КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНОГО ПОКРЫТИЯ

КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНОГО ПОКРЫТИЯ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2216558 (13) C2

(51) 7 C09D1/04, C04B12/04 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.10.2007 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2003.11.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2001135679/04 
(22) Дата подачи заявки: 2001.12.24 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2001.12.24 
(43) Дата публикации заявки: 2003.07.10 
(45) Опубликовано: 2003.11.20 
(56) Аналоги изобретения: SU 1717573 A1, 07.03.1992. RU 2041900 C1, 20.08.1995. 
(71) Имя заявителя: Магнитогорский государственный технический университет им.Г.И.Носова 
(72) Имя изобретателя: Гаркави М.С.; Зубулина Н.И. 
(73) Имя патентообладателя: Магнитогорский государственный технический университет им.Г.И.Носова 
(98) Адрес для переписки: 455000, Челябинская обл., г. Магнитогорск, пр. Ленина, 38, МГТУ, патентный отдел 

(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНОГО ПОКРЫТИЯ 

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для получения защитно-декоративных покрытий на строительных конструкциях при внутренней и наружной отделке зданий и сооружений. Композиция для защитно-декоративного покрытия включает жидкое стекло, наполнитель, лигносульфонат технический, бутадиенстирольный латекс, пигмент, карбоксиметилцеллюлозу, воду. Введение в композицию пигмента (природной охры, или мела, или каолина, или железного сурика, или мумии, или сиены, или умбры) и карбоксиметилцеллюлозы обеспечивает получение защитно-декоративного покрытия с повышенной плотностью и высокой адгезионной прочностью. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для получения защитно-декоративных покрытий на строительных конструкциях при внутренней и наружной отделке зданий и сооружений.

Известен состав для изготовления силикатной краски, включающий следующие компоненты в маc.% (по сухому веществу):

Натриевое жидкое стекло с плотностью 1,36 г/см3 - 21,0-33,6

Мочевина - 2,3-3,7

Бутадиенстирольный латекс - 11,8-18,7

Шлам электрохимических производств - 11,2 -22,6

Вода - Остальное

(патент РФ 2041900, С 09 D 1/04).

Недостатком известного состава является невысокая адгезия и плотность покрытия за счет того, что входящие в него мочевина и шлам электрохимических производств, взаимодействуя с бутадиенстирольным латексом, образуют полимерное соединение с высокой пористостью, приводящее к снижению плотности и адгезии покрытия.

Наиболее близким аналогом к заявляемой композиции является состав для покрытия, включающий следующие компоненты, маc.%:

Жидкое калиевое стекло - 44,6-47,0

Тонкодисперсный песок - 8,60-9,70

Тонкодисперсный гидросиликат кальция состава CaOSiO2H2O - 22,3-27,45

Тонкодисперсный шлак производства безуглеродистого феррохрома - 8,50-13,0

Сульфитно-дрожжевая бражка (в пересчете на сухое вещество) - 0,20-0,35

Карбамид - 0,10-0,20

Бутадиенстирольный латекс - 8,00-9,00

(авт. свид. СССР 1717573, С 04 В 12/04).

Недостатком известного состава являются низкая плотность и адгезионная прочность покрытия за счет того, что входящие в состав тонкодисперсный гидросиликат кальция состава CaOSiO22H2O и тонкодисперсный шлак производства безуглеродистого феррохрома являются ускорителями твердения жидкого стекла, а входящий в состав карбамид, взаимодействуя с сульфитно-дрожжевой бражкой, образует высокопористые полимерные соединения, приводящие к набуханию и снижению плотности покрытия и его адгезионной прочности.

В основу изобретения поставлена задача разработать такой состав композиции для защитно-декоративного покрытия, который обеспечил бы получение покрытия с высокой адгезией и плотностью.

Поставленная задача решается тем, что известная композиция для защитно-декоративного покрытия, включающая жидкое стекло, наполнитель, лигносульфонат технический, бутадиенстирольный латекс и воду, согласно изобретению, дополнительно содержит карбоксиметилцеллюлозу и в качестве пигмента - природную охру, или мел, или каолин, или железный сурик, или мумию, или сиену, или умбру при следующем соотношении компонентов, маc.%:

Жидкое стекло - 20,0-26,0

Наполнитель - 35,0-45,0

Лигносульфонат технический - 0,1-0,3

Бутадиенстирольный латекс - 10,0-16,0

Указанный пигмент - 5,0-15,0

Карбоксиметилцеллюлоза - 0,1-0,3

Вода - 13,4-13,8

Пигмент представляет собой тонкоизмельченное минеральное вещество, нерастворимое или малорастворимое в воде и органических растворителях.

