ПОЛИИЗОЦИАНАТНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПРОПИТКИ БЕТОНА И СПОСОБ ПРОПИТКИ БЕТОНА

ПОЛИИЗОЦИАНАТНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПРОПИТКИ БЕТОНА И СПОСОБ ПРОПИТКИ БЕТОНА


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2268269 (13) C2

(51) МПК
C08G 18/02 (2006.01)
C04B 41/63 (2006.01)
C09D 175/04 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
к патенту Российской Федерации 
Статус: по данным на 19.04.2007 - действует 

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

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2006.01.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2004104932/04 
(22) Дата подачи заявки: 2004.02.17 
(30) Приоритетные данные: 20031110531 2003.11.21 пп.1-6 UA 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.02.17 
(43) Дата публикации заявки: 2005.07.27 
(45) Опубликовано: 2006.01.20 
(56) Аналоги изобретения: JP 10-130575 А, 19.05.1998. US 3983081 A, 28.09.1976. SU 187593, 11.10.1966. SU 580204, 15.11.1977. SU 1574581 A1, 30.06.1990. 
(72) Имя изобретателя: Веселовский Роман Александрович (UA) 
(73) Имя патентообладателя: Веселовский Роман Александрович (UA) 
(98) Адрес для переписки: 01042, г. Киев, а/я 23, ИННОТЕК-К 

(54) ПОЛИИЗОЦИАНАТНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПРОПИТКИ БЕТОНА И СПОСОБ ПРОПИТКИ БЕТОНА
Изобретение относится к полиизоцианатным композициям для пропитки поверхностей бетонных конструкций с целью их антикоррозийной зашиты, а также к способу пропитки бетона с использованием указанной композиции. Заявляемая композиция содержит соль щелочноземельного металла, растворимую в полиизоцианате, в количестве 0,1-5 мас. ч. с на 100 мас. ч. полиизоцианата. Кроме того, композиция может дополнительно содержать гидрофобный растворитель и гидрофобный пластификатор. Заявляемая композиция обеспечивает проникновение в глубину пропитки до 9,5 мм и может использоваться при пропитке кирпичной кладки, песчано-цементных покрытий полов, при реконструкции резервуаров для хранения жидкостей и железобетонных конструкций. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Область техники

Изобретение относится к композициям, основным компонентом которых является полиизоцианат, и может найти применение при пропитке поверхностей бетонных конструкций и сооружений с целью их антикоррозионной защиты.

Уровень техники

Композиции, содержащие полиизоцианат, широко применяются для пропитки бетона.

Композиция по авторскому свидетельству СССР 1348323 (С 04 В 41/63, опубл. 30.10.87) содержит полиизоцианат, бутиловый эфир уксусной кислоты, водный раствор силиката натрия и водный раствор керосинового контакта Петрова.

Композиция по авторскому свидетельству СССР 1560530 (С 04 В 41/63, опубл. 30.04.90) содержит полиизоцианат и эфир ортокремниевой кислоты с содержанием 2-3 атомов кремния.

Композиция по авторскому свидетельству СССР 1574581 (С 04 В 41/63, опубл. 30.06.90) содержит метилметакрилат, инициатор полимеризации, полиизоцианат, алкилбензосульфонат кальция и ацетон.

Композиция по авторскому свидетельству СССР 1715791 (С 04 В 41/63, опубл. 29.02.92) содержит полиизоцианат, бутиловый эфир уксусной кислоты, жидкое стекло, олигоэфиракрилат и алкилсиликонат натрия.

Композиция по авторскому свидетельству СССР 1825768 (С 04 В 41/63, опубл. 07.07.93) содержит эпоксидную диановую смолу, полиизоцианат, 2,4,6-Трис-(диметиламинометил)-фенол и фенилглицидиловый эфир.

Композиция, содержащая метилметакрилат, диметиланилин, полиизоцианат и перекись бензоила, описана в сборнике "Антикоррозионные работы в строительстве" (Вып.5, Москва, Минмонтажспецстрой СССР, 1988, с.12-16).

В патенте Российской Федерации 2202582 (C 09 D 133/10, C 09 D 175/04, C 08 L 75/04 опубл. 20.04.2003) указан недостаток этой композиции - низкая проникающая способность. Согласно изобретению, ее повышают добавлением к композиции гидроксилсодержащего соединения, выбранного из группы низших спиртов и/или простых низкомолекулярных полиэфиров.

Низкая проникающая способность - это недостаток, общий для всех полиизоцианатных композиций. Поскольку на поверхности пор пропитываемого бетона, как правило, всегда находится вода, изоцианатные группы легко с ней реагируют. При этом вязкость композиции резко возрастает и процесс пропитки прекращается. Так, если композиция для пропитки состоит из полиизоцианата, как это описано в примере 23 патента Российской Федерации 2128674 (C 08 G 18/02, C 08 L 79/00, опубл. 10.04.99), после нанесения композиции на поверхность бетона любым из известных способов процесс пропитки бетона может прекратиться уже через три-четыре часа. За это время полиизоцианат проникает в объем бетона на доли миллиметра.

