Клеящая композиция

 

Изобретение относится к клеящим веществам на основе неорганических компонентов, содержащих силикаты щелочных металлов, и может применяться как мастика. Описывается клеящая композиция, включающая растворимое стекло, кварцсодержащий компонент и органическую добавку, отличающаяся тем, что композиция дополнительно содержит тальк, а в качестве органической добавки она содержит кремнийорганическую жидкость при следующем соотношении компонентов, мас. %: растворимое стекло 45-55; кварцсодержащий компонент 20-50; тальк 10-20; кремнийорганическая жидкость 0,1-5,0. При указанном сочетании компонентов повышается прочность, а также водоустойчивость клеевого соединения в результате образования на поверхности заполнителя нерастворимой водоотталкивающей пленки. Кроме того, повышается экологическая безопасность композиции. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к клеящим веществам на основе неорганических компонентов и может применяться в виде мастики, предназначенной для нанесения покрытий при внутренних или наружных облицовочных работах, оштукатуривании стен, затирке швов, заделке трещин и т.д.

Известны клеящие композиции, содержащие силикаты щелочных металлов. Так, состав по патенту РФ N 2088622 C 09 J 1/02, C 04 В 28/26, 1997 включает, мас. %: жидкое стекло 11-35, тонкомолотый кварцевый песок 31-60, заполнитель 10-50, графит или серу 2-6. Этот материал имеет недостаточную прочность и водоустойчивость.

Известно, что клеящие композиции, включающие растворимое стекло и кварцсодержащий компонент, могут иметь органические добавки, например фуриловый спирт или раствор фенолформальдегидной смолы в фуриловом спирте. (Справочник по клеям и клеящим мастикам в строительстве. Под ред. Микульского. - М.: Стройиздат, 1984, с. 143-145). Экологическая опасность таких органических веществ ограничивает применение клеящих композиций, в частности исключает их использование при внутренних работах. Ввиду механической связи этих органических добавок с матрицей клеящей композиции, в случае поверхностного повреждения покрытия оно становится доступным для проникновения влаги. Органические добавки могут способствовать созданию кислой среды, в результате чего корродирует металлическая арматура, снижаются адгезионные свойства и живучесть клеящей композиции.

Введение в композицию, содержащую растворимое стекло и кварцсодержащий компонент, органической добавки, которая проявляет себя как ПАВ, в частности триэтаноламин, известно из источника: Сычев М.М. Неорганические клеи. - Л.: Химия, 1986, с. 99-100 - прототип. Для эффективного формирования клеевого соединения в данном случае требуется нагрев, что не всегда возможно при выполнении отделочных или строительных работ. Композиция не обладает требуемой прочностью, а также водоустойчивостью.

Патентуемое изобретение направлено на получение клеящей композиции с высокими эксплуатационными свойствами.

Технический результат, который достигается изобретением, состоит в повышении прочности и водоустойчивости клеевого соединения при экологической безопасности композиции.

Для обеспечения этого клеящая композиция дополнительно содержит тальк, а в качестве органической добавки она содержит кремнийорганическую жидкость при следующем соотношении компонентов, мас.%: Растворимое стекло - 45 - 55 Кварцсодержащий компонент - 20 - 44,9 Тальк - 10 - 20 Кремнийорганическая жидкость - 0,1 - 5,0 В соответствии с п.2 формулы изобретения кремнийорганическая жидкость может быть представлена алкилсиликонатом щелочного металла.

Тальк - природный гидросиликат магния со слоистой структурой, в составе которого находится бруситовый слой, содержащий гидроксильную группу. Тальк в композиции способствует повышению прочности и пластичности материала.

В состав алкилсиликоната щелочного металла могут входить катионы натрия и гидроксильные группы. В процессе гидрофобизации, в результате поверхностных реакций с гидрооксидами и оксидами, входящими в компоненты клеящей композиции, и реакцией поликонденсации, на поверхности заполнителя образуется нерастворимая водоотталкивающая пленка. Атомы кремния и магния связаны через кислород между собой и с поверхностью, что обеспечивает устойчивость гидрофобного покрытия при эксплуатации.

