Универсальная клеящая мастика (варианты)

 

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в химической промышленности и промышленности стройматериалов. Заявленная композиция содержит основу - жидкое стекло, минеральный наполнитель (МН) - кварцевую муку и микротальк и модифицирующую добавку (МД), причем для приготовления водостойкой композиции в качестве основы она дополнительно содержит поливинилацетатную эмульсию, карбоксиметилцеллюлозу и лак перхлорвиниловый, в качестве МН она дополнительно содержит портландцемент, а в качестве МД - пластификатор дибутилфталат. Для приготовления влагостойкой композиции в качестве основы она дополнительно содержит поливинилацетатную эмульсию и/или казеиновый клей, в качестве МН дополнительно содержит мел, в качестве МД - олифу и пластификатор дибутилфталат. Для приготовления жаростойкой композиции в качестве МН она дополнительно содержит известковую муку и асбест, в качестве МД - пластификатор дибутилфталат. Каждая универсальная клеящая мастика для придания цвета может содержать неорганические пигменты: Fe₂O₃, CoO, Co₂O₃, Cr₂O₃, PbO, TiO₂ и сажа газовая. Сочетание компонентов в определенном соотношении позволяет получать клеящие мастики с высокими технологическими характеристиками (прочность на отрыв, вязкость, время затвердевания) и широкой номенклатурой потребительских свойств (водо- и влагостойкость, жаро- и морозостойкость, цветовой ассортимент). 3 с. и 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к клеящим веществам с водорастворимыми силикатами щелочных металлов, и может быть использовано в химической промышленности и промышленности стройматериалов для приготовления мастик при выполнении отделочных и ремонтно-восстановительных работ, в частности, при приклеивании штучных облицовочных материалов (плитки керамической, ПХВ, метлахской, зеркальной; кафеля; природного камня; кладки из стекла; пенобетонных блоков; кирпича; деревянных изделий: ДВП, ДСП, ЦСП, паркета; и т.д.).

Известны неорганические клеи (мастики) на основе жидкого стекла и минерального наполнителя (окись меди, наждачный порошок, каолин, мел, гипс, кварц или смеси, содержащие различные наполнители) [см., например, а.с. СССР 255462, МПК С 09 J 1/02, опубл. 28.10.1969 г, б. 33; А.П.Петрова "Термостойкие клеи", 1977 г, с. 160-161; М.М.Сычев "Неорганические клеи", 1986г. , с. 118; Справочник по клеям и клеящим мастикам в строительстве, М. Стройиздат, 1984 г с. 104-105, 143-154 и др.].

Указанные известные клеи имеют следующие недостатки: - гигроскопичность; - низкие теплостойкость и морозостойкость; - хрупкость при отверждении; - длительность отверждения (более 24 часов); - высокая растворимость в контакте с водными средами; - ограниченная жизнеспособность; - узкий диапазон применения.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является мастика клеящая, содержащая основу (ОС) - жидкое стекло, минеральный наполнитель (МН) - кварцевую муку и микротальк, а также модифицирующую добавку (МД), причем в качестве МД она содержит фурфурол [см. п. РФ 2124033, МПК С 09 J 1/02, опубл. б. 36/98].

Недостатки прототипа заключаются в ограниченной номенклатуре потребительских свойств, а именно: - низкая водо- и влагостойкость (водопроницаемость более 2,0 л/м²); - невысокая термостойкость (не более 500^oС);
- отсутствие цветового ассортимента;
- относительная универсальность (возможность приклеивания различных материалов только в условиях определенной влажности и температуры).

Задачей настоящего изобретения является создание универсальной клеящей мастики, имеющей широкую номенклатуру потребительских свойств (влагостойкость, водостойкость, жаростойкость, цветовой ассортимент), а также обладающей жизнеспособностью и высокими технологическими характеристиками.