Охра - природный пигмент желтого цвета, состоящий из глинистых минералов, окрашенных гидратированными оксидами железа. Обладает высокой прочностью, свето- и щелочестойкостью. Укрывистость 65-115 г/м2, плотность 2,3-2,5 г/см3.

Мел - природный белый пигмент, состоящий из углекислого кальция СаСO3. Мел легко измельчается, обладает свето- и щелочестойкостью, укрывистость составляет 100-120 г/м2, плотность 2,5-2,6 г/см3.

Каолин - белая глина, состоящая из водного силиката алюминия. Укрывистость 120 г/м2, плотность 2,3-2,5 г/см3.

Железный сурик - природный пигмент красно-коричневого цвета, состоящий из оксида железа с примесью глинистых минералов и кварца. Обладает высокой прочностью, светостойкостью, химической стойкостью. Укрывистость 20 г/м2, плотность 2,7-2,8 г/см3.

Мумия - природный глинистый неорганический пигмент коричневого цвета, окрашенный оксидами железа. Обладает свето- и щелочестойкостью, укрывистость 25 г/м2, плотность 2,3-2,5 г/см3.

Сиена - глиняный желтый пигмент, сходный с охрой. При прокаливании цвет переходит в красно-коричневый и пигмент называют жженой сиеной. Натуральная и жженая сиена стойки к действию щелочей, укрывистость 40 г/м2, плотность 2,3-2,5 г/см3.

Умбра - природный пигмент коричневого или темно-желтого цвета с зеленоватым оттенком, состоящий из алюмосиликата с примесями оксидов железа и марганца. Обладает высокой прочностью, долговечностью, красящей способностью. Укрывистость составляет 40 г/м2, плотность 2,3 2,4 г/см3.

Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) - натриевая соль целлюлозногликолевой кислоты, получаемая при взаимодействии щелочной целлюлозы с монохлорацетатом натрия. По внешнему виду представляет собой измельченную волокнистую или порошкообразную массу белого или кремового цвета. Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) легко набухает и растворяется в воде, хорошо смешивается с пигментами, не изменяя их цвета, обладает биологической стойкостью, хорошо сцепляется с основанием (см. Чмырь В.Д. Материаловедение для маляров. - М.: Высшая школа, 1987. - С. 36-58, С. 61-62).

Известно использование пигментов в защитно-декоративных покрытиях для придания цвета, непрозрачности, улучшения прочности покрытия и долговечности за счет уменьшения толщины связующего на минеральных частицах пигмента и наполнителя (см. Комар А. Г. Строительные материалы и изделия. М.: Высшая школа, 1983. - С. 469-470).

В заявляемой композиции указанные пигменты наравне с вышеуказанными известными техническими свойствами проявляют новое техническое свойство, заключающееся в инициировании процесса полимеризации жидкого стекла за счет наличия на поверхности тонкодисперсного пигмента кислотных ион-радикалов, являющихся активными центрами. На них осуществляется адсорбция молекул воды, входящих в состав жидкого стекла, что приводит к их отщеплению от молекулы ортокремниевой кислоты H4SiO4 и к образованию цепи -Si-О-Si-O, ускоряющей полимеризацию жидкого стекла, что способствует увеличению плотности покрытия и его адгезионной прочности.

Кроме того, наличие в пигментах оксидов многозарядных металлов позволяет в присутствии бутадиенстирольного латекса образовывать редокс-системы, обеспечивающие активацию коагуляции бутадиенстирольного латекса. Это приводит к образованию мостиковых связей между полимерными цепями бутадиенстирольного латекса и увеличению его эластичности, что также способствует увеличению плотности и адгезионной прочности защитно-декоративного покрытия.

Известно использование карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) в качестве клея для приклеивания отделочных материалов и в качестве связующего в клеевых красочных составах (см. Рыбьев И.А. и др. Общий курс строительных материалов. - М. : Высшая школа, 1987. - С. 459).

В заявляемой композиции карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) проявляет новое техническое свойство, заключающееся в регулировании процесса полимеризации жидкого стекла путем удаления с поверхности наполнителя замедляющих полимеризацию жидкого стекла примесей СO2, О2, SO2 и др. Это способствует увеличению плотности и адгезионной прочности заявляемой композиции.