Алкилсиликонат щелочного металла, обладая высокой поверхностной активностью и смачиваемостью, способствует более глубокому проникновению компонентов композиции в структуру соединяемых материалов и тем самым повышает прочность клеевого соединения.

Благодаря слоистой структуре талька, легко расщепляющегося при небольшом механическом воздействии, например, в смесителе, значительно увеличивается его поверхность, что позволяет вводить кремнийорганическую жидкость в относительно больших количествах.

Для стабилизации свойств клеящей композиции предпочтительно использовать тонкомолотый кварцсодержащий компонент и тонкодисперсный тальк - микротальк. Микротальк в составе композиции способствует повышению пластичности и устойчивости к седиментации клеящей композиции в широком интервале содержания воды.

При содержании кремнийорганической жидкости менее 0,1 мас.% клеевое соединение не обладает требуемой прочностью и водоустойчивостью, поскольку на поверхности заполнителя не образуется сплошная водоотталкивающая пленка.

При содержании кремнийорганической жидкости более 5,0 мас.% композиция теряет пластичность.

Растворимое стекло может быть представлено натриевым или калиевым жидким стеклом.

В качестве кварцсодержащего компонента могут использоваться тонкомолотые материалы: кварцевый порошок, горный хрусталь, кварцит, зола-унос ТЭЦ и другие с содержанием оксида кремния более 59 мас.%.

В качестве кремнийорганической жидкости могут применяться также арилсиликонаты щелочных металлов, алкансиликонаты щелочных металлов, полиэтиленгидросилоксан и другие.

Патентуемое изобретение поясняется примерами выполнения.

Для изготовления клеящих композиций - мастик - в соответствии с изобретением и прототипом использовали следующие исходные материалы: натриевое жидкое стекло, плотность 1,44 г/см3, силикатный модуль 3,1; тонкомолотый кварцевый порошок с содержанием оксида кремния более 99,5%, дисперсность менее 30 мкм; микротальк по ГОСТ 19284-79; алкилсиликонат натрия, 30%-ный раствор, плотность 1,17 г/см3 по ТУ 6-02-69-76, ограничений ПДК нет; фурфурол по ГОСТ 10437-80, имеются ограничения ПДК.

Составы клеящих композиций приведены в табл. 1.

Смешиванием тонкомолотого кварцевого порошка и микроталька в смесителе получают сухие смеси. Приготовляют связующие растворы смешиванием натриевого жидкого стекла с алкилсиликонатом натрия до получения раствора плотностью 1,28-1,32 г/см3. Связующим раствором затворяют сухую смесь тонкомолотого кварцевого порошка и микроталька и перемешивают компоненты до получения однородной композиции необходимой консистенции.

Для регулирования цветовой гаммы клеящей композиции в нее могут вводиться красящие добавки, например оксиды металлов 4-го периода Периодической системы элементов, в количестве 0,1-5,0 мас.%. Так, наличие оксида цинка повышает белизну композиции. Предпочтительно эти добавки подавать в сухие смеси перед затворением связующими растворами.

Изготовление клеящей композиции по прототипу выполняли аналогично описанному. Связующим раствором из натриевого жидкого стекла и фурфурола затворяли сухую смесь кварцевого порошка и микроталька.

Определение прочности клеевых соединений на сдвиг производили в соответствии с ГОСТ 20182-74. Образцы из склеенных материалов нагружали в испытательной машине до их разрушения, затем рассчитывали прочность клеевого соединения на сдвиг. Во всех примерах разрушение образцов происходило по склеиваемым материалам.

Определение прочности клеевых соединений на разрыв производили на образцах-пластинах, склеенных крестообразно между собой, с последующим их отрывом в разрывной машине.

Оценку водоустойчивости клеевых соединений производили по изменению прочности на сдвиг после выдержки образцов в воде в течение 72 ч. Для этого склеенные образцы после 3-суточной выдержки в воде высушивали в естественных условиях в течение 24 ч, а затем подвергали испытанию на прочность, как описано выше.

Свойства клеящих композиций приведены в табл. 2. Водоустойчивость состава N 1 принята за 1.

