Грунтовка детоксицирующая

 

Использование: для защитного покрытия материалов и конструкций, включающих формальдегидные смолы. Сущность изобретения детоксицирующая грунтовка содержит, %: натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы 0,6-1,2, поливиниловый спирт 2,8-4,4; тригидратоксид алюминия 24,5-45,0; моногидрат оксида алюминия 11,5-15,0; вода - остальное. 2 табл.

Изобретение относится к защитным покрытиям материалов и конструкций, включающих формальдегидсодержащие смолы.

Актуальной и до настоящего времени не полностью решенной является проблема эффективности снижения уровня выделения формальдегида (ФА) в воздушную среду через поверхность материалов и конструкций, включающих отвержденные формальдегидсодержащие смолы.

Известны технические решения по связыванию выделяющегося ФА из материалов и конструкций защитными составами. Однако в большинстве случаев не указываются методы определения ФА, что не позволяет судить о достоверности полученных результатов.

Известно двухслойное покрытие для снижения уровней выделения формальдегида из древесностружечных плит (ДСП) по следующему способу: грунтовка на основе алкидной смолы (128 г/м²) + поверхностное покрытие на основе латекса (163 г/м²); грунтовка на основе алкидной смолы (133 г/м²) + поверхностное покрытие из алкидной смолы (138 г/м²); грунтовка из латекса (175 г/м²) + поверхностное покрытие из латекса (153 г/м²) [1] Применение этого покрытия привело к снижению концентраций формальдегида в 5 раз по сравнению с исходной, необработанной ДСП.

Известна защитная краска с добавкой 4 мас. мочевины, которая снижает концентрацию формальдегида в 2 раза в воздухе над ДСП по сравнению с исходной необработанной ДСП. (Mohl H.R. Suction and Separation mefhod for deter mination of formaldehyde emission from wood. Based materials, as well as for geneval air analysis: part 3. Test results: Holz als Roh-und Werkst; 1979, N 37, p.397-405.) Однако описанные аналоги не позволяют существенно снижать уровень выделения формальдегида из материалов и конструкций до уровня ПДК, принятой в России (0,010 мг/м³).

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является [2] В указанном прототипе описано защитное покрытие грунтовка детоксицирующая следующего состава, мас. полиакриламид 2-5; аммиак 5-15; полиэтиленгликоль 0,5-3,0 и в качестве оригинальной добавки 0,5-3,0 натриевой соли додецилбензилсульфоната или натриевой соли сульфированных спиртов; остальное вода. Толщина слоя грунтовки составляет 0,1-2,0 мм. Согласно прототипу концентрация формальдегида в воздухе над образцом материала, покрытого защитным составом, снижается от уровня 8,0-13,3 мг/м³ (для необработанного материала) до уровня 0,24-0,66 мг/м³. Достигнутая в прототипе эффективность защитного состава недостаточна, так как ПДК для формальдегида в жилых помещениях для европейских стран составляет 0,100-0,150 мг/м³, а для России 0,010 мг/м³.

Целью изобретения является повышение защитного действия покрытия. Эта цель достигается тем, что грунтовка детоксицирующая для защитного покрытия материалов и конструкций, включающих формальдегидсодержащие смолы, полимерные связующие и добавки, содержит в качестве полимерного связующего смесь поливинилового спирта с натриевой солью карбоксиметилцеллюлозы, а в качестве добавки смесь тригидрата окиси алюминия с моногидратом окиси алюминия при соотношении тригидрат окиси алюминия моногидрат окиси алюминия 4,0/1,0-1,7/1,0 при следующем соотношении компонентов, мас. натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы 0,6-1,2; поливиниловый спирт 2,8-4,4; тригидрат окиси алюминия Al₂О₃·3Н₂О 24,5-45,0; моногидрат окиси алюминия Аl₂O₃·Н₂О 11,5-15,0; вода остальное.

Приготовление грунтовки детоксицирующей в составе, мас. поливиниловый спирт 2,8-4,4; натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы 0,6-1,2 и смесь тригидрата окиси алюминия Аl₂О₃·3Н₂О или Аl(ОН)₃ с размером частиц от 1 до 60 мкм с моногидратом окиси алюминия Аl₂О₃·Н₂О или АlО(ОН) с размером частиц от 5 до 20 мкм в количестве от 36 до 60, при соотношении тригидрата окиси алюминия к моногидрату окиси алюминия изменяющемуся в пределах от 4,0/1,0 до 1,7/1,0 иллюстрируются следующими примерами.

