АДГЕЗИОННЫЙ СОСТАВ ДЛЯ БЕТОННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

АДГЕЗИОННЫЙ СОСТАВ ДЛЯ БЕТОННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2202582 (13) C2

(51) 7 C09D133/10, C09D175/04, C08L75/04 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.10.2007 - прекратил действие 

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

(14) Дата публикации: 2003.04.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2000129909/04 
(22) Дата подачи заявки: 2000.11.30 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.11.30 
(45) Опубликовано: 2003.04.20 
(56) Аналоги изобретения: Антикоррозионные работы в строительстве. Вып.5. - Минмонтажспецстрой СССР, 1988, с.12-16. RU 2028347 С1, 09.02.1995. RU 2097399 С1, 27.11.1997. SU 1825511 А3, 27.05.1995. SU 1825510 А3, 27.05.1995. SU 1831871 А3, 27.05.1995. SU 1831872 А3, 20.05.1995. RU 2119515 С1, 27.09.1998. RU 2121466 С1, 10.11.1998. RU 2142487 С1, 10.12.1999. 
(71) Имя заявителя: Поляков Андрей Вадимович 
(72) Имя изобретателя: Зейберлих Ф.Н.; Поляков А.В.; Алексеенко А.Н.; Ротарь Н.В. 
(73) Имя патентообладателя: Поляков Андрей Вадимович 
(98) Адрес для переписки: 600001, г. Владимир, ул. Студеная гора, 3, А.В. Полякову 

(54) АДГЕЗИОННЫЙ СОСТАВ ДЛЯ БЕТОННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ 

Изобретение относится к строительным материалам и предназначено для ремонта бетонных поверхностей от заделки мелких трещин до шпаклевки крупных дефектов в качестве защитного антикоррозионного покрытия, заливочного полимерного композита для пористых материалов. Состав содержит, мас.ч.: метилметакрилат (ММА) - 72,2-85; диметиланилин - 1,8-3,2; перекись бензоила - 3,5-7,2; полиизоцианат - 2,1-13 и дополнительно гидроксилсодержащее соединение, выбранное из группы низших спиртов и/или простых низкомолекулярных полиэфиров. В частном случае реализации состав содержит полимер, растворимый в ММА, или мелкодисперсный инертный неорганический наполнитель природного происхождения. Достигается высокая стабильность при хранении, большая глубина пропитки бетона при высоких прочностных показателях состава. 2 з.п.ф-лы, 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Заявляемое техническое решение относится к строительным материалам, а именно к составам для ремонта и защиты бетонных поверхностей, и может найти применение как защитное антикоррозионное покрытие при ремонте различных сооружений из бетона от заделки мелких трещин до шпаклевки крупных дефектов, а также в качестве заливочных полимерных композитов для пористых материалов.

Наибольшее распространение среди составов подобного назначения получили составы на основе метилметакрилата (далее ММА). Эти материалы благодаря низкой вязкости легко проникают в бетон, обеспечивая полученному покрытию высокую прочность (Ю.М.Баженов, Бетонополимеры. М.: Стройиздат, 1983, c.42).

Известно применение сополимеров на основе метакриловой кислоты, бутилакрилата и ММА для покрытия бетонных поверхностей (Международная заявка 9102703 МКИ С 04 В 24/24). Подобный состав безусловно придает высокую когезионную прочность формируемому покрытию и атмосферостойкость. Однако использование полимеризованной системы, имеющей значительную вязкость, не обладающей высокими сорбционными свойствами и капиллярозаполняемостью в отношении бетона и других пористых материалов, не сможет обеспечить долговечность и непроницаемость бетону, либо другим пористым материалам.

