Шпатлевочная масса
Владельцы патента RU 2535557:
Бородкин Алексей Георгиевич (RU)
Тараканова Елена Георгиевна (RU)
Изобретение относится к строительным материалам. Технический результат - повышение эксплуатационные характеристик шпатлевочной массы, а именно: водостойкости, адгезионных характеристик, жизнестойкости и атмосферостойкости. Шпатлевочная масса содержит, мас.%: латекс пиперилен-стирольный 5,0-15,0, диатомит 40,0-60,0, карбоксиметилцеллюлоза 1-3, костный клей 3,0-4,5, тальк 1,0-4,0, метилизотиазолинон 1,0-3,0, стеаралкония хлорид 0,1-1,5, вода остальное. 2 табл.
Изобретение относится к области строительства, в частности к шпатлевочным материалам.
Шпатлевочная масса применяется для выравнивания различных поверхностей перед покраской, для герметизации стыков поверхностей. Кроме того, шпатлевочная масса, содержащая биоцид, предохраняет обрабатываемые деревянные, каменные, бетонные и кирпичные поверхности от биодеструкции их грибком.
Известна шпатлевочная масса, включающая в качестве дезсредства полиэтиленимин, в качестве пленкообразующего вещества - пиперилен-стирольный латекс (ПСЛ), в качестве наполнителя - мел или маршалит, в качестве загустителя - клей столярный или карбоксиметилцеллюлозу и поверхностно-активное вещество (ПАВ) (АС СССР №626074, кл. С04В 26/04).
Однако наряду с хорошими технологическими показателями, шпатлевочная масса не проявляет высоких биоцидных свойств.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является шпатлевочная масса следующего состава в мас.%:
| латекс пиперилен-стирольный | 5-15 |
| бишофит | 50-70 |
| карбоксиметилцеллюлоза | 1-3 |
| дезинфицирующее средство (синергетическая смесь | |
| алкилтриметиламмоний хлорида с хлоридом | |
| полигексаметиленгуанидина) | 1-5 |
| вода | остальное |
(Пат. РФ №2491244, кл. С04В 26/04, 2012 г.).
Известная шпатлевочная масса обладает высокой водостойкостью и атмосферостойкостью.
Используемое в известной шпатлевочной массе дезинфицирующее средство обладает достаточным биоцидным эффектом.
Однако потребительские характеристики шпатлевочной массы, а именно: адгезионные характеристики, долговечность нанесения швов, наличие растрескивания заставляет задуматься об улучшении технологических характеристик.
Технической задачей, решаемой данным изобретением, является повышение технологических характеристик состава шпатлевочной массы, а именно: водостойкости, адгезионных характеристик, жизнестойкости и атмосферостойкости.
Для решения технической задачи в шпатлевочную массу, включающую латекс пиперилен-стирольный (ЛПС), карбоксиметилцеллюлозу и воду, дополнительно введены диатомит, метилизотиазолинон, стеаралкония хлорид, костный клей и тальк при следующем соотношении компонентов в мас.%:
| латекс пиперилен-стирольный | 5,0-15,0 |
| диатомит | 40,0-60,0 |
| карбоксиметилцеллюлоза | 1-3 |
| костный клей | 3,0-4,5 |
| тальк | 1,0-4,0 |
| метилизотиазолинон | 1,0-3,0 |
| стеаралкония хлорид | 0,1-1,5 |
| вода | остальное |
Латекс пинерилен-стирольный (ЛПС) вводят для создания прочной пленки покрытия. ЛПС представляет собой водно-каучуковую суспензию, обеспечивающую равномерное распределение пленкообразущего полимера между другими компонентами состава шпатлевочной массы (ПС-70М ТУ 38-031016-90).
В качестве наполнителя используют диатомит. Введение наполнителя способствует образованию достаточно необходимой густоты состава шпатлевочной массы.
Диатомит - горная порода, состоящая из остатков диатомовых водорослей, рыхлая или немного сцементированная, светло-серого цвета.
Диатомит обладает высокими адсорбционными свойствами, высокой пористостью, слабой тепло- и звукопроводностью. Продукция на базе диатомита широко используется в промышленности, в частности в строительстве. Предпочтительно использовать крошку диатомитовую обожженную марки АО (0,2 мм) (Компания «ЭКО-РТИ-Холдинг», РФ, г. Сергиев Посад).
Загуститель является связующим компонентом и вводится для создания рабочей консистенции. В данном случае используют карбоксиметилцеллюлозу.
Карбоксиметилцеллюлоза является связующим и загущающим агентом. Используют карбоксиметилцеллюлозу фирмы Shin Etsu, KG.
Клей костный (ГОСТ 2067-93) является клеем животного происхождения. Сырьем является кость - природный источник животного белка. Не токсичен, прост в применении. В предлагаемом составе применяется как склеивающий компонент. Используют марку К 2,5 (Компания «Конкорд», РФ).
Тальк вводят в состав для уменьшения растрескивания отвержденной шпатлевочной массы при высыхании.