Поставленная задача решается тем, что известная универсальная клеящая мастика, содержащая основу (ОС) - жидкое стекло, минеральный наполнитель (МН) - кварцевую муку и микротальк, а также модифицирующую добавку (МД), согласно изобретению для приготовления водостойкой композиции в качестве ОС она дополнительно содержит поливинилацетатную эмульсию, карбоксиметилцеллюлозу и лак перхлорвиниловый, в качестве МН она дополнительно содержит портландцемент, а в качестве МД она содержит пластификатор дибутилфталат при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Поливинилацетатная эмульсия - 0,7 - 1,0
Карбоксиметилцеллюлоза - 0,7 - 1,0
Лак перхлорвиниловый - 6,0 - 8,0
Портландцемент - 2,0 - 4,0
Пластификатор дибутилфталат - 0,5 - 1,0
Кварцевая мука - 43,0 - 46,0
Микротальк - 14,0 - 18,0
Жидкое стекло - Остальное
Известная универсальная клеящая мастика, содержащая основу (ОС) - жидкое стекло, минеральный наполнитель (МН) - кварцевую муку и микротальк, а также модифицирующую добавку (МД), согласно изобретению для приготовления влагостойкой композиции в качестве ОС она дополнительно содержит поливинилацетатную эмульсию и/или казеиновый клей, в качестве МН она дополнительно содержит мел, в качестве МД она содержит олифу и пластификатор дибутилфталат при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Олифа - 3,0 - 5,0
Пластификатор дибутилфталат - 0,5 - 1,0
Мел - 2,0 - 3,0
Кварцевая мука - 43,0 -46,0
Микротальк - 14,0 - 18,0
Поливинилацетатная эмульсия и/или - 1,4 - 2,0
Казеиновый клей - 0,7 - 1,0
Жидкое стекло - Остальное
Известная универсальная клеящая мастика, содержащая основу (ОС) - жидкое стекло, минеральный наполнитель (МН) - кварцевую муку и микротальк, а также модифицирующую добавку (МД), согласно изобретению для приготовления жаростойкой композиции в качестве МН она дополнительно содержит известковую муку и асбест, в качестве МД она содержит пластификатор дибутилфталат при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Известковая мука - 3,0 - 4,0
Асбест - 6,0 - 8,0
Пластификатор дибутилфталат - 0,5 - 1,0
Кварцевая мука - 43,0 - 46,0
Микротальк - 14,0 - 18,0
Жидкое стекло - Остальное
Каждая из описанных универсальных клеящих мастик водостойкая, или влагостойкая, или жаростойкая композиция, согласно изобретению для придания цвета может дополнительно содержать неорганические пигменты хроматические - Fе₂O₃, СoО, Со₂O₃, Сr₂O₃, РbО - или ахроматические - ТiO₂, сажа газовая - в количестве 5,0-8,0 мас.%.

Составы и соотношение компонентов заявляемой "Универсальной клеящей мастики" необходимы и достаточны для решения поставленной задачи независимо от объема изготавливаемой партии.

Причем использование в качестве ОС поливинилацетатной эмульсии, карбоксиметилцеллюлозы и лака перхлорвинилового, а также казеинового клея с жидким стеклом благодаря образованию полимерной матрицы обеспечивает многофункциональный эффект, приводящий к возможности регулирования структуры и свойств комбинированного МН (содержащего кварцевую муку, микротальк, портландцемент, мел), что равносильно водо- и влагостойкости.

Кроме того, использование в качестве МН известковой муки и асбеста - негорючих материалов - повышает жаростойкость заявляемой мастики.

Применение в качестве МД пластификатора дибутилфталата, а также олифы стабилизирует структуру жидкого стекла и способствует повышению однородности композиции.

Использование неорганических пигментов, имеющих разнообразную колористическую гамму, позволяет расширить цветовой ассортимент предлагаемой мастики.

Анализ известных технических решений позволяет сделать вывод о том, что заявляемая "Универсальная клеящая мастика" не известна из уровня исследуемой техники и, следовательно, соответствует критерию "новизна".

Сущность предлагаемой "Универсальной клеящей мастики" для специалиста не следует явным образом из уровня техники, что свидетельствует о ее соответствии критерию "изобретательский уровень".

Возможность приготовления универсальной клеящей мастики путем простого перемешивания из промышленно выпускаемых компонентов свидетельствует о ее соответствии критерию "промышленная применимость".