Пример 1. В обогреваемый смеситель загружают 180 г (60 мас.) воды, включают обогрев и доводят температуру воды до 85-95^oС. Затем включают перемешивающее устройство и вводят последовательно в три приема 1,8 г (0,6 мас.) натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы и 13,2 г (4,4 мас.) поливинилового спирта. Перемешивание ведут до тех пор ( от 20 до 25 мин), пока не образуется однородный, прозрачный вязкий раствор. Полученный раствор охлаждают и используют для приготовления защитных составов. Для приготовления защитных составов в отвешенное количество раствора смеси поливинилового спирта с натриевой солью карбоксиметилцеллюлозы вводят постепенно при перемешивании порошок тригидрата окиси алюминия 73,5 г (24,5 мас.), добиваясь получения однородной суспензии ТГА в полимерном растворе (10-15 мин перемешивания) и затем порошок моногидрата окиси алюминия 34,5 г (11,5 мас.). Полученный защитный состав наносят затем в два слоя на образцы ДСП размером 90х35х16 мм, обклеенные с торцов и тыльной стороны алюминиевой фольгой для обеспечения направленного диффузионного потока летучих веществ. Количество защитного состава в первом и втором слоях одинаково и составляет 200 г/м². После нанесения первого слоя образец сушат при комнатной температуре 4 ч, а затем наносят второй слой. Нанесение состава осуществляется кистью, валиком или шпателем. Приготовленные образцы выдерживают при комнатной температуре в течение 14 сут, помещают в моделирующие камеры на 24 ч и осуществляют санитарно-химическую оценку уровня выделения формальдегида в газовую среду при интенсивности газообмена 1 объем камеры/ч, насыщенностью объема моделирующей камеры поверхностью образца 0,4 м²/м³ и температуре 20^oС.

Примеры 2-6. По аналогии с примером 1 готовят и испытывают составы, соотношения компонентов, в которых приведены в табл.1.

Составы наносят на поверхность образцов и проводят санитарно-химический анализ в соответствии с примером 1.

Результаты газохроматографического определения концентрации формальдегида над образцами ДСП при 20^oС, газообмене 1 об/ч и насыщенности объема моделирующей камеры поверхностью образца 0,4 м²/м³ приведены в табл.2.

Для получения данных об уровне выделения формальдегида из ДСП, покрытых составом по предлагаемой композиции, применяли газохроматографическую методику "Материалы и изделия строительные полимерные на основе карбамидо- меламино- и фенолформальдегидных смол. Метод санитарно-химической оценки", которая защищена 4 авторскими свидетельствами (см. например, авт.св. N 1258179,1984; N 1350610,1986; N 1458810,1986).

Методика основана на газохроматографическом определении формальдегида, метанола и фенола при совместном присутствии в воздухе над полимерным строительным материалом в условиях, моделирующих эксплуатационные. Методика позволяет определить выделения формальдегида, метанола и фенола на уровне 0,001 мг/м³. Относительная погрешность результатов определенной с доверительной вероятностью 0,95 составляет по формальдегиду ± 3% Для санитарно-химической оценки готовили образцы ДСП стандартного состава: стружка, смола карбамидоформальдегидная марки КФ-МТ, отвердитель - хлористый аммоний, размером (мм) 90х35х16, заклеивали тыльную сторону и торцы образцов алюминиевой фольгой и силикатным клеем, оставляя лицевую сторону образца открытой. Образцы, приготовленные таким образом, выдерживали при 20^oС в течение 14-21 сут. После выдержки образцы помещали в моделирующую стеклянную камеру и осуществляли санитарно-химическую оценку, результаты которой приведены в табл.2.

Защитное покрытие наносили на лицевую сторону ДСП, сушили при комнатной температуре 4 ч и затем повторно наносили покрытие и сушили. Общий расход грунтовки детоксицирующей составил 0,4 кг/м². Подготовленные образцы выдерживали при комнатной температуре 14 сут, закладывали затем в стеклянные камеры для моделирования условий эксплуатации, продуваемые азотом особой чистоты и выдерживали образцы в камерах 24 ч при температуре 20^oС, после чего проводили газохроматографическое определение формальдегида.

Исследования показали, что при насыщенности объема камеры открытой поверхностью образца ДСП, равной 0,4 м²/м³, газообмене 1 объем/ч и температуре 20^oС уровень выделения формальдегида из контрольного образца ДСП (без защитного покрытия) составил 1,520 мг/м³, а из образцов ДСП с заявляемым составом защитного покрытия при расходе 0,4 кг/м³ наблюдается снижение концентрации формальдегида в газовой фазе над ДСП до 0,005-0,009 мг/м², что позволяет снижать уровень выделения формальдегида из материалов и конструкций покрытых защитным составом до уровней ниже ПДК_cc, принятого в России и значительно ниже уровня для ФА в воздухе помещений, принятого в Западной Европе. Для сравнения состав защитного покрытия, выбранный в качестве прототипа, обладает более низкой эффективностью, снижая уровень выделения формальдегида от 0,8-13,2 мг/м³ для необработанных поверхностей до уровня 0,24-0,66 мг/м³.

Формула изобретения

Грунтовка детоксицирующая, включающая полимерное связующее, добавку и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве полимерного связующего смесь поливинилового спирта и натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы, а в качестве добавки смесь тригидрата оксида алюминия с моногидратом оксида алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.

Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы 0,6 1,2 Поливиниловый спирт 2,8 4,4 Тригидрат оксида алюминия 24,5 45,0 Моногидрат оксида алюминия 11,5 15,0 Вода Остальноет

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 16-2002

Извещение опубликовано: 10.06.2002        

---