Акриловая композиция для отделочных работ

Изобретение относится к области строительства, а именно к производству строительных композиционных материалов на основе акриловых смол, используемых при внутренней и внешней отделке помещений производственного и гражданского назначения, в частности, для изготовления наливных покрытий для полов, защитных и отделочных материалов, заливочных компаундов. Акриловая композиция для отделочных работ, содержащая связующее, наполнитель - кварцевый песок, пластификатор, отвердитель, воду, в качестве связующего содержит 40-60%-ную водную дисперсию сополимера бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты, в качестве пластификатора - трибутилфосфат, в качестве отвердителя - портландцемент М400 и дополнительно акрил-уретановый загуститель ассоциативного типа "Полифоб ТР-117", при следующем соотношении компонентов, мас.%: 40-60%-ная водная дисперсия сополимера бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты 15,0-30,0, акрил-уретановый загуститель ассоциативного типа "Полифоб ТР-117" 0,1-0,2, песок кварцевый 35,0-50,0, трибутилфосфат 0,15-0,25, портландцемент М400 8-12, вода остальное. Композиция дополнительно может содержать пигмент в количестве до 11 мас.%. Технический результат - повышение механической прочности покрытия и его адгезии к поверхности, снижение водопоглощения. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

Изобретение относится к области строительства, а именно к производству строительных композиционных материалов на основе акриловых смол, используемых при внутренней и внешней отделке помещений производственного и гражданского назначения, в частности, для изготовления наливных покрытий для полов, защитных и отделочных материалов, заливочных компаундов.

Известен полимерцементный композитный материал /Баженов Ю.И. Технология бетона. - М.: Высшая школа, 1978, с.400-401/ для отделки бетонной поверхности следующего состава, мас.%:

Минеральный наполнитель	50-72
Водная дисперсия эфира винилхлорида,
акриловой и метакриловой кислот	2-12
Цемент	25-45
Соли жирных кислот	0,5-2,0
Пластификатор	0,1-2,3
Пигмент	0,7-2,5
Волокно	0,1-2,0

Известен композитный материал, используемый для поверхностной обработки строительных материалов /патент №2090530 МКИ С 04 В 26/06, опубл. 20.09.1997/, включающий следующие компоненты, мас.%:

Мономер метилметакрилата	5-25
Перекись бензоила	0,2-1,5
Анилин	0,05-0,5
Отходы производства эмульсионного
полистирола на основе полистирола	2,5-5,0
Триоксиэтилен-α,W-диметакрилат	0,55-5,0
Минеральный наполнитель	71,7-83,0

Данная полимерминеральная композиция обладает высокой адгезионной прочностью и термостойкостью, однако использование в качестве полимера отходов эмульсионного полистирола на основе полистирола небезопасно с экологической точки зрения ввиду токсичности стирольного полимера.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности является мраморная композиция для отделочных работ /патент RU №2219140 МПК С 04 В 26/06, опубл. 20.12.2003/, принятая авторами за прототип.

Композиция содержит, мас.%:

Сополимерное связующее:

Дисперсия поливинилацетата MDP-50	10-12
Дисперсия акриловая сополимерная А-6000	3,5-4,5

Наполнители:

Мраморная мука	35-37
Доломитовая мука	3,5-4,5
Мраморная крошка	20-22
Песок кварцевый	15-25
Консервант-антисептик	0,1-0,3

Пластификатор:

Метилцеллюлоза

0-0,6

Закрепитель и отвердитель:

Аммиак (25%-ный водный раствор)	0,06-0,08
Пигмент - бель титановая	2,2-3,5
Вода	Остальное

Однако данная композиция обладает недостаточной адгезией композиционного слоя к поверхности, имеет низкие прочностные показатели (прочность при ударе, прочность на разрыв и сжатие) и высокое водопоглощение.

Технической задачей, решаемой в рамках настоящего изобретения, является создание строительной акриловой композиции с высокими механическими характеристиками, улучшенной адгезией композиционного слоя к поверхности, а также пониженным водопоглощением.

Решение указанной выше задачи достигается за счет того, что акриловая композиция для отделочных работ, включающая связующее, наполнитель - кварцевый песок, пластификатор, отвердитель, воду, в качестве связующего композиция содержит 40-60%-ную водную дисперсию сополимера бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты, в качестве пластификатора содержит трибутилфосфат, в качестве отвердителя - портландцемент М400, кроме того, она дополнительно содержит акрилуретановый загуститель ассоциативного типа "Полифоб ТР-117", при следующем соотношении между компонентами акриловой композиции, мас.%:

40-60%-ная водная дисперсия сополимера бутилакрилата,
метилметакрилата и метакриловой кислоты	15,0-30,0
Акрил-уретановый загуститель ассоциативного
типа "Полифоб ТР-117"	0,1-0,2
Песок кварцевый	35,0-50,0
Трибутилфосфат	0,15-0,25
Портландцемент М400	8-12
Вода	Остальное

Композиция может дополнительно содержать пигмент в количестве до 11 мас.%.

Используемая в заявляемой композиции 40-60%-ная водная эмульсия сополимера бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты выпускается промышленностью под маркой "Диакам" по ТУ-2241-039-07507802-2001.

40-60%-ную водную эмульсию акрилового сополимера получают эмульсионной полимеризацией бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты в присутствии водорастворимого инициатора полимеризации и анионного эмульгатора.

Акриловая сополимерная дисперсия является компонентом, обеспечивающим связующие и пленкообразующие свойства материала, а также хорошую прозрачность и атмосферостойкость покрытия.

В качестве загустителя с целью улучшения реологических свойств композиция содержит акрил-уретановый загуститель ассоциативного типа "Полифоб ТР-117" фирмы "Union Carbide", в виде водорастворимых полимеров, в состав которого входят ацетальдегид 0,001%, этилакрилат 0,002%, полимер-добавки 40% и вода 60%. Представляет собой вязкую белесоватую жидкость (гигиенический сертификат на Polyphobe TR-117 фирмы "Union Carbide").

Используемый в качестве наполнителя кварцевый песок разных фракций (ГОСТ 90-77-92, ГОСТ 15045-78, ГОСТ 22551-77) придает композиции прочность, плотность. Портландцемент М400 (ГОСТ 10178-85) используется в качестве отвердителя.

В качестве пластификатора и пеногасителя применяется трибутилфосфат (ТУ 6-02-73384), наличие которого оказывает влияние на механические свойства покрытия, делая материал более пластичным.

Технологический процесс изготовления строительной композиции на основе акриловых смол состоит из следующих операций:

- приготовление смеси жидких компонентов (дисперсии, пластификатора, загустителя);

- приготовление смеси сухих компонентов (кварцевого песка, цемента, пигмента);

- смешивание жидких и сухих компонентов до достижения полной однородности смеси.

Испытания образцов готовых изделий проводятся по стандартным известным методикам.

Композиция заявляемого состава в лабораторных условиях была приготовлена и испытана во всем диапазоне содержания каждого компонента. Для сравнения аналогичные испытания проводились для композиции по прототипу.

Техническая сущность предлагаемого изобретения иллюстрируется нижеприведенными экспериментальными данными.

Конкретные примеры составов композиции при различном содержании компонентов в сравнении с прототипом представлены в табл.1.

Результаты испытаний образцов полученных строительных композиций приведены в табл.2.

Из данных, приведенных в табл. 2, видно, что наилучшие физико-механические показатели имеют образцы материала, имеющие состав, входящий в заявляемые пределы (составы 2, 3, 4).

Композиции по примерам 1, 5 с запредельными количественными значениями содержания компонентов обладают худшими характеристиками по сравнению с заявляемыми образцами композиции, так пример 1 обнаруживает меньшую адгезионную прочность композиционного слоя, а пример 5 низкую водостойкость.

Как следует из табличных данных, акриловая композиция по изобретению превосходит известную, взятую за прототип, по таким прочностным показателям, как прочность при ударе, прочность на разрыв и сжатие, а также адгезионная прочность, обеспечивая при этом высокий уровень водонепроницаемости, т.е. предлагаемое изобретение решает поставленную задачу.

Так, например, использование предлагаемого технического решения позволяет более чем на 50% увеличить адгезионную прочность материала по сравнению с прототипом и на 25% - прочность при ударе.

Таким образом, разработана акриловая композиция для отделочных работ, которая обеспечивает получение покрытия, обладающего высокой механической прочностью. Низкое водопоглощение заявляемой композиции позволяет сохранить на высоком уровне физико-механические характеристики покрытия в течение длительного периода эксплуатации и тем самым повысить его износостойкость.

Созданная акриловая композиция для отделочных работ при широком спектре ее использования нетоксична, пожаробезопасна, готовится по простой технологии на стандартном оборудовании, проста в применении и сохраняет свои технические характеристики во время хранения.

Таблица 1
Компоненты композиции	Содержание компонентов в композиции, мас.%
	Прототип	Примеры конкретного выполнения
1	2	3	4	5
Дисперсия поливинилацетата MDP-50	10-12	-	-	-	-	-
Дисперсия акриловая сополимерная А-6000	3,5-4,5	-	-	-	-	-
40-60%-ная водная дисперсия сополимера бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты		14,2	15,4	24,6	28,2	31,0
Песок кварцевый	15-25	35,5	39,6	44,8	48,9	51,0
Мраморная мука	35-37	-	-	-	-	-
Доломитовая мука	3,5-4,5	-	-	-	-	-
Мраморная крошка	20-22	-	-	-	-	-
Трибутилфосфат	-	0,3	0,20	0,25	0,15	0,10
Метилцеллюлоза	0,4-0,6	-	-	-	-	-
Портландцемент М400	-	12,4	12,0	10,0	8,0	7,5
Аммиак (25% водный раствор)	0,06-0,08	-	-	-	-	-
Акрил-уретановый загуститель ассоциативного типа "Полифоб ТР-117"	-	0,09	0,1	0,15	0,2	0,2
Пигмент	2,2-3,5	0	11	2,5	0	0
Вода	Остальное	37,51	21,7	17,70	14,55	10,20

Таблица 2
Физико-механические показатели	Прототип	Примеры конкретного выполнения
1	2	3	4	5
Прочность при растяжении, МПа	36,5	-	38,5	39,4	40,5	43,2
Прочность при сжатии, МПа	75,7	85,0	87,7	93,8	92,8	96,8
Прочность при ударе, Дж	4,0	5,0	5,2	5,3	5,2	-
Адгезионная прочность композиционного слоя, МПа	0,75	1,0	1,20	1,25	1,25	1,20
Водопоглощение, %	0,8	-	0,2	0,2	0,4	0,5

1. Акриловая композиция для отделочных работ, содержащая связующее, наполнитель - кварцевый песок, пластификатор, отвердитель, воду, отличающаяся тем, что в качестве связующего композиция содержит 40-60%-ную водную дисперсию сополимера бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты, в качестве пластификатора содержит трибутилфосфат, в качестве отвердителя - портландцемент М400, кроме того, композиция дополнительно содержит акрил-уретановый загуститель ассоциативного типа "Полифоб ТР-117", при следующем соотношении компонентов, мас.%:

40-60%-ная водная дисперсия сополимера бутилакрилата,
метилметакрилата и метакриловой кислоты	15,0-30,0
Акрил-уретановый загуститель
ассоциативного типа "Полифоб ТР-117"	0,1-0,2
Песок кварцевый	35,0-50,0
Трибутилфосфат	0,15-0,25
Портландцемент М400	8-12
Вода	Остальное

2. Акриловая композиция для отделочных работ по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит пигмент в количестве до 11 мас.%.