Заявляемая "Универсальная клеящая мастика" изготовлена в стандартном смесителе с лопастной мешалкой объемом 0,5 м³ (600 кг) в промышленных условиях предприятия стройматериалов Уральского региона. По результатам испытаний приготовленной мастики разработаны ТУ 5775-001-48563729-98 и получен гигиенический сертификат 66.1.10.238. П. 732.11.99.

Для приготовления "Универсальной клеящей мастики' использовали следующие промышленно выпускаемые материалы:
Жидкое стекло - ГОСТ 13078-81, 13079-81
Кварцевая мука - ТУ 5717-001-16767071-95
Микротальк - ГОСТ 21234-75; 19284-79
Поливинилацетатная эмульсия - ГОСТ 18992-98
(или латекс) - ТУ 38-10311
(или бустилат) - ТУ 400-2-50-75; 2311-022-02995282-98
Карбоксиметилцеллюлоза - ОСТ 6-05-386-73, ТУ 6-55-40-90
Лак полихлорвиниловый - ГОСТ 10004-72, ТУ 6-10-868-75
Портландцемент - ГОСТ 9835-77
Казеиновый клей
Олифа - ТУ 6-10-1208-76; ГОСТ НКТП 7484-58
Мел - ГОСТ 12085-88
Известковая мука - ГОСТ 14050-78, ТУ 38.103625-87
Асбест - ГОСТ 12871-67
ТiO₂ - ГОСТ 9808-84
Сажа газовая - ГОСТ 7885-86
Fe₂O₃, CoO, Co₂O₃, Cr₂O₃, PbO - ТУ 6-10-1320-77
Пример 1. Приготовление водостойкой клеящей мастики.

В смеситель загружали компоненты при следующем соотношении, мас.%:
Поливинилацетатная эмульсия - 0,7
Карбоксиметилцеллюлоза - 0,7
Лак перхлорвиниловый - 6,0
Портландцемент - 2,0
Пластификатор дибутилфталат - 0,5
Кварцевая мука - 43,0
Микротальк - 14,0
Жидкое стекло - 33,1
Причем компоненты загружали в следующей последовательности: жидкое стекло + пластификатор дибутилфталат + половина кварцевой муки + половина микроталька + портландцемент + половина кварцевой муки + половина микроталька + поливинилацетатная эмульсия + карбоксиметилцеллюлоза + лак перхлорвиниловый.

После добавления каждого компонента суспензию перемешивали.

После загрузки всех компонентов перемешивание продолжали до получения однородной массы с консистенцией густой сметаны (общее время перемешивания около 1 часа).

Полученную клеящую мастику испытывали в соответствии с требованиями ТУ 5775-001-48563729-98.

В условиях примера 1 осуществляли приготовление "Универсальной клеящей мастики" в примерах 2-9 с варьированием компонентов и их соотношений, причем компоненты загружали в следующей последовательности:
влагостойкая клеящая мастика: жидкое стекло + пластификатор дибутилфталат + половина кварцевой муки + половина микроталька + мел + казеиновый клей + половина кварцевой муки + половина микроталька + олифа + поливинилацетатная эмульсия;
жаростойкая клеящая мастика: жидкое стекло + пластификатор дибутилфталат + половина кварцевой муки + половина микроталька + известковая мука + асбест + половина кварцевой муки + половина микроталька.

Примечания:
1. Неорганические пигменты (TiO₂) в примерах 2, 5, 8 добавляли после загрузки и перемешивания всех компонентов.

2. При использовании других неорганических пигментов получены клеящие мастики с широкой колористической гаммой, характеристики которых аналогичны приведенным в примерах 2, 5, 8.

3. При приготовлении влагостойкой клеящей мастики, содержащей дополнительно в ОС только поливинилацетатную эмульсию или казеиновый клей, характеристики готового продукта аналогичны указанным в примерах 4-6. Вместо поливинилацетатной эмульсии могут быть использованы другие товарные продукты на ее основе, такие как латекс или бустилат.

Условия приготовления "Универсальной клеящей мастики" и ее эксплуатационные характеристики в сравнении с "Мастикой клеящей", взятой за прототип [см. п. РФ 2124033], приведены в таблице.

