Способ получения полимерного покрытия на поверхности строительных изделий

 

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к получению декоративно облицовочных плиток с покрытием из полимера с дисперсным наполнителем. Способ изготовления декоративных изделий включает стадию подачи полиэфирной смолы в форму последовательно сначала в смесми с ускорителем полимеризации, а затем с инициатором полимеризации, после чего на органический слой наносится минеральный наполнитель с фракционным составом 0,1 2 мм, после чего осуществляется полимеризация при 20 50°С. В случае изготовления без плиты основы дополнительно наносится минеральный наполнитель с фракционным составом 2 10 мм. Изделия обладают износостойкостью, хорошим сцеплением с поверхностью, например пола. 2 з. п. ф-лы.

Изобретение относится к производству слоистых строительных изделий, а именно к получению полимерного покрытия на поверхности строительных изделий, например декоративно-облицовочных плиток.

Известно, что при получении декоративных строительных изделий на их поверхность часто наносят полимерный слой покрытия, формируемого при различных температурных режимах и давлении. В состав такого покрытия обычно входят следующие компоненты: органическое связующее, например полиэфирная смола, инициатор и ускоритель полимеризации, различные наполнители, такие как песок, гранитная крошка и т. п. Известно, в частности, применение состава для изготовления полимерного покрытия строительных изделий, состоящего из полиэфирной смолы, карбоната кальция в качестве наполнителя, перекиси метилэтилкетона в качестве инициатора полимеризации и нафтената кобальта в качестве ускорителя полимеризации [1] Основной недостаток такого покрытия недостаточно высокая износостойкость, объясняемая использованием в качестве наполнителя карбоната кальция. Кроме того, способ нанесения такого покрытия осуществляется при температуре порядка 600^оС, что делает процесс энергоемким и во многих условиях производства и строительства мало применимым.

Известен также способ изготовления декоративных изделий, включающий приготовление смеси компонентов смешением термореактивного связующего, например смолы СФ-10, минерального наполнителя, например известняка, пигмента, уротропина и стеариновой кислоты, последующим горячим прессованием этой смеси при температуре на уровне 150-170^оС, последующей выдержкой в закрытой преформе, шлифовкой и полировкой [2] Стадия смешения в данном способе проводится в два этапа: первоначально смешивают термореактивное связующее с минеральным наполнителем с размером частиц 2-20 мм до получения однородной массы, причем в этот состав сначала вводят только 40-45 вес. минерального наполнителя, а затем добавляют оставшийся наполнитель, но с размером частиц 0,5-2,0 мм. При толщине готового изделия 4-30 мм прессование проводят при давлении 5-15 МПа. Изделие с покрытием, получаемое таким способом, характеризуется показателем прочности, равным 2,1 г/см², разрушающим напряжением 120 МПа.

Основные недостатки данного способа невысокая прочность, износостойкость покрытия и самого изделия, что объясняется невозможностью достижения высокой степени наполнителя системы наполнителя, что приводит к повышенному содержанию связующего, и что, в свою очередь, отрицательно сказывается на износостойкости. Кроме того, сам способ является довольно энергоемким, поскольку осуществляется при 150-170^оС. Трудность в его осуществлении создает и необходимость применения повышенного давления.

Известен также способ изготовления бетонных и железобетонных изделий с полимерным покрытием, включающий нанесение на дно формы полимерного покрытия, затем связующего и укладку на него крупного наполнителя [3] Полимерное покрытие в данном способе получают из полиэфирной композиции при использовании в качестве минерального наполнителя металлического гранулированного наполнителя с диаметром частиц 3-10 мм, либо крупного известкового-кремнеземистого наполнителя, который наносят слоем толщиной порядка 20 мм. После этого полимерное покрытие частично отверждают, заливают бетонной смесью, уплотняют и подвергают термообработке. Диаметр такого наполнителя в 2-10 раз превышает толщину слоя полимерного покрытия, а толщина слоя наполнителя превышает в 1,5-4 раза его диаметр. Прочность сцепления такого покрытия с бетоном составляет 23-24 кг/см², истираемость 0,05-0,06 г/см².