Как видно из табл.2, прочность клеевого соединения на разрыв с использованием патентуемой композиции более чем в 2 раза выше прототипа. Водоустойчивость клеевого соединения по предложению увеличивается с повышением концентрации кремнийорганической жидкости, в то время как клеевое соединение на основе прототипа после суточной выдержки в воде самопроизвольно разрушается, не выдерживая контрольные 72 ч выдержки.

Формула изобретения

1. Клеящая композиция, включающая растворимое стекло, кварцсодержащий компонент и органическую добавку, отличающаяся тем, что композиция дополнительно содержит тальк, а в качестве органической добавки она содержит кремнийорганическую жидкость при следующем соотношении компонентов, мас.%: Растворимое стекло - 45 - 55 Кварцсодержащий компонент - 20,0 - 44,9 Тальк - 10 - 20
Кремнийорганическая жидкость - 0,1 - 5,0
2. Клеящая композиция по п.1, отличающаяся тем, что она содержит в качестве кремнийорганической жидкости алкилсиликонат щелочного металла.

РИСУНКИ

Рисунок 1

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 27.07.2010

Извещение опубликовано: 27.07.2010        БИ: 21/2010




 

Похожие патенты:

Изобретение относится к клеящим веществам на основе неорганических компонентов и может быть использовано в строительстве для склеивания таких материалов, как металл, дерево, силикатное стекло, керамическая плитка, линолеум на утепленной основе и мрамор в различных сочетаниях

Изобретение относится к составам неорганических клеев и может быть использовано в химии и промышленности строительных материалов для изготовления клеевых композиций, применяемых для приклеивания облицовочных плиток (керамической, ПХВ, метлахской, зеркальной), кафеля, природного камня, деревянных изделий (ДВП, ДСП, ЦСП, паркета), кладки из стекла, пенобетонных блоков, кирпича и т.п.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для склеивания преимущественно металлических листов, работающих в условиях повышенных температур, а также для склеивания различных строительных изделий друг с другом или с металлическими поверхностями, в том числе при воздействии температур до 200oC и выше

Изобретение относится к производству абразивного инструмента на гибкой основе, в частности к производству шлифовальной шкурки, шлифовальных дисков и т.д

Изобретение относится к строительным материалам и может использоваться при склеивании строительных изделий

Изобретение относится к составам для склеивания литейных форм и стержней, а также может найти применение в деревообрабатывающей и мебельной промышленности, производстве строительных конструкций и материалов

Изобретение относится к получению клеевых композиций, используемых для склеивания перегородок жилых домов из гипсовых плит с пазогребневым контуром

Изобретение относится к способам получения силикатных клеев-связок, применяемых в бытовой химии, строительной индустрии для склеивания бетонных изделий, кирпича, природного камня, мраморных плит, а также для изготовления замазок, мастик, шпатлевок, жаростойких и пористых теплоизоляционных материалов

Изобретение относится к способам получения клеевых композиций, используемых для склеивания строительных материалов

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при приготовлении шпаклевочных и клеевых смесей при проведении отделочных работ внутри помещений с сухим, нормальным и влажным температурно-влажностным режимом

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в химической промышленности и промышленности стройматериалов

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в химической промышленности и промышленности стройматериалов

Изобретение относится к связующим на основе жидкого стекла и может быть использовано в литейном производстве, в строительстве, для получения силикатных красок

Изобретение относится к получению клеев, используемых в быту и промышленности при склеивании различных материалов (бетон, керамика, различные облицовочные материалы и т.д.), эксплуатируемых при температурах +50...-20oС, а также условиях повышенной влажности

Изобретение относится к высокотемпературному составу холодного отверждения и может быть использовано в изделиях космической техники для устранения дефектов, ремонта теплозащитных покрытий, заделки стыков
Изобретение относится к области химической промышленности, а именно к получению полисиликатного связующего и клеевых композиций для клеев и защитно-декоративных покрытий на его основе и может быть использовано в промышленности и быту для наружной и внутренней отделки жилья, общественных зданий и защиты от коррозии различных поверхностей
Изобретение относится к силикатным клеям и может быть использовано в строительстве, в частности для склеивания ячеистых цементных и легких древесных бетонов

Изобретение относится к клеящим веществам на основе неорганических компонентов, содержащих силикаты щелочных металлов, и может применяться как мастика

Наверх