Кроме того, карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) проявляет также новое техническое свойство, заключающееся в активации процесса закрепления молекул бутадиенстирольного латекса на поверхности минеральных частиц. Это обеспечивается за счет наличия в карбоксиметилцеллюлозе (КМЦ) гидроксильных групп, что приводит к их химическому взаимодействию с кислотными группами бутадиенстирольного латекса и снижению уровня рН на границе раздела фаз "наполнитель - бутадиенстирольный латекс", "пигмент - бутадиенстирольный латекс". В результате происходит закрепление бутадиенстирольного латекса на поверхности частиц наполнителя и пигмента, что также способствует увеличению плотности и адгезионной прочности заявляемой композиции.

На основании вышеизложенного анализа известных источников информации можно сделать вывод, что для специалиста заявляемая композиция для защитно-декоративного покрытия не следует явным образом из известного уровня техники, а следовательно, соответствует уровню патентноспособности "изобретательский уровень".

Пример конкретного выполнения

Для приготовления заявляемой композиции для защитно-декоративного покрытия в лабораторных условиях были использованы следующие исходные материалы:

- жидкое стекло по ГОСТ 13079-81 плотностью 1,38 г/см3;

- бутадиенстирольный латекс СКС-65 ГП по ГОСТ 10564-75;

- лигносульфонат технический по ОСТ 13-183-83;

- карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) по ОСТ 605-386-80.

В качестве наполнителя был использован кремнеземсодержащий компонент, например тонкодисперсный кварцевый песок.

В качестве пигмента были использованы природная охра, железный сурик, мел.

Готовят композицию следующим образом.

В воде растворяют лигносульфонат технический (ЛСТ) и карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ), затем вводят бутадиенстирольный латекс, наполнитель и соответствующий пигмент для придания композиции необходимого цвета. Компоненты смешивают в заявляемых пределах в течение 15 минут, затем в смесь вводят предварительно разбавленное водой до плотности 1,14-1,18 г/см3 жидкое стекло. Смесь вновь перемешивают до получения однородной текучей массы в течение 5 минут, после чего она готова к употреблению для изготовления защитно-декоративного покрытия.

Для обоснования преимущества заявляемой композиции для защитно-декоративного покрытия по сравнению с прототипом, а также для обоснования количественного содержания компонентов в заявляемой композиции было приготовлено и испытано 10 составов композиции:

- составы 1-3 с заявляемым содержанием компонентов и использованием в качестве пигмента природной охры;

- состав 4 с содержанием компонентов, выходящим за минимальные заявляемые пределы;

- состав 5 с содержанием компонентов, выходящим за максимальные заявляемые пределы;

- составы 6 и 7 с заявляемым содержанием компонентов и использованием в качестве пигмента железного сурика;

- составы 8 и 9 с заявляемым содержанием компонентов и использованием в качестве пигмента мела.

Состав 10 был приготовлен по прототипу.

Составы композиций приведены в таблице 1, а результаты их испытания в таблице 2.

Анализ результатов исследования показывает, что заявляемая композиция (опыты 1-3, 6-9) позволяет по сравнению с прототипом повысить плотность на 11,8-13,9% и увеличить адгезионную прочность на 28,5-35,4% при сохранении практически одинаковой толщины защитно-декоративного покрытия.

Использование композиции состава 4 нецелесообразно ввиду того, что получаемое защитно-декоративное покрытие обладает низкой плотностью. Использовать композицию состава 5 также нецелесообразно из-за низкой адгезионной прочности защитно-декоративного покрытия.

Кроме того, использование заявляемой композиции позволяет получать защитно-декоративные покрытия различной цветовой гаммы и однородной окраски.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявляемая композиция для защитно-декоративного покрытия работоспособна и устраняет недостатки, имеющие место в прототипе, что подтверждается примерами конкретного выполнения. Соответственно заявляемая композиция может найти широкое применение в качестве защитно-декоративных покрытий на строительных конструкциях при внутренней и наружной отделке зданий и сооружений.

Следовательно, заявляемая композиция соответствует условию патентоспособности - "промышленная применимость". 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Композиция для защитно-декоративного покрытия, включающая жидкое стекло, наполнитель, лигносульфонат технический, бутадиенстирольный латекс и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит карбоксиметилцеллюлозу и в качестве пигмента - природную, охру или мел, или каолин, или железный сурик, или мумию, или сиену, или умбру при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Жидкое стекло - 20,0-26,0

Наполнитель - 35,0-45,0

Лигносульфонат технический - 0,1-0,3

Бутадиенстирольный латекс - 10,0-16,0

Указанный пигмент - 5,0-15,0

Карбоксиметилцеллюлоза - 0,1-0,3

Вода - 13,4-13,8




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru