Адгезионный состав для бетонных поверхностей

Авторы патента:

Колышева Наталья Александровна (RU)

Чухланов Владимир Юрьевич (RU)

Ильина Елена Сергеевна (RU)

Чухланова Наталья Владимировна (RU)

Селиванов Олег Григорьевич (RU)

C09D4/06 - в сочетании с высокомолекулярным соединением, кроме ненасыщенных полимеров, охватываемых группами C09D159/00-C09D187/00

C09D4/02 - акрилсодержащие мономеры

C09D163/10 - эпоксидные смолы, модифицированные ненасыщенными соединениями

Владельцы патента RU 2439111:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к адгезионному составу для ремонта и защиты бетонных поверхностей. Адгезионный состав включает метилметакрилат и перекись бензоила. Адгезионный состав дополнительно включает триэтаноламин, эпоксидную смолу и наполнитель маршалит. Использование адгезионного состава позволяет значительно увеличить глубину пропитки пористого материала и улучшить равномерность отверждения композиции в бетоне. Адгезионный состав может быть использован как защитное антикоррозионное покрытие, при ремонте различных сооружений из бетона от заделки мелких трещин до шпаклевки крупных дефектов, а также в качестве заливочной полимерной композиции для пористых материалов. 2 табл.

Заявляемое техническое решение относится к строительным материалам, а именно к составам для ремонта и защиты бетонных поверхностей, и может найти применение как защитное антикоррозионное покрытие, при ремонте различных сооружений из бетона от заделки мелких трещин до шпаклевки крупных дефектов, а также в качестве заливочных полимерных композиций для пористых материалов.

Наиболее распространенные среди составов подобного назначения получили составы на основе метилметакрилата (ММА). Эти материалы благодаря низкой вязкости легко проникают в бетон, обеспечивая полученному покрытию высокую прочность (Ю.М.Баженов. Бетонополимеры. Москва, Стройиздат, 1983, с.42).

Известно применение сополимеров на основе метилметакрилата (ММА), диметиланилина, перекиси бензоила, полиизоцианата для покрытия бетонных поверхностей (Международная заявка №2000129909/04). Покрытие на основе данного состава характеризуется высокой когезионной прочностью и значительной атмосферостойкостью.

Недостатком композиции является ее значительная вязкость, и вследствие этого она имеет недостаточно высокие сорбционные свойства и капиллярозаполняемость в отношении бетона и других пористых материалов. Вторым недостатком композиции является наличие в системе токсичных веществ - полиизоционата и диметиланилина.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является антикоррозионная композиция для бетона, опубликованная в сборнике «Антикоррозионные работы в строительстве» (Вып.5, М., Машинмонтажспецстрой СССР, 1988 г., с.12-16). Композиция имеет следующий состав:

ММА - 75 мас.ч.

Полиизоционат - 22 мас.ч.

Перекись бензоила - 15 мас.ч.

Диметиланилин - 15 мас.ч.

Однако в случае повышенной влажности пропитываемого материала наблюдается подвспенивание композиции и вследствие этого отмечается недостаточная глубина пропитки и соответственно резкое снижение прочностных характеристик материала. Также недостатком данного решения является использование в композиции токсичных веществ.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является разработка состава для пропитки пористых материалов, отличающихся высокой капилляропроницаемостью, малой чувствительностью к влаге, обеспечивающего высокую прочность пропитываемого материала, а также замена токсичных компонентов состава на менее токсичные.

Поставленная задача решается за счет адгезионного состава, включающего в себя метилметакрилат и перекись бензоила, дополнительно содержащего триэтаноламин и эпоксидную смолу при следующих соотношениях компонентов: метилметакрилат 100 мас.ч., перекись бензоила 3-7 мас.ч., триэтаноламин 5-20 мас.ч., эпоксидная смола 1-20 мас.ч.

Техническим результатом при использовании заявляемого состава является значительная глубина пропитки пористого материала, равномерность отверждения композиции в бетоне.

Указанный технический результат при осуществлении заявляемого решения достигается за счет введения в состав композиции, содержащей метилметакрилат и инициатор отверждения, дополнительно эпоксидной смолы в количестве от 1% до 20% и катализатора реакции полимеризации, являющегося одновременно отверждающим агентом - третичного алифатического амина в количестве от 5% до 20%.

При меньших значениях содержания эпоксидной смолы в композиции наблюдается неполная полимеризация метилметакрилата и образец теряет прочностные показатели, а при больших значениях композиция имеет высокую вязкость, что препятствует ее применению в пропитке пористых материалов.

При содержании триэтаноламина ниже 5% полимеризация метилметакрилата происходит чрезвычайно медленно. Тоже наблюдается при превышении содержания его в композиции свыше 20%.