Для уменьшения вероятности взаимодействия изоцианатных групп с водой следует либо уменьшить вероятность взаимодействия изоцианатных групп с водой, либо снизить скорость такого взаимодействия. Первое можно достичь, например, тщательным высушиванием бетона, что практически трудно реализовать. Второе достигают введением в композицию гидрофобного растворителя или пластификатора, что несколько увеличивает проникающую способность композиции и, следовательно, глубину пропитки.

Пропитка может быть осуществлена также методом инъектирования, при котором композицию вводят в бетон в течение короткого периода времени под избыточным давлением. Однако этот метод имеет ограниченное применение и не является предметом настоящего рассмотрения.

В патенте JP 10-130575 (19.05.1998) раскрыта полиизоцианатная композиция для пропитки бетона, содержащая 0,0005-1·10-7 мас.ч. соли щелочноземельного металла (в частности, кальция, стронция или бария) на 100 мас.ч. изоцианатного компонента, например дифенилметандиизоцианата. Дополнительно композиция может содержать полиоксипропиленгликоль и диоктилфталат. Соль щелочного металла находится в композиции в виде суспензии и катализирует процесс взаимодействия полиизоцианата с сорбционной пленкой воды на поверхности бетонного камня. Полиоксипропиленгликоль усиливает каталитическое действие солей щелочноземельных металлов. То есть соли щелочноземельных металлов в этой композиции способствуют увеличению ее вязкости и, следовательно, уменьшают ее проникающую способность.

Сущность изобретения

В основу изобретения поставлена задача разработать полиизоцианатную композицию, имеющую высокую проникающую способность.

Еще одной задачей изобретения является разработка способа, обеспечивающего большую глубину пропитки бетона.

Согласно изобретению, первая задача решается тем, что в полиизоцианатной композиции для пропитки бетона использована соль щелочноземельного металла, растворимая в полиизоцианате или в органичеких растворителях, и эта соль взята в количестве 0,1-5 мас.ч. на 100 мас.ч. полиизоцианата.

При содержании соли щелочноземельного металла меньшем 0,1 мас.ч. проникающая способность композиции почти не увеличивается. Добавление в композицию соли щелочноземельного металла в количестве, большем 5 мас.ч., увеличивает вязкость композици, то есть снижает ее проникающую способность.

Предпочтительно, чтобы в качестве соли щелочноземельного металла композиция содержала соль жирной кислоты.

Особенно хорошие результаты достигаются, когда соли щелочноземельных металлов применяются в сочетании с гидрофобными растворителями и/или пластификаторами. 

Вторая задача изобретения решается тем, что в способе пропитки бетона, включающем нанесение на поверхность бетона полиизоцианатной композиции, в качестве полиизоцианатной композиции используют композицию, описанную выше.

Содержащиеся в нанесенной композиции соли щелочноземельного метала блокируют взаимодействие изоцианатных групп с водой в бетоне, время достижения композицией критичной вязкости увеличивается и она успевает глубже проникнуть в поверхностный слой бетона. Особенно это проявляется при использовании композиции, содержащей в качестве соли щелочноземельного металла соль жирной кислоты. Можно предположить, что такие соли, являясь поверхностно-активными веществами, сорбируются на поверхности пор пропитываемого бетона и создают структурный барьер, являющийся преградой на пути контакта изоцианатных групп с имеющейся в бетоне водой.

Примеры осуществления изобретения

Примерами полиизоцианатов, пригодных для осуществления изобретения, являются неочищенный дифенилметандиизоцианат, кубовые остатки производства толуилендиизоцианата, продукт взаимодействия 1М полипропиленгликоля с ММ=1000 и 2М толуилендиизоцианата.

Примерами солей щелочноземельных металлов, пригодных для использования в композиции, являются хлорид кальция, хлорид магния, хлорид бария, ацетат кальция, олеат кальция, олеат магния или олеат бария.

Примерами гидрофобных растворителей, пригодных для использования в композиции, являются толуол, ксилол.

Примерами гидрофобных пластификаторов, пригодных для использования в композиции, являются дибутилфталат, диоктилфталат, трикрезилфосфат.

Могут быть использованы и другие известные специалистам в этой области вещества, относящиеся к указанным группам веществ.

В таблице приведены примеры композиций, которые были подвергнуты испытанию при пропитке бетона. Композицию готовили непосредственно перед испытанием. Соли жирных кислот растворяли непосредственно в композиции. Соли других кислот предварительно растворяли в небольшом количестве растворителя - ацетона, спирта или толуола - и затем добавляли в композицию. Поскольку ацетон и спирт использовались в незначителных количествах и их наличие не влияло на свойства композиции, в примерах они не указаны.

Исследовалась глубина пропитки. Для этого использовались столбики из бетона диаметром 1 см с пористостью 4% и влажностью 5%. На испытываемый столбик надевали резиновую трубку и ставили его вертикально. В отрезок трубки, выступающий над поверхностью столбика, слоем 1 см наливали приготовленную композицию, сверху трубку закрывали металлическим диском. Эксперименты проводились при температуре 20°С. Через трое суток невпитавшийся остаток композиции из трубки сливали и определяли глубину пропитки. Результаты измерений приведены в четвертой колонке таблицы.