Основным недостатком данного способа является возможность преждевременной полимеризации системы до ее нанесения в форму в смесительном оборудовании. Кроме того, данный процесс осуществим в довольно громоздком, дорогом оборудовании, включающем отдельную специальную камеру полимеризации, а также ограничен в применении для изделий на основе бетона или железобетона с плитой-основой) и не может быть применим для получения изделий без плиты-основы.

Предлагаемый способ получения полимерного покрытия на поверхности строительных изделий включает послойное нанесение сначала полиэфирной смолы в смеси с ускорителем полимеризации, затем полиэфирной смолы с инициатором полимеризации, а затем наполнителя фракции 0,1-2 мм.

Строительное изделие укладывается на слой наполнителя с приложением давления. После нанесения наполнителя укладывается слой заполнителя фракции 2-10 мм.

Предлагаемый способ отличается от способа-прототипа иными приемами подачи исходных компонентов смеси и использование наполнителя иного фракционного состава.

Существенным признаком предлагаемого способа является применение раздельной подачи сначала полиэфирной смолы с ускорителем полимеризации, а затем полиэфирной смолы с инициатором полимеризации, что позволяет предотвратить нежелательную полимеризацию системы до ее нанесения в форму в смесительном оборудовании. Другим существенным признаком нового способа является поэтапное введение в состав покрытия наполнителя определенного грансостава, а именно наполнителя фракции 0,1-2 мм после нанесения смеси смолы с инициатором полимеризации при всех вариантах осуществления способа и наполнителя (заполнителя) с фракционным составом 2-10 мм в случае изготовления изделия без плиты-основы. Применение наполнителя меньшей фракции делает процесс нетехнологичным из-за нежелательного пылеуноса наполнителя и необходимости установления в этом случае дополнительного пылеулавливателя. Увеличение же размера частиц наполнителя более 2 мм ухудшает прочность сцепления со строительными изделиями и требует дополнительного расхода связующего, что приводит к удорожанию изделия. В случае отсутствия плиты-основы заполнитель фракции 2-10 мм повышает сцепление защитно-декоративного слоя с поверхностью-основой, например пола, в помещении. При использовании заполнителя меньшей фракции происходит уменьшение сцепления с поверхностью из-за меньшей адгезии более мелкого порошка. Применение заполнителя большей фракции нецелесообразно, поскольку только приводит к увеличению расхода связующего, не улучшая при этом показатели покрытия.

Таким образом, предлагаемое позволяет получить строительные изделия с полимерными покрытиями, характеризующиеся высокой износостойкостью: истираемость такого покрытия порядка 0,03-0,04 г/см², прочность сцепления с бетоном 23-25 кг/см². Способ технологичен, благодаря тому, что в нем предотвращена нежелательная полимеризация состава в момент смещения компонентов. В качестве исходных компонентов в способе могут быть применены различные полиэфирные смолы, инициаторы полимеризации (метилэтилкетон, перекись бензоила и др.), известные ускорители полимеризации (диметиланилин, бензолсульфокислота и др.), известные минеральные наполнители, например песок, гранитная крошка и т. п.

П р и м е р 1. В форму, установленную на конвейер, осуществляют последовательный налив сначала смеси полиэфирной смолы ПЭ-284 (1 кг) с ускорителем полимеризации-диметиламином (40 г), затем смеси той же смолы (1 кг) с инициатором полимеризации перекисью бензоила (60 г), а затем наносят минеральный наполнитель гранитную крошку с фракционным составом 0,5-2 мм (5 кг) и сверху укладывают плиту-основу под давлением. После полимеризации готовое изделие извлекают из формы. Полимеризацию осуществляют при 20^оС. Истираемость такого покрытия 0,03 г/см², прочность сцепления с плитой 23 кг/см².

П р и м е р 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1 без укладывания плиты-основы, но с дополнительным нанесением минерального наполнителя гранитной крошки с фракционным составом 2-10 мм (2 кг). Истираемость покрытия 0,04 г/см².

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий послойное нанесение полимерного связующего и фракционированного наполнителя и последующую полимеризацию покрытия, отличающийся тем, что сначала на поверхность наносят слой полиэфирной смолы в смеси с ускорителем полимеризации, затем полиэфирной смолы с инициатором полимеризации, а затем наполнитель фракции 0,1 2 мм.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что строительное изделие укладывают на слой наполнителя с приложением давления.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что после нанесения наполнителя укладывают слой заполнителя фракции 2 10 мм.