Известна композиция для пропитки бетона (авт. св. СССР 1145008 МКИ С 04 В 41/63), состоящая из метилметакрилата (82-97,5 мас.ч), инициатора полимеризации (0,5-3,0 мас.ч.) и ацетона (2-15 мас.ч.), обеспечивающая возможность пропитки бетонных поверхностей с 3-4% влажностью. Использование подобной композиции не может обеспечить необходимой жизнеспособности вследствие быстрого набора вязкости и стабильности при хранении, а значит высокой технологичности и эксплуатационных свойств.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является противокоррозионная композиция для бетона, представленная в работе "Антикоррозионные работы в строительстве" (Вып.5, М., Минмонтажспецстрой СССР, 1988 г., с.12-16). Композиция характеризуется следующим составом: ММА - 75 мас.ч., полиизоцианат - 22 мас.ч.; перекись бензоила - 1,5 мас.ч., диметиланилин - 1,5 мас.ч. и эксплуатационными показателями: прочность бетона после пропитки через 14 суток: 36,2 МПа (при влажности 3%), 34,8 МПа при влажности 6%, 33,2 МПа при влажности 9%. Однако композиция представленная в прототипе, обладает рядом существенных недостатков: во-первых, наблюдается недостаточное проникновение композиции внутрь бетонной поверхности (особенно при ремонте влажных поверхностей, нанесении защитных покрытий на свежеуложенный бетон), что приводит к преждевременному разрушению покрытий и снижению прочности; и, во-вторых, данная композиция нестабильна при длительном хранении по причине образования осадка полимочевины в результате связывания остаточной влаги изоцианатными группами.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка состава для покрытия бетонных поверхностей, обладающего высокими капилляропроницаемостью, когезионной прочностью и технологичностью.

Техническим результатом при использовании заявляемого состава является высокая стабильность при хранении в течение 1 года, равномерное отверждение состава в объеме, большая глубина пропитки бетона при высоких прочностных показателях состава.

Указанный технический результат при осуществлении заявляемого изобретения достигается за счет дополнительного введения в состав гидроксилсодержащего соединения, выбранного из группы низших спиртов и/или низкомолекулярных полиэфиров при соотношении ОН:NCO, равном от 2-1 до 1-3. В качестве подобного гидроксилсодержащего соединения могут быть использованы простые линейные спирты: этанол, изо-бутанол, этиленгликоль, диэтиленгликоль, низкомолекулярные простые полиэфиры с молекулярной массой от 400 до 5000, такие как Лапрол 402, Лапрол 502, Лапрол 373, Лапрол 50003 и другие, взятых в соотношении ОН:NCO, равном от 2-1 до 1-3.

При увеличении соотношения реакционных групп ОН:NCO более чем 2:1 замедляется скорость полимеризации, а соответственно и скорость отверждения состава (более 290 мин), при уменьшении соотношения OH:NCO менее чем 1:3 сокращается срок хранения состава вследствие повышения концентрации изоцианатных групп. Попытка увеличения количества гидроксилсодержащего соединения из расчета на массовые части привела к снижению прочностных характеристик, уменьшение количества - к отсутствию технического результата.

Частным случаем реализации заявляемого изобретения является введение в заявляемый состав полимеров, способных растворяться в ММА, а именно полистирола и его сополимеров, полиметилметакрилата, перхлорвиниловой смолы в количестве от 10 до 20 мас.ч. на 100 мас.ч. состава с целью увеличения вязкости состава для возможности его нанесения на поверхности сложной конфигурации.

Другим частным случаем реализации заявляемого изобретения является введение в состав инертного неорганического наполнителя природного происхождения, а именно; маршалита, песка, кварцевой муки в количестве от 300 до 600 мас. ч. на 100 мас.ч. состава для возможности его нанесения на вертикальные поверхности и ремонта крупных дефектов.

