Мастика битумно-полимерная и способ ее изготовления

Изобретение относится к области строительных материалов, более конкретно к тепло- и гидроизоляционным материалам, предназначенным для устройства и ремонта разнообразных кровель, в частности приклеивания рулонных битумных и битумно-полимерных материалов к кирпичным, бетонным, металлическим, деревянным, керамическим и другим поверхностям, а также для мастичной гидроизоляции строительных конструкций, зданий и сооружений. Битумно-полимерная мастика содержит, мас.%: толуол 48-50; битум 19-21; термоэластопласт 12,5-14,5; минеральный наполнитель-тальк 13-15; смола-канифоль 2,5-4,5. Описан способ получения мастики. Технический результат: упрощение состава и способа изготовления мастики с одновременным достижением сочетания мастики с различными материалами, в частности кровельными, при создании кровельного ковра зданий и сооружений. 2 н. и 2 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области строительных материалов, более конкретно к тепло- и гидроизоляционным материалам, предназначенным для устройства и ремонта разнообразных кровель, а именно мастикам холодного применения для приклеивания рулонных битумных и битумно-полимерных материалов к кирпичным, бетонным, металлическим, деревянным, керамическим и другим поверхностям, а также для мастичной гидроизоляции строительных конструкций, зданий и сооружений.

Известна мастика, состоящая из битума, асбеста, твердого эмульгатора и воды, при изготовлении которой битум нагревают, затем вспенивают водой, повторно нагревают и вводят порционно смесь асбеста и эмульгатора - пластичной глины в соотношении 1:(1,2-1,6). В случае неполного введения воды при вспенивании битума ее вводят поочередно со смесью асбеста и пластичной глины. Полученную смесь перемешивают 2-3 мин. После чего вводят пылевидный наполнитель и вновь перемешивают 2-3 мин [А.С. SU 1699975, С04В 26/26, 1991 г.].

Способ достаточно сложен в реализации и в силу этого неэкономичен, т.к. требуются двукратный нагрев битума, его вспениванне, поочередный с вводом наполнителя ввод воды.

Известна кровельная гидроизоляционная мастика [А.С. SU 1514737, С04В 26/26, 1989 г.], которая содержит следующие компоненты, мас.%: хлорсульфированный полиэтилен 12,0-15,0; битум 10,0-15,0; фенольное основание Манниха из нонилфенола и тетраметилдипропилентриамина 1,5-1,8, а также ксилол 68,2-76,5 в качестве растворителя.

Мастику изготавливают путем смешения трех компаундов: полимерного, битумного и вулканизирующего при растворении их в ксилоле. Смешение в заданном соотношении производят в специально сконструированной установке, которая имеет обогреваемые емкости под каждый компаунд и готовую мастику. Смешение компаундов производят в течение 30-45 мин.

Недостатком известного решения является сложность состава мастики из-за присутствия в ее составе фенольного основания Манниха, для получения которого требуется специальная технология. Кроме того, для осуществления способа требуется специальная установка.

Задачей изобретения является создание простого и экономичного способа изготовления мастики, имеющей в составе широкодоступные материалы, которые сочетались бы с другими используемыми в настоящее время строительными материалам, в частности кровельными материалами при создании кровельного ковра зданий и сооружений.

В соответствии с поставленной задачей битумно-полимерная мастика, содержащая полимерный наполнитель, битум и органический растворитель, в отличие от известной в качестве органического растворителя содержит толуол, а в качестве полимерного наполнителя - термоэластопласт бутадиенстирольный, кроме того, мастика содержит смолу - канифоль и минеральный наполнитель - тальк при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Толуол	48-50
Битум	19-21
Термоэластопласт	12.5-14.5
Минеральный наполнитель - тальк	13-15
Смола - канифоль	2.5-4.5

Поставленная задача решается также, если мастика содержит термоэластопласт линейный и радиальный в соотношении 1:2.

В соответствии с поставленной задачей в способе изготовления мастики, содержащей полимерный наполнитель, битум и органический растворитель, включающем предварительное растворение полимерной составляющей в органическом растворителе, в отличие от известного в качестве органического растворителя мастика содержит толуол, а в качестве полимерного наполнителя - термоэластопласт бутадиенстирольный, кроме того, смола содержит смолу - канифоль и минеральный наполнитель - тальк при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Толуол	48-50
Битум	19-21
Термоэластопласт	12.5-14.5
Минеральный наполнитель - тальк	13-15
Смола - канифоль	2.5-4.5

при этом в полученный при температуре не выше 40°С раствор полимерного наполнителя в толуоле вводят порционно битум, нагретый до температуры 95-105°С, при непрерывном помешивании, обеспечивая температуру однородного раствора не выше 80°С, далее в однородный раствор вводят смолу и смесь перемешивают до полного растворения смолы, после чего порционно вводят минеральный наполнитель и перемешивают до получения готового продукта.

Поставленная задача в части способа решается также, если используют термоэластопласт линейный и радиальный в соотношении 1:2.