Частным случаем реализации изобретения является внедрение в состав композиции наполнителя искусственного или природного происхождения, а именно песка, кварцевой муки, сплошных и полых стеклянных микросфер, перлита, маршалита, в количестве от 50 до 600 мас.ч. наполнителя на 100 мас.ч. композиции для нанесения его на вертикальные и наклонные поверхности.

Основными недостатками прототипа являются невысокая прочность на сжатие и наличие в системе ядовитых веществ - полиизоционата и диметиланилина. Введение в систему триэтаноламина позволяет повысить прочность материала и снизить вредные воздействия на организм человека, занятого в производстве полимербетона.

Дополнительный поиск известных решений, совпадающих с отличительными от прототипа признаками, показал, что заявляемое решение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, а именно не выявлено.

Оценки и доказательства преимуществ заявляемого изобретения построены на измерении технологических и эксплуатационных показателей составов с одинаковым соотношением метилметакрилата и разным содержанием инициатора реакции полимеризации (на 100 мас.ч. метилметакрилата использовалось от 3 до 7 мас.ч. инициатора), но с применением в заявляемом составе эпоксидной смолы от 1% до 20% и триэтаноламина в соотношении от 5% до 10%.

Заявляемое изобретение может быть осуществлено следующим образом. Метилметакрилат смешивают с эпоксидной смолой и перед употреблением в полученный раствор добавляют триэтаноламин и перекись бензоила. При частном случае реализации изобретения дополнительно вводят заданное количество наполнителя.

Поверхность бетона очищают от внешних загрязнителей, проводят традиционную обработку: опескоструивание, обезжиривание. Приготовленный состав наносят кистью, шпателем, валиком или наливом, после чего отверждают при температуре окружающей среды.

Заявляемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

20.0 мас.ч. эпоксидной смолы растворяют в 100.0 мас.ч. метилметакрилата. Перед употреблением в данный раствор вводится 12.5 мас.ч. триэтаноламина и 3.0 мас.ч. пероксида бензоила. При частном случае реализации изобретения в смесь вводится 300 мас.ч. наполнителя.

Пример 2.

20.0 мас.ч. эпоксидной смолы растворяют в 100.0 мас.ч. метилметакрилата. Перед употреблением в данный раствор вводится 12.5 мас.ч. триэтаноламина и 7.0 мас.ч. пероксида бензоила. При частном случае реализации изобретения в смесь вводится 300 мас.ч. наполнителя.

Пример 3.

10.5 мас.ч. эпоксидной смолы растворяют в 100 мас.ч. метилметакрилата. Перед употреблением в данный раствор вводится 5.0 мас.ч. триэтаноламина и 3.0 мас.ч. пероксида бензоила. При частном случае реализации изобретения в смесь вводится 300 мас.ч. наполнителя.

Пример 4.

10.5 мас.ч. эпоксидной смолы растворяют в 100 мас.ч. метилметакрилата. Перед употреблением в данный раствор вводится 20.0 мас.ч. триэтаноламина и 3 мас.ч. пероксида бензоила. При частном случае реализации изобретения в смесь вводится 300 мас.ч. наполнителя.

Пример 5.

1.0 мас.ч. эпоксидной смолы растворяют в 100 мас.ч. метилметакрилата. Перед употреблением в данный раствор вводится 12.5 мас.ч. триэтаноламина и 7.0 мас.ч. пероксида бензоила. При частном случае реализации изобретения в смесь вводится 300 мас.ч. наполнителя.

Пример 6.

20.0 мас.ч. эпоксидной смолы растворяют в 100 мас.ч. метилметакрилата. Перед употреблением в данный раствор вводится 5.0 мас.ч. триэтаноламина и 5.0 мас.ч. пероксида бензоила. При частном случае реализации изобретения в смесь вводится 300 мас.ч. наполнителя.

Пример 7.

10.5 мас.ч. эпоксидной смолы растворяют в 100 мас.ч. метилметакрилата. Перед употреблением в данный раствор вводится 5.0 мас.ч. триэтаноламина и 7.0 мас.ч. пероксида бензоила. При частном случае реализации изобретения в смесь вводится 300 мас.ч. наполнителя.

Свойства материалов, полученных с использованием известной и предлагаемой композиции, приведены в таблице 1.

Таблица 1
Свойство	Композиция
Свойство	Известная	Предлагаемая по примеру
1	2	3	4	5	6	7
1. Прочность при сжатии через месяц после отверждения, МПа	39.1	60.0	60.3	42.5	40.5	50.1	85.3	120.5
2. Водопоглощение через месяц после отверждения за 24 ч, %	3.5	1.3	1.4	3.1	2.2	3.0	1.4	1.1

Как видно из приведенных в таблице данных, изменение количества эпоксидной смолы, триэтаноламина и пероксида бензоила приводит к изменению свойств получаемого материала. Это происходит за счет изменения вязкости композиции, а как следствие - уменьшения глубины пропитки наполнителя. При уменьшении вязкости композиции происходит увеличение смачивоемости наполнителя и затекание состава в микротрещины и сколы наполнителя. Это приводит к снижению водопоглощения и увеличению прочностных характеристик. Прочность композиции увеличивается за счет полимеризации компонентов. Различное содержание эпоксидной смолы тоже влияет на прочность получаемого материала. Недостаток смолы - снижение количества сшивок, а как следствие - снижение прочности при сжатии и увеличение водопоглощения. Оптимальное значение эксплуатационных характеристик достигается при отсутствии в системе избыточного количества мономеров.

Глубина пропитки составом определялась на стандартных цементно-песчанных образцах при соотношении: кварцевый песок 3 мас.ч., цемент М-500 1 мас.ч. Образцы наносились на шлифованную поверхность слоем 20 мм и отверждались в течение 72 часов. В композиции (1-7) дополнительно вводилось 0,001 мас.ч. люминесцентного красителя. После отверждения образцы подвергались поперечному распилу, срез облучался ультрафиолетовой лампой ПРК-4. Глубина пропитки измерялась штангенциркулем по зоне свечения. Данные по пропитке представлены в таблице 2.

Таблица 2
Свойства	Композиция
Свойства	Известная	Предлагаемая по примеру
1	2	3	4	5	6	7
1. Глубина пропитки, мм	2,2	2,7	2,7	2,8	2,8	3,1	2,7	2,9
2. Наличие неотвержденной фазы, %	не менее 10	отсутствует

Адгезионный состав для бетонных поверхностей, включающий метилметакрилат и перекись бензоила, отличающийся тем, что он дополнительно содержит триэтаноламин, эпоксидную смолу и наполнитель маршалит при следующих соотношениях компонентов, мас.ч.:

Метилметакрилат	100
Перекись бензоила	3-7
Триэтаноламин	5-20
Эпоксидная смола	1-20
Маршалит	300

Изобретение относится к отверждаемым материалам покрытия. .

Средство для покрытия для получения термоформуемых, стойких к царапанью покрытий с грязеотталкивающим действием, стойкие к царапанью термоформуемые грязеотталкивающие формованные изделия, а также способы их изготовления // 2337119

Полимеризуемый композиционный материал // 2119515

Ферментативное получение сложных эфиров (мет)акриловой кислоты // 2431673

Изобретение относится к способу получения сложных эфиров (мет)акриловой кислоты (F) на основе спиртов, имеющих, по меньшей мере, одну углерод-углеродную тройную связь, характеризующемуся тем, что, по меньшей мере, один спирт, имеющий, по меньшей мере, одну углерод-углеродную тройную связь, формулы (1) где R1 означает водород, алкил, имеющий от 1 до 18 атомов углерода; алкил, имеющий от 2 до 18 атомов углерода, арил, имеющий от 6 до 12 атомов углерода, циклоалкил, имеющий от 5 до 12 атомов углерода, прерванные, при необходимости, одним или несколькими атомами кислорода и/или серы и/или одним или несколькими замещенными или незамещенными иминогруппами, или пятичленный-шестичленный гетероцикл, имеющий атомы кислорода, азота и/или серы, при этом названные остатки могут быть замещены соответственно арилом, алкилом, арилокси, алкилокси, гетероатомами и/или гетероциклами, и R2 означает алкилен, имеющий от 1 до 20 атомов углерода, циклоалкилен, имеющий от 5 до 12 атомов углерода, арилен, имеющий от 6 до 12 атомов углерода, или алкилен, имеющий от 2 до 20 атомов углерода, прерванный одним или несколькими атомами кислорода и/или серы, и/или одной или несколькими замещенными или незамещенными иминогруппами, и/или одной или несколькими группами циклоалкила, -(СО)-, -O(CO)O-, -(NH)(CO)O-, -O(CO)(NH)-, -O(CO)- или -(CO)О-, при этом названные остатки могут быть замещены соответственно арилом, алкилом, арилокси, алкилокси, гетероатомами и/или гетероциклами, n означает целое число от 0 до 3, предпочтительно от 0 до 2 и особенно предпочтительно от 1 до 2 и Xi для каждого i=0 до n независимо друг от друга можно выбрать из группы -CH 2-СН2-O-, -CH2-CH(CH3)-O-, -CH(CH3)-CH2-O-, -CH2 -C(CH3)2-O-, -C(CH3)2 -CH2-O-, -CH2-CHVin-O-, -CHVin-CH2 -O-,-CH2-CHPh-O- и -CHPh-CH2 -O-, предпочтительно из группы -CH2-CH2 -O-,-CH2-CH(CH3)-O- и -CH(CH3)-CH2-O-, и особенно предпочтительно -CH2-CH2-O-, где Ph означает фенил и Vin означает винил, причем гидроксигруппы спирта являются первичными или вторичными, этерифицируют в присутствии, по меньшей мере, одного фермента (Е) с (мет)акриловой кислотой или переэтерифицируют с, по меньшей мере, одним сложным эфиром (мет)акриловой кислоты (D).

