (водонепроницаемым) покрытием боковых стенок. Чем выше показатель водопоглощения, тем хуже образец гидрофобизирован.
Качественное определение удобоукладываемости проводит сам переработчик.
Испытание прочности на растяжение при изгибе (ПРИ)
Для испытания прочности на растяжение при изгибе в соответствии со стандартом DIN 18555 из различных растворов изготавливали опытные образцы в виде призм размером 16х4х4 см, которые до начала испытания выдерживали в течение 28 дней в нормальных климатических условиях.
Испытание прочности на сжатие (ПС)
Для испытания прочности на сжатие в соответствии со стандартом DIN 18555 из различных растворов изготавливали опытные образцы в виде призм размером 16×4×4 см, которые до начала испытания выдерживали в течение 28 дней в нормальных климатических условиях.
Испытание прочности на истирание (износостойкости (ИC))
Прочность на истирание определяли в соответствии со стандартами EN 12808 или EN ISO 10545-6. С этой целью опытный образец с нанесенным на него абразивом подвергали воздействию вращающегося стального диска при определенном усилии прижима к образцу. После 50 оборотов стального диска определяли степень истирания (износа) опытного образца в мм3. Чем выше этот показатель, тем ниже износостойкость образца.
| Таблица 3 | |||||||
| Пример | Удобоукладываемость | ВП(через 30 мин) [мл] | ВП (через 360 мин) [мл] | ПРИ [Н/мм2] | ПС [Н/мм2] | Твердость | ИС [мм3] |
| 1 | хорошая | 1,41 | 2,92 | 2,75 | 8,39 | хорошая | 1365 |
| 2 | хорошая | 0,45 | 1,33 | 2,67 | 7,95 | хорошая | 1280 |
| 3 | хорошая | 1,45 | 2,7 | 2,47 | 9,34 | хорошая | 1260 |
| 4 | хорошая | 0,38 | 1,28 | 2,61 | 7,78 | хорошая | 1195 |
| 5 | хорошая | 1,24 | 2,81 | 2,96 | 10,39 | хорошая | 1380 |
| 6 | хорошая | 0,31 | 1,12 | 2,46 | 7,52 | хорошая | 1232 |
| 7 | хорошая | 1,50 | 3,1 | 2,53 | 7,45 | хорошая | 1215 |
| 8 | хорошая | 0,91 | 3,3 | 2,24 | 6,84 | хорошая | 1556 |
| V1 | хорошая | 1,35 | 3,6 | 2,35 | 7,25 | хорошая | 1450 |
Результаты испытаний
Полученные результаты свидетельствуют о том, что предлагаемые в изобретении тонкие слои штукатурки, равно как и материалы для заполнения швов, отличаются заметно более низкими показателями водопоглощения при по меньшей мере идентичных или даже лучших механических показателях по сравнению с известными материалами.
1. Применение полимерных композиций в виде их водной дисперсии или их редиспергируемого в воде порошка для гидрофобизации строительных масс, каковые композиции содержат
а) сополимер винилхлорида и этилена, состоящий из винилхлоридных звеньев в количестве до 95 мас.% включительно и из этиленовых звеньев в количестве от 5 до 30 мас.%,
б) один или несколько защитных коллоидов в количестве от 5 до 30 мас.% и
в) дополнительно один или несколько порошкообразных средств против слеживания в количестве от 5 до 30 мас.%, а также
г) необязательно другие добавки,
при этом приведенные в мас.% количества указаны в пересчете на общую массу полимерной порошковой композиции и в каждом случае в сумме должны составлять 100 мас.%.
2. Применение по п.1, отличающееся тем, что в качестве компонента б) используют один или несколько защитных коллоидов из группы, включающей частично омыленные поливиниловые спирты со степенью гидролиза 85-94 мол.% и вязкостью по вискозиметру Гепплера, определенной в 4%-ном водном растворе (метод определения вязкости с помощью вискозиметра Гепплера при температуре 20°С, DIN 53015), от 3 до 15 мПа·с, а также частично или полностью омыленные сополимеры винилацетата с изопропенилацетатом со степенью гидролиза 95-100 мол.%.
3. Применение по п.1, отличающееся тем, что в качестве другой добавки г) используют одну или несколько добавок из группы, включающей г1) жирные кислоты и их производные, которые в щелочных условиях высвобождают жирную кислоту либо соответствующий анион жирной кислоты, и г2) кремнийорганические соединения.
4. Применение по п.3, отличающееся тем, что в качестве компонента г1) используют одно или несколько соединений жирных кислот из группы, включающей жирные кислоты с 8-22 атомами углерода, их металлические мыла, их амиды, а также их эфиры, образованные с одноатомными спиртами с 1-14 атомами углерода, с гликолем, с полигликолем, с полиалкиленгликолем, с глицерином, с моно-, ди- или триэтаноламином, с моносахаридами.
5. Применение по п.3, отличающееся тем, что в качестве компонента г2) используют одно или несколько соединений кремния из группы, включающей эфиры кремниевой кислоты, силаны, полисиланы, органосиланолы, ди-, олиго- и полисилоксаны.
6. Применение по п.1 в однослойных покрытиях, таких как тонкие слои штукатурки или однослойные штукатурки.
7. Применение по п.1 в материалах для заполнения швов.
8. Применение по п.6 или 7 в сухих смесях для строительных растворов, содержащих от 5 до 50 мас.% минерального вяжущего, от 5 до 80 мас.% наполнителя, от 0,1 до 10 мас.% полимера, от 0 до 30 мас.% других добавок, при этом указанные в мас.% данные о количестве компонентов в сумме всегда должны составлять 100 мас.%.
9. Применение по п.1, при котором полимерную композицию применяют в виде редиспергируемого в воде порошка.