При использовании мастики в сочетании с рулонными материалами на основе битума за счет небольшого растворения слоя битума в рулонном материале наполнитель мастики частично перераспределяется, захватывая этот растворенный слой, в результате создается целостный кровельный ковер зданий и сооружений.

Способ осуществляется следующим образом:

Пример. Приготовление мастики производится в смесителе, оснащенном рамной мешалкой, рубашкой для подачи теплоносителя, датчиками уровня и температуры, манометром электроконтактным ЭКМ. К смесителю подведен трубопровод подачи газообразного азота, на котором смонтирован электромагнитный клапан для прекращения подачи инертного газа при достижении давления в смесителе 0,7 кгс/см. Загрузочный люк смесителя закрывается герметично. Смеситель соединен с атмосферой сбросным трубопроводом.

Подача растворителя в смеситель осуществляется при помощи колонки топливораздаточной. При этом с помощью пульта управления набирается заданное количество растворителя. Загрузка полимерного наполнителя производится вручную через загрузочный люк смесителя, после чего включается мешалка. Перемешивание производится до полного растворения полимера в растворителе при температуре 38-40°С. В полученный раствор вводят битум, нагретый до температуры 95-105°С. Перед подачей битума фиксируют уровень раствора в смесителе и рассчитывают уровень, который должен быть после подачи битума.

Температура смеси битума с раствором 70-80°С. При указанной температуре продолжают перемешивание до получения однородной смеси. Затем в смесь вручную загружают смолу в заданном количестве. Смесь перемешивают при температуре 70-80°С до полного растворения смолы. В однородную смесь порционно загружают минеральный наполнитель и перемешивают до получения однородного продукта.

В данном примере было использовано следующее соотношение компонентов мастики, мас.%:

толуол	49
битум марки 45/190	20
термоэластопласт	13.5 (из них 9%-радиальный, 4.5%-линейный)
смола-канифоль	3.5,
минеральный наполнитель-тальк	14

Не приводятся другие примеры, кроме среднего соотношения компонентов мастики, так как продукт с требуемыми характеристиками может быть получен в достаточно узком интервале значений для каждого из компонентов.

Ниже приводятся характеристики мастики в соответствии с изобретением:

1. Прочность сцепления с основанием, МПа, не менее

- с бетоном	0.45
- с металлом	0.9

2. Прочность сцепления между слоями, МПа, не менее

- рулонный материал-рулонный материал	0.3
- рулонный материал-бетон	0.4

3. Прочность на сдвиг клеевого соединения, кП/м, не менее 4

4. Мастика проверялась на теплостойкость. При испытании при температуре не ниже 110°С в течение не менее 5 ч на поверхности образца мастики не было обнаружено вздутий и подтеков.

5. Мастика также проверялась на гибкость. При испытании на брусе с закруглением радиусом 5.0 мм при температуре 50°С на поверхности образца мастики не было обнаружено трещин.

6. Мастика проверялась на водонепроницаемость. При испытании при давлении не менее 0.001 МПа в течение не менее 72 ч и при давлении 0.1 МПа в течение не менее 24 ч на поверхности образца не было обнаружено признаков проникания воды.

Перед применением мастику необходимо тщательно перемешать. Кроме назначения, указанного выше, мастику можно использовать для проклеивания швов гибкой черепицы.

1. Битумно-полимерная мастика, содержащая полимерный наполнитель, битум и органический растворитель, отличающаяся тем, что в качестве органического растворителя она содержит толуол, а в качестве полимерного наполнителя - термоэластопласт бутадиенстирольный, кроме того, мастика содержит смолу - канифоль и минеральный наполнитель - тальк при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Толуол	48-50
Битум	19-21
Термоэластопласт	12,5-14,5
Тальк	13-15
Канифоль	2,5-4,5

2. Битумно-полимерная мастика по п.1, отличающаяся тем, что она содержит термоэластопласт линейный и радиальный в соотношении 1:2.

3. Способ изготовления битумно-полимерной мастики, содержащей полимерный наполнитель, битум и органический растворитель, включающий предварительное растворение полимерной составляющей в органическом растворителе, отличающийся тем, что в качестве органического растворителя мастика содержит толуол, а в качестве полимерного наполнителя - термоэластопласт бутадиенстирольный, кроме того, мастика содержит смолу - канифоль и минеральный наполнитель - тальк при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Толуол	48-50
Битум	19-21
Термоэластопласт	12,5-14,5
Тальк	13-15
Канифоль	2,5-4,5

при этом в полученный при температуре не выше 40°С раствор полимерного наполнителя в толуоле вводят порционно битум, нагретый до температуры 95-105°С, при непрерывном помешивании, обеспечивая температуру однородного раствора не выше 80°С, далее в однородный раствор вводят смолу и смесь перемешивают до полного растворения смолы, после чего порционно вводят наполнитель и перемешивают до получения готового продукта.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве полимерного наполнителя мастика содержит термоэластопласт линейный и радиальный в соотношении 1:2.