Исследование характера отверждения адгезионных составов для бетона на основе ММА показали, что введение изоцианатов в подобные системы в соответствии со свободно-радикальным механизмом процесса предотвращает обрыв полимеризующейся цепи за счет передачи ее на кислород, что было реализовано в техническом решении прототипа. Однако наличие свободных изоцианатных групп в составе и остаточной влаги в бетоне, имеющем кристаллогидратную природу, приводит к образованию мочевинных групп в виде жестких мостиковых структур, которые препятствуют проникновению состава внутрь пористого бетона. Введение в заявляемый состав гидроксилсодержащего компонента, во-первых, исключает образование мочевинных групп, увеличивая глубину проникновения состава, и, во-вторых, сближает природу взаимодействующих поверхностей субстрата - бетона и адгезива заявляемого состава, за счет наличия гидроксильных групп, увеличивая таким образом адгезионную прочность (Энциклопедия полимеров. M.: Советская энциклопедия, 1972, т.1, с.22).

Дополнительный поиск известных решений, совпадающих с отличительными от прототипа признаками, показал, что заявляемое решение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, а именно не выявлено влияние введения гидроксилсодержащих соединений в адгезионные составы для бетона на технологические и прочностные свойства.

Оценка и доказательства преимуществ заявляемого изобретения построены на измерении технологических и эксплуатационных показателей составов, включающих равное количество одинаковых ингредиентов, но с применением в заявленном составе гидроксилсодержащего соединения из расчета отношения функциональных групп ОН:NСO = от 21 до 13.

Заявляемое изобретение может быть осуществлено следующим образом. Гидроксилсодержащее соединение смешивают с ПИЦ, выдерживают 24 часа, полученную смесь добавляют в ММА, после чего вводят необходимое количество диметиланилина. Непосредственно перед применением вводится перекись бензоила. При частном случае реализации изобретения дополнительно вводят полимер в виде гранул, порошка, дробленного материала, либо неорганический наполнитель в заданном количестве.

Поверхность бетона очищают от внешних загрязнений, проводят традиционную обработку: опескоструивание, обезжиривание. Приготовленный состав наносят кистью, шпателем, великом или наливом, после чего отверждают 24 часа при температуре окружающей среды.

Заявляемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Готовила состав в соответствии с вышеописанным способом, состоящий из 722 г ММА, 32,5 г диметиланилина, 130 г полиизоцианата, 43,2 г этанола и 72,1 г перекиси бензоила (соотношение OH:NCO равно 1:1).

Вязкость состава определяли на вискозиметре ВЗ-4 по ГОСТ 9070-75 при 25oС.

Определение стабильности при хранении проводили следующим образом. В емкость объемом 1,5 л, выполненную из полиэтилентерефталата, помещали 2 л приготовленного состава и выдерживали в камере при влажности 80-90% при температуре 70oС 36 часов, что соответствует 3 месяцам хранения и 168 часов, что соответствует 1 году хранения.

Для определения адгезии и глубины пропитки в ванну с приготовленным составом погружали на глубину 50 мм кубы размером 100х100х100 мм из бетона марки 400 и выдерживали их в ванне 30 минут. После этого кубы совмещали попарно нижними пропитанными гранями друг к друг, устанавливали так, чтоб место соединения кубов находилось в горизонтальном положении и выдерживали в таком положении 24 часа.

Испытание проводили по ГОСТ 24992-81 раздел 3. По окончании испытания кубы разрезали и определяли глубину пропитки, измеряя ширину пропитанного слоя линейкой по ГОСТ 427-75.

Определение когезионной прочности заявляемого состава проводили следующим образом. Форму размером 100х100х100 мм заполняли сухим кварцевым песком, уплотняли вручную и подготовленную таким образом форму заливали приготовленным составом до заполнения формы. Заполненную форму выдерживали 24 часа, раскрывали и полученный материал испытывали на сжатие по ГОСТ 10180-90.

Результаты испытаний представлены в таблице.

Пример 2. Готовили состав в соответствии с вышеописанным способом, состоящий из 848 г ММА, 17,7 г диметиланилина, 99 г полиизоцианата, 106 г изобутанола и 35,3 г перекиси бензоила (соотношение OH:NCO равно 2:1).

Вязкость состава, стабильность при хранении, адгезию, глубину пропитки и когезионную прочность состава определяли также, как в примере 1.