Краска дорожная разметочная // 2425076

Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, в частности к производству красок для проезжей части автомобильных дорог и аэродромов с асфальтовым, бетонным и асфальтобетонным покрытием.

Способ приготовления цветной массы для наливки сосудистой системы при анатомических исследованиях // 2423702

Изобретение относится к способу приготовления цветной массы для наливки сосудистой системы при анатомических исследованиях, который включает предварительное смешивание красителя - водорастворимой акриловой краски с водой в соотношении 0,9-1,1 часть к 0,18-0,21 частям до образования однородной массы, добавление в нее 9,7-9,9 частей воды и 0,18-0,21 части 96% спирта.

Состав для дорожной разметки // 2415223

Изобретение относится к составам для маркировки дорожного полотна с асфальтобетонным покрытием для обеспечения безопасного дорожного движения. .

Защитное покрытие для оконных стекол // 2415167

Изобретение относится к композиции защитного покрытия для оконных стекол. .

Термоотверждаемая композиция для пропитки и герметизации пористых изделий и способ пропитки и герметизации с ее использованием // 2332432

Изобретение относится к области пропитки и герметизации пористых изделий термоотверждаемыми композициями на основе (мет)акриловых мономеров. .

Внедряемый фотоинициатор // 2320641

Изобретение относится к фотоинициаторам ряда фенилглиоксиловой кислоты, используемым в полимеризующихся композициях, подлежащих отверждению. .

Заливочная композиция для бронирования заряда из баллиститного топлива // 2283295

Изобретение относится к области ракетной техники. .

Композиционный состав // 2277552

Изобретение относится к полимерной композиции на основе связующего - ненасыщенной полиэфирной смолы или олигоэфиракрилатов и может быть использовано в медицине, в производстве лакокрасочных материалов и пр.

Способ получения полимерного защитного покрытия // 2194063

Изобретение относится к способу получения полимерного покрытия, обладающего высокими защитными физико-химическими показателями, невысокой токсичностью, пригодного для имплантации в ткани живых организмов.

Лакокрасочная композиция с высокой рассеивающей способностью для получения химстойких покрытий методом электроосаждения на катоде // 2437908

Изобретение относится к лакокрасочным водным композициям с высокой рассеивающей способностью. .

Способ влагозащиты эпоксидных пенокомпаундов с нарушенной поверхностной пленкой изделий радио- и электротехнического назначения // 2411274

Изобретение относится к области влагозащиты эпоксидных пенокомпаундов с нарушенной поверхностной пленкой, применяемых для герметизации изделий радио- и электротехнического назначения, работающих в сложных климатических условиях.

Водная покрывная композиция // 2411271

Изобретение относится к водным покрывным композициям с низким содержанием летучих органических соединений. .

Состав для ремонта дефектов неорганического силикатного эмалевого покрытия на металлической поверхности санитарно-технического оборудования // 2405015

Изобретение относится к ремонту дефектных участков покрытия из неорганической силикатной эмали, нанесенной на металлическую поверхность санитарно-технического оборудования.

Водно-дисперсионная композиция // 2312118

Изобретение относится к области лакокрасочных материалов, в частности к водно-дисперсионной краске, используемой в строительстве для проведения работ по защите металла, бетона, железобетона и других поверхностей от воздействия агрессивной окружающей среды для грунтования, а также для получения защитно-декоративных покрытий.

Абразивостойкий композиционный материал // 2268276

Изобретение относится к области полимерного материаловедения и может быть использовано в машиностроении для изготовления функциональных покрытий, предотвращающих износ деталей, конструкций или агрегатов в результате воздействия абразивных и агрессивных сред, ударных нагрузок и вибраций.

Композиции на основе эмульгированных смол, отверждаемых ультрафиолетовым излучением, и их применение в качестве лакового слоя для покрытий полов и стен // 2235108

Изобретение относится к композиции на основе эмульгированных смол, отверждаемых ультрафиолетовым излучением, которая включает в себя: немодифицированные олигомеры в качестве основы композиции, определяющей конечные свойства отвержденного продукта; отверждающие агенты, состоящие из полифункциональных мономеров; фотоинициаторы, инициирующие полимеризацию; добавки для придания продукту особых свойств.

Состав для антикоррозионных покрытий // 2230086

Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, в частности к производству составов для антикоррозионных покрытий для защиты изделий из алюминиевых сплавов и стали.