Водно-дисперсионная композиция для финишной отделки внутренних поверхностей помещений с использованием армирующих материалов
Изобретение относится к производству строительных и декоративных отделочных материалов для декоративной отделки внутренних поверхностей помещений, преимущественно стен и потолков, и может быть использовано для приклеивания армирующих материалов (например, стеклообоев, жесткого стеклохолста, плотного жесткого флизелина и др.) к различным подложкам (например, бетонным, оштукатуренным, деревянным, и др.) и их декоративной отделки. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей. Он достигается за счет внесения в композицию, включающую пленкообразователь и раствор карбоксиметилцеллюлозы дополнительно микрокальцита, диоксида титана, а пленкообразователь содержит водную дисперсию сополимера стирола, бутилакрилата и акриловой кислоты, и функциональные добавки в заданных соотношениях. 1 табл.
Изобретение относится к производству строительных и декоративных отделочных материалов для декоративной отделки внутренних поверхностей помещений, преимущественно стен и потолков, и может быть использовано для приклеивания армирующих материалов (например, стеклообоев, жесткого стеклохолста, плотного жесткого флизелина и др.) к различным подложкам (например, бетонным, оштукатуренным, деревянным, и др.) и их декоративной отделки, в частности, в современном каркасном домостроении (технология «быстрого строительства»).
В настоящее время для финишной отделки внутренних поверхностей помещений с использование армирующих материалов, как правило, используют такие материалы, как шпаклевка, грунтовка, клей, краска. В зависимости от рельефа поверхности и требований к финишной окраске - это 3-5 операций, которые могут затянуться на 2-3 дня и составить большое количество человеко-часов.
Известная водно-дисперсионная клеевая композиция для приклеивания отделочных материалов по а.с. СССР №638610 (дата публ. 25.12.1978) содержит (в мас. %): пленкообразователь - 50% водную акриловую дисперсию (50-60), раствор карбоксиметилцеллюлозы (6-8), наполнитель - мел (22-36).
Наиболее близкой по составу к предлагаемому изобретению является водно-дисперсионная клеевая композиция для приклеивания отделочных материалов по патенту RU 2240335 (дата публ. 20.11.2004), взятая за прототип.
Композиция содержит следующие компоненты, мас. %:
| 40-60% водная акриловая дисперсия | 25-40 |
| (пленкообразователь) | |
| раствор карбоксиметилцеллюлозы | 0,5-4,0 |
| биоцидная добавка | 0,05-0,5 |
| коалесцент | 0,8-3,1 |
Недостатками указанных композиций является возможность применения композиций только для приклеивания материалов. Для шпаклевания и покраски поверхности необходимо использовать дополнительные материалы.
Задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение эффективности производства финишной отделки поверхностей.
Указанная техническая задача решается за счет того, что водно-дисперсионная композиция для финишной отделки внутренних поверхностей помещений, включающая пленкообразователь, раствор карбоксиметилцеллюлозы, дополнительно содержит микрокальцит, диоксид титана, а в качестве пленкообразователя содержит водную дисперсию сополимера стирола, бутилакрилата и акриловой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас. %:
| раствор карбоксиметилцеллюлозы | 1,5-2 |
| водная дисперсия сополимера стирола, бутилакрилата | |
| и акриловой кислоты | 15-20 |
| микрокальцит | 40-45 |
| диоксид титана | 5-7 |
| диспергатор | 0,4-0,6 |
| смачиватель | 0,1-0,3 |
| биоцид | 0,1-0,3 |
| пеногаситель | 0,1-0,3 |
| коалесцент | 0,1-0,3 |
| глицерин | 0,1-0,3 |
| загуститель | 0,1-0,3 |
| вода | остальное |
Для колерования композиции используют неорганические и органические пигменты.
Внесение в композицию микрокальцита, диоксида титана, использование в качестве пленкообразователя водной дисперсии сополимера стирола, бутилакрилата и акриловой кислоты в указанных соотношениях привело к созданию универсальной композиции с широким диапазоном применения, проявляющим свойства шпаклевки, клея и краски, такие как адгезионная прочность, укрывистость, стойкость к ультрафиолетовому излучению, цветовой ассортимент и др. Тем самым применение одного материала для комплекса работ позволит снизить затраты на финишную отделку стен и потолков помещений.
Используемое связующее карбоксиметилцеллюлоза выпускается промышленностью (ТУ 6-55-40-90). Концентрация связующего выбрана экспериментально: менее 1,5 мас. % нецелесообразно, т.к. получается слишком густая масса, за счет чего увеличивается расход материала, что экономически не выгодно; более 2 мас. % не рекомендуется в силу получения композиции жидкой консистенции, в этом случае заполняются не все поры подложки и может произойти отслаивание армирующего материала.
Стиролакриловая дисперсия вследствие благоприятного соотношения цена/качество практически универсальна. При производстве композиции использована 50% водная дисперсия сополимера стирола, бутилакрилата и акриловой кислоты АКРАТАМ AS 04.1 (ТУ 2241-315-05800142-2008) по контракту с ОАО «Пигмент», г. Тамбов (содержание мономеров - до 48%).
Пигмент в рецептуре используют для обеспечения необходимой укрывистости, цвета покрытия и стойкости к действию ультрафиолетового излучения. Благодаря высокому коэффициенту преломления используют диоксид титана, в частности диоксид титана R-706 фирмы Du Pount (США).