Тальк является минералом, Mg3Si4O10(OH)2. Представляет собой жирный на ощупь рассыпчатый порошок белого цвета.
Тальк имеет повышенную атмосферостойкость, термостойкость и химическую стойкость. Обладает повышенными адсорбционными свойствами. Используют тальк МТ-ГШМ (ГОСТ 19284-79) (ООО «Русская сырьевая Компания», РФ).
Метилизотиазолинон вводят в состав в качестве биоцидного компонента.
Метилизотиазолинон является нетоксичным антибактериальным компонентом, обладающим широким спектром противомикробного действия в отношении грам-положительных и грам-отрицательных бактерий, дрожжевых и плесневых грибков. Метилизотиазолинон в своем составе содержит активную серу, которая является противогрибковым компонентом. Представляет собой прозрачную жидкость без запаха, хорошо растворимую в воде.
Выпускается Компанией «Sharon-Laboratories Ltd.», США, под товарной маркой Sharomix МТ.
В качестве второго биоцидного компонента используют стеаралконий хлорид. В данном составе стеаралконий хлорид действует также как поверхностно-активное вещество.
Стеаралконий хлорид относится к четвертичным аммониевым соединениям. В составе шпатлевочной массы стеаралконий хлорид также способствует смачиванию и улучшению технологических свойств. Используют стеаралконий хлорид, поставляемый компанией «СБК», основанной в 1997 году на базе Российского представительства сырьевого подразделения немецкого химического концерна Henkel KgaA (в настоящее время Cognis Deutshland GmbH).
Четвертичные аммониевые соединения проявляют сравнительно узкий спектр антимикробной активности. Они эффективны в отношении возбудителей кишечных и капельных инфекций бактериальной этиологии, однако недостаточно активны в отношении спор и простых вирусов, также антимикробная активность значительно снижается при низких температурах.
Отмеченные недостатки позволяют рекомендовать применение в составе биоцидов, которые содержат четвертичное аммониевое соединение в смеси с действующими веществами других классов химических соединений, в частности, метилизотиазолиноном, что приводит к увеличению биоцидного эффекта и расширению спектра противомикробной активности.
Таким образом, совместное действие метилизотиазолинона и стеаралкония хлорида в результате образования синергетической смеси приводит к существенному расширению бактерицидного действия, чем каждый из этих дезинфектантов в отдельности, кроме того существенно расширяется спектр антимикробной активности.
Эта синергетическая смесь ингибирует рост различных живых организмов, включая плесень, гниль, грибы, дрожжи, водоросли и бактерии во время хранения, транспортировки шпатлевочной массы, а также во время ее нанесения на поверхность обрабатываемого изделия.
Заявляемая шпатлевочная масса благодаря наличию компонентов с различными функциональными группами обладает повышенной адгезией к поверхностям различной структуры, обеспечивая биоцидное действие образующегося при этом покрытия. Технологические характеристики и потребительские свойства заявляемой шпатлевочной массы превосходят известное решение, принятое за прототип. (Пат. РФ №2491244, кл. С04В 26/04, 2012 г.).
Шпатлевочную массу получают следующим образом.
В смеситель с лопастной мешалкой загружают латекс пиперилен-стирольный в виде эмульсии, добавляют биоциды - метилизотиазолинон с стеаралконий хлоридом и карбоксиметилцеллюлозу, предварительно замоченную в воде.
Полученную смесь тщательно перемешивают и в процессе перемешивания добавляют диатомит, костный клей, тальк и недостающее количество воды в соответствии с рецептурой. Полученную массу окончательно перемешивают в течение 20-30 минут до получения пастообразного продукта. Для улучшения кроющей способности шпатлевочной массы ее перетирают в трехвалковой краскотерке в течение 10-15 минут.
Пример 1
В смеситель загружают 10 мас.% латекса пиперилен-стирольного в виде эмульсии, добавляют 2,0 мас.% метилизотиазолинона, 1 мас.% стеаралкония хлорида и карбоксиметилцеллюлозу в количестве 2 мас.%, предварительно замоченную в 5,0 мас.% воды.
Полученную смесь тщательно перемешивают и в процессе перемешивания добавляют диатомит в количестве 40,0 мас.%, костный клей в количестве 3,0 мас.%, тальк в количестве 3,0 мас.% и недостающее количество воды в соответствии с рецептурой в количестве 34,0 мас.%. Полученную массу окончательно перемешивают в течение 20 мин до получения пастообразного продукта. Далее шпатлевочную массу перетирают 10 мин в трехвалковой краскотерке.
Количество ингредиентов в формуле изобретения является величиной оптимальной и выбрано на основании многочисленных экспериментов.
В таблице 1 приведены конкретные примеры составов шпатлевочной массы, полученной по описанному способу, в таблице 2 - их свойства.
Результаты, приведенные в табл.2 показывают, что предложенная шпатлевочная масса обладает высокими эксплуатационными свойствами.
| Таблица 1 | |||||||||
| № п/п | Латекс пиперилен-стирольный | Диатомит | Карбоксиметилцеллюлоза | Костный клей | Тальк | Метилизотиазолинон | Стеаралкония хлорид | Вода | Технический результат |
| Содержание компонентов, мас.% | |||||||||
| 1 | 10,0 | 40,0 | 2,0 | 3,0 | 3,0 | 2,0 | 1,0 | 34,0 | Шпатлевочная масса с высокими биоцидными свойствами и высокими технологическими характеристиками. |
| 2 | 5,0 | 60,0 | 3,0 | 3,5 | 1,0 | 3,0 | 0,1 | 24,4 | |
| 3 | 15,0 | 50,0 | 1,0 | 4,5 | 4,0 | 1,0 | 1,5 | 23,0 | |
| 4 | 4,5* | 50,0 | 2,0 | 3,0 | 2,0 | 2,0 | 1,0 | 35,5 | Недостаточная смачиваемость массы. |
| 5 | 15,5* | 50,0 | 2,0 | 3,0 | 2,0 | 2,0 | 1,0 | 24,5 | Чрезмерная вязкость шпатлевочной массы. |
| 6 | 10,0 | 39,0 | 2,0 | 3,0 | 2,0 | 2,0 | 1,0 | 41,0 | Неоднородность шпатлевочной массы. |
| 7 | 10,0 | 61,0* | 2,0 | 3,0 | 2,0 | 2,0 | 1,0 | 19,0 | Ухудшение технологических характеристик. |
| 8 | 10,0 | 50,0 | 0,5* | 3,0 | 2,0 | 2,0 | 1,0 | 31,5 | Расслоение шпатлевочной массы. |
| 9 | 10,0 | 50,0 | 3,5* | 3,0 | 2,0 | 2,0 | 1,0 | 28,5 | Ухудшение технологических характеристик. |
| 10 | 10,0 | 50,0 | 2,0 | 2,5* | 2,0 | 2,0 | 1,0 | 30,5 | Плохая адгезия слоя шпатлевочной массы. |
| 11 | 10,0 | 50,0 | 2,0 | 5,0* | 2,0 | 2,0 | 1,0 | 28,0 | Высокая густота шпатлевочной массы - снижение потребительских свойств. |
| 12 | 10,0 | 50,0 | 2,0 | 3,0 | 0,5* | 2,0 | 1,0 | 31,5 | Растрескивание слоя шпатлевочной массы. |
| 13 | 10,0 | 50,0 | 2,0 | 3,0 | 4,5* | 2,0 | 1,0 | 27,5 | Снижение потребительских свойств из-за загущения шпатлевочной массы. |
| 14 | 10,0 | 50,0 | 2,0 | 3,0 | 2,0 | 0,5* | 1,0 | 31,5 | Снижение биоцидных характеристик. |
| 15 | 10,0 | 50,0 | 2,0 | 3,0 | 2,0 | 3,5* | 1,0 | 28,5 | Неоправданно высокий расход биоцида. |
| 16 | 10,0 | 50,0 | 2,0 | 3,0 | 2,0 | 2,0 | 0,05* | 30,95 | Снижение смачиваемости и биоцидного эффекта шпатлевочной массы. |
| 17 | 10,0 | 50,0 | 2,0 | 3,0 | 2,0 | 2,0 | 1,8* | 29,2 | Неоправданно высокий расход компонента. |
| * - примеры, выходящие за заявленные пределы |
| Таблица 2 | |||||
| Показатели качества | Шпатлевочная масса по прототипу Пример №1 | №№ составов шпатлевочной массы согласно таблице 1 | |||
| 1 | 2 | 3 | |||
| Водостойкость, часов | 5,0 | 5,7 | 5,8 | 5,8 | |
| Адгезия методом отрыва, кг/см2 | 2,55 | 2,58 | 2,60 | 2,62 | |
| Жизнестойкость, суток | 30 | 39 | 37 | 36 | |
| Атмосферостойкость, количество циклов | 55 | 62 | 61 | 64 | |
| Биоцидиость, время гибели* | Е. coli | 10 | 9 | 10 | 10 |
| Asp.niger | 80 | 78 | 80 | 80 | |
| * После контаминирования 105 колониями тест-культуры поверхности (минуты) |
Шпатлевочная масса, включающая латекс пиперилен-стирольный, карбоксиметилцеллюлозу и воду, отличающаяся тем, что дополнительно содержит диатомит, метилизотиазолинон, стеаралкония хлорид, костный клей и тальк при следующем соотношении компонентов в мас.%:
| латекс пиперилен-стирольный | 5,0-15,0 |
| диатомит | 40,0-60,0 |
| карбоксиметилцеллюлоза | 1-3 |
| костный клей | 3,0-4,5 |
| тальк | 1,0-4,0 |
| метилизотиазолинон | 1,0-3,0 |
| стеаралкония хлорид | 0,1-1,5 |
| вода | остальное |