Как видно из приведенных примеров и данных таблицы, использование заявляемой "Универсальной клеящей мастики" по сравнению с известной "Мастикой клеящей", взятой за прототип [см. п. РФ 2124033], обеспечивает следующие технические и общественно-полезные преимущества:
- высокие технологические характеристики (прочность на отрыв, вязкость, плотность, время затвердевания);
- широкую номенклатуру потребительских свойств (водостойкость, влагостойкость, жаростойкость, морозостойкость, цветовой ассортимент);
- неограниченную жизнеспособность (более трех лет).

Формула изобретения

1. Универсальная клеящая мастика, содержащая основу (ОС) - жидкое стекло, минеральный наполнитель (МН) - кварцевую муку и микротальк, а также модифицирующую добавку (МД), отличающаяся тем, что для приготовления водостойкой композиции в качестве ОС она дополнительно содержит поливинилацетатную эмульсию, карбоксиметилцеллюлозу и лак перхлорвиниловый, в качестве МН она дополнительно содержит портландцемент, а в качестве МД она содержит пластификатор дибутилфталат при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Поливинилацетатная эмульсия - 0,7 - 1,0
Карбоксиметилцеллюлоза - 0,7 - 1,0
Лак перхлорвиниловый - 6,0 - 8,0
Портландцемент - 2,0 - 4,0
Пластификатор дибутилфталат - 0,5 - 1,0
Кварцевая мука - 43,0 - 46,0
Микротальк - 14,0 - 18,0
Жидкое стекло - Остальное
2. Универсальная клеящая мастика по п.1, отличающаяся тем, что для придания цвета она может дополнительно содержать неорганические пигменты хроматические - Fe₂O₃, CoO, Co₂O₃, Cr₂O₃, PbO или ахроматические - ТiO₂, сажа газовая в количестве 5,0-8,0 мас.%.

3. Универсальная клеящая мастика, содержащая основу (ОС) - жидкое стекло, минеральный наполнитель (МН) - кварцевую муку и микротальк, а также модифицирующую добавку (МД), отличающаяся тем, что для приготовления влагостойкой композиции в качестве ОС она дополнительно содержит поливинилацетатную эмульсию и/или казеиновый клей, в качестве МН она дополнительно содержит мел, в качестве МД она содержит олифу и пластификатор дибутилфталат при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Олифа - 3,0 - 5,0
Пластификатор дибутилфталат - 0,5 - 1,0
Мел - 2,0 - 3,0
Кварцевая мука - 43,0 - 46,0
Микротальк - 14,0 - 18,0
Поливинилацетатная эмульсия и/или - 1,4 - 2,0
Казеиновый клей - 0,7 - 1,0
Жидкое стекло - Остальное
4. Универсальная клеящая мастика по п.3, отличающаяся тем, что для придания цвета она может дополнительно содержать неорганические пигменты хроматические - Fe₂O₃, CoO, Co₂O₃, Cr₂O₃, PbO или ахроматические - TiO₂, сажа газовая в количестве 5,0-8,0 мас.%.

5. Универсальная клеящая мастика, содержащая основу (ОС) - жидкое стекло, минеральный наполнитель (МН) - кварцевую муку и микротальк, а также модифицирующую добавку (МД), отличающаяся тем, что для приготовления жаростойкой композиции в качестве МН она дополнительно содержит известковую муку и асбест, в качестве МД она содержит пластификатор дибутилфталат при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Известковая мука - 3,0 - 4,0
Асбест - 6,0 - 8,0
Пластификатор дибутилфталат - 0,5 - 1,0
Кварцевая мука - 43,0 - 46,0
Микротальк - 14,0 - 18,0
Жидкое стекло - Остальное
6. Универсальная клеящая мастика по п. 5, отличающаяся тем, что для придания цвета она может дополнительно содержать неорганические пигменты хроматические - Fe₂O₃, CoO, Co₂O₃, Cr₂O₃, PbO или ахроматические - TiO₂, сажа газовая в количестве 5,0-8,0 мас.%.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2