Пример 3. Готовили состав в соответствии с вышеописанным способом, состоящий из 850 г ММА, 31,9 г диметиланилина, 63,7 г полиизоцианата, 5,0 г этиленгликоля и 49,5 г перекиси бензоила (соотношение OH:NCO равно 1:3). Вязкость состава, стабильность при хранении, адгезию, глубину пропитки и когезионную прочность состава определяли также, как в примере 1.

Пример 4. Готовили состав в соответствии с вышеописанным способом, состоящий ив 835 г ММА, 20,9 г диметиланилина, 62,6 г полиизоцианата, 11,8 г диэтиленгликоля и 69,6 г перекиси бензоила (соотношение ОH:NCO равно 1:2). В состав дополнительно вводили 200 г полистирола в виде крошки.

Пример 5. Готовили состав в соответствии с вышеописанным способом, состоящий из 738 г ММА, 21,1 г диметиланилина, 21,0 г полиизоцианата, 170 г низкомолекулярного полиэфира с мольной массой 5000 марки Лапрол 5003-2-15 (ТУ 6-55-62-93) и 49,2 г перекиси бензоила (соотношение OН:NCO равно 1:1,4. В состав дополнительно вводили 3300 г сухого песка. Для определения адгезии и глубины пропитки на куб размером 100х100х100 мм из бетона марки 400 шпателем наносили состав слоем 10 мм и накрывали вторым кубом. Кубы устанавливали так, чтоб место соединения кубов находилось в горизонтальном положении и выдерживали в таком положении 24 часа.

Испытание проводили по ГОСТ 24992-81 раздел 3. По окончании испытания кубы разрезали и определяли глубину пропитки, измеряя ширину пропитанного слоя линейкой по ГОСТ 427-75.

Определение когезионной прочности заявляемого состава проводили следующим образом. Форму размером 100х100х100 мм заполняли приготовленным составом и уплотняли в ручную. Заполненную форму выдерживали 24 часа, раскрывали и полученный материал испытывали на сжатие по ГОСТ 10180-90.

Пример 6 (по прототипу). Готовили состав в соответствии с вышеописанным способом, состоящий из 750 г ММА, 1,5 г диметиланилина, 22,6 г полиизоцианата и 1,5 г перекиси бензоила.

Как видно из показаний таблицы, заявляемый состав решает поставленную техническую задачу, улучшив технологические и прочностные показатели, значительно улучшив время хранения и толщину слоя пропитки.

Источники информации

1. Ю.М.Баженов. Бетонополимеры. М.: Стройиздат, 1983 г., с.42.

2. Международная заявка РСТ 9102703, МКИ С 04 В 24/24.

3. Авторское свидетельство СССР 1145008, МКИ С 04 В 41/63.

4. Антикоррозионные работы в строительстве. /Издание Минмонтажспецстроя СССР, Вып.5. М., 1968 г., с.12-16 (прототип).

5. Энциклопедия полимеров. М.: Советская энциклопедия, 1972, т.1, с.22. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Адгезионный состав для бетонных поверхностей, состоящий из метилметакрилата, диметиланилина, перекиси бензоила и полиизоцианата, отличающийся тем, что дополнительно содержит гидроксилсодержащее соединение, выбранное из группы низших спиртов и/или простых низкомолекулярных полиэфиров при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Метилметакрилат - 72,2-85,0

Диметиланилин - 1,8-3,2

Полиизоцианат - 2,1-13,0

Перекись бензоила - 3,5-7,2

Гидроксилсодержащее соединение - 0,5-17,0

при этом соотношение реакционных групп гидроксилсодержащего соединения и полиизоцианата ОН:NCO находится в пределе от 21 до 13.

2. Адгезионный состав для бетона по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит полимер, растворимый в метилметакрилате, в количестве 1020 мас.ч. на 100 мас.ч. состава.

3. Адгезионный состав для бетона по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит мелкодисперсный инертный неорганический наполнитель природного происхождения в количестве 300-600 мас.ч. на 100 мас.ч. состава.




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