Наполнитель повышает твердость покрытий, укрывистость и удельный вес композиции, снижает себестоимость. Микрокальцит - мраморная пудра - неорганическое соединение, имеющее низкий коэффициент преломления. Кристаллическая форма микрокальцита существенно влияет на его способность к диспергированию и реологическую активность композиции. Используют микрокальцит LinCarb-5 (Турция).
В качестве функциональных добавок могут быть использованы следующие традиционно используемые вещества.
В качестве диспергатора используется раствор анионного высокомолекулярного блок-сополимера с пигмент-аффинными группами Disperbyk-190 или Disperbyk-181 (BYK-Chemie), а также Orotan 681 (Rohm and Haas). Диспергатор уменьшает вязкость и позволяет достичь более высокое пигментное наполнение, препятствует образованию осадка, при этом сокращается время диспергирования, что в свою очередь приводит к сокращению расходов.
В качестве смачивателя используется ОП-10 ГОСТ 8433 - неионогенное поверхностно-активное вещество, представляющее собой продукт обработки смеси моно- и диалкилфенолов окисью этилена O(СН2-СН2-O)nCH2-СН2-ОН. Также используется смачиватель Disponil А3065 фирмы Cognis (поставщик «Cognis RUS»). Указанные вещества обладают достаточно хорошим снижением статического и динамического поверхностного натяжения, имеют невысокую склонность к пенообразованию по сравнению с другими добавками для смачивания и отличаются приемлемо низкой ценой на рынке.
В качестве биоцида используется вещество Rocima GT Biocide (Швейцария), представляющее собой смесь 5-хлоро-метил-2Н-изотиазола-3-она и 2-метил-2Н-изотиазол-3-она, а также биоцид Hyderol D-15 фирмы Biochema Schwaben (поставщик ЗАО «Еврохим-1»). Основной эффект заключается в повреждении генетического аппарата и ингибировании выработки жизненно важных для энергетического обмена энзимов дыхательной цепи в прокариотных и эукариотных клетках.
В качестве пеногасителя могут быть использованы вещества на основе минеральных масел типа BYK 034, BYK 037 фирмы BYK-Chemie GmbH.
В качестве коалесцента может быть использованы изомерическая смесь 2,2,4-триметил-1,3-пентандиол-моноизобутирата NEXCOAT 795 или Texanol фирмы Eastman Chemicals. Pезультатом эффективной коалесценции в композиции является формирование равномерной пленки, обладающей оптимальными свойствами.
В качестве загустителя используется низковязкая эмульсия гидрофобизированного щелоченабухаемого акрилового полимера (HASE) в воде Rheovis 112 или, например, Tylose МН 30000 YP2 фирмы SE Tylose. Композиции, загущенные с помощью загустителя, показывают великолепную устойчивость к синерезису, отличную седиментационную стабильность при длительном хранении, низкую вероятность всплывания пигментов при сушке.
Вода используется питьевая ГОСТ 2874.
Концентрация компонентов в композиции выбрана экспериментально. Применение таких компонентов позволяет сделать процесс отделки безвредным и пожаробезопасным.
Композицию готовят следующим образом. В раствор карбоксиметилцеллюлозы постепенно в строгой последовательности вводят стиролакриловую дисперсию, затем добавляют диспергатор, смачиватель.
После тщательного перемешивания вводят функциональные добавки, перемешивают и добавляют пигмент, затем мраморную пудру и в последнюю очередь - загуститель. Все перемешивают до получения однородной массы. Готовая композиция представляет собой вязкую, текучую, однородную массу, которая колеруется в необходимый цвет. Полученная готовая композиция расфасовывается в тару.
Продукция в процессе производства проходит строгий контроль на всех стадиях производства.
На подложку (стену, потолок) наносят один слой готовой композиции на 10 см шире ширины материала. Затем накладывают армирующий материал, прижимая или прикатывая по всей поверхности. Повторяют операцию со следующим листом. После этого возвращаются на предыдущий приклеенный лист и наносят поверх материала слой композиции, добиваясь однородного цвета поверхности стены. Полученное покрытие обладает высокой адгезией, хорошими укрывистостью и внешним видом.
Данная технология отделки позволяет пренебрегать качеством подготовки поверхности под отделку, например, на ней могут сохраниться трещины, царапины до 2-3 мм, раковины до 4 мм и т.д., что не позволительно при других типах отделки. Это позволяет значительно снизить трудозатраты на подготовку под оклеивание стен. В результате получается цветная стена с отличными эксплуатационными свойствами поверхности.
Композиции с различным содержанием компонентом были приготовлены и испытаны. Результаты испытаний отражены в таблице.
Водно-дисперсионная композиция для финишной отделки внутренних поверхностей помещений, включающая пленкообразователь, раствор карбоксиметилцеллюлозы, отличающаяся тем, что дополнительно содержит микрокальцит, диоксид титана, а в качестве пленкообразователя содержит водную дисперсию сополимера стирола, бутилакрилата и акриловой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас. %:
| раствор карбоксиметилцеллюлозы | 1,5-2 |
| водная дисперсия сополимера стирола, бутилакрилата | |
| и акриловой кислоты | 15-20 |
| микрокальцит | 40-45 |
| диоксид титана | 5-7 |
| диспергатор | 0,4-0,6 |
| смачиватель | 0,1-0,3 |
| биоцид | 0,1-0,3 |
| пеногаситель | 0,1-0,3 |
| коалесцент | 0,1-0,3 |
| глицерин | 0,1-0,3 |
| загуститель | 0,1-0,3 |
| вода | остальное |