Ингредиенты композиции Колич., мас. частей Глубина пропитки, мм 
1 Неочищенный дифенилметандиизоцианат 100 0,5 
2 Неочищенный дифенилметандиизоцианат 100 1,5 
Толуол 100 
3 Неочищенный дифенилметандиизоцианат 100 1 
Дибутилфталат 20 
4 Неочищенный дифенилметандиизоцианат 100 1 
Трикрезилфосфат 100 
5 Неочищенный дифенилметандиизоцианат 100 0,5 
Хлорид натрия 1 
6 Неочищенный дифенилметандиизоцианат 100 1 
Хлорид кальция 1 
7 Неочищенный дифенилметандиизоцианат 100 1 
Ацетат кальция 1 
8 Неочищенный дифенилметандиизоцианат 100 1 
Хлорид магния 1 
9 Неочищенный дифенилметандиизоцианат 100 1 
Хлорид бария 1 
10 Неочищенный дифенилметандиизоцианат 100 2,5 
Хлорид магния 1 
Толуол 100 
11 Неочищенный дифенилметандиизоцианат 100 3 
Хлорид магния 1 
Ксилол 100 
Диоктилфталат 20 
12 Неочищенный дифенилметандиизоцианат 100 1 
Олеат магния 0,1 
13 Неочищенный дифенилметандиизоцианат 100 2,5 
Олеат магния 0,5 
14 Неочищенный дифенилметандиизоцианат 100 3,5 
Олеат магния 1 
15 Неочищенный дифенилметандиизоцианат 100 3,5 
Олеат магния 2 
16 Неочищенный дифенилметандиизоцианат 100 3 
Олеат магния 3 
17 Неочищенный дифенилметандиизоцианат 100 2 
Олеат магния 5 
18 Неочищенный дифенилметандиизоцианат 100 5,5 
Олеат магния 1 
Диоктилфталат 20 
19 Неочищенный дифенилметандиизоцианат 100 7,5 
Олеат магния 1 
Ксилол 20 
20 Неочищенный дифенилметандиизоцианат 100 9,5 
Олеат магния 1 
Ксилол 100 
Диоктилфталат 20 
21 Кубовые остатки производства толуилендиизоцианата 100 0 
22 Кубовые остатки производства толуилендиизоцианата 100 1 
Толуол 100 
23 Кубовые остатки производства толуилендиизоцианата 100 2 
Хлорид магния 1 
Толуол 100 
24 Кубовые остатки производства толуилендиизоцианата 100 4 
Олеат кальция 1 
Толуол 100 
25 Продукт взаимодействия 1М полипропиленгликоля с 
ММ=1000 и 2М толуилендиизоцианата 100 0.5 
26 Продукт взаимодействия 1М полипропиленгликоля с 
ММ=1000 и 2М толуилендиизоцианата 100 
Толуол 100 2 
27 Продукт взаимодействия 1М полипропиленгликоля с 
ММ=1000 и 2М толуилендиизоцианата 100 
Олеат бария 1 
Толуол 100 6 


В таблице примеры 1-5, 21, 22, 25, 26 приведены для сравнения. Из примеров 1, 21 и 25 видно, что в случае применения только полиизоцианатов глубина пропитки незначительна. Добавление соли щелочного металла (пример 5) на глубину пропитки не влияет. Как видно из примеров 2, 3, 4, 22, 26, введение в композицию гидрофобного растворителя или пластификатора несколько увеличивает проникающую способность композиции и, следовательно, глубину пропитки.

Из примеров 6-9 видно, что при введении в композицию хлоридов и ацетатов щелочноземельных металлов достигается глубина пропитки, соизмеримая с той, которая достигается при введении гидрофобных растворителей или пластификаторов.

Более значительную глубину пропитки достигают при введении соли жирной кислоты (примеры 13-17).

Глубина пропитки увеличивается, если совместно с хлоридами и ацетатами щелочноземельных металлов используют гидрофобные растворители и пластификаторы (примеры 10, 11, 23). 

Нилучшие результаты достигаются, когда композиция содержит соли жирной кислоты и гидрофобные растворители и пластификаторы (примеры 18, 19, 20, 27).

Композиция для промышленного использования продается в готовом виде. При промышленном использовании приготовленную композицию наносили на поверхности бетонных конструкций и сооружений напылением, кистью или валиком.

Композиция может применяться как для нанесения на стенки новых, так и при ремонте старых конструкций или сооружений: резервуаров для хранения жидкостей, бетонных и железобетонных конструкций, различных гидротехнических сооружений, помещений, находящихся под воздействием влаги, например подвальных. и т.д. Большая глубина проникновения композиции, в том числе при нанесении на влажные поверхности, обеспечивает получение большой толщины упрочненного слоя и, следовательно, повышение коррозионной стойкости конструкций и сооружений, а также улучшение их защиты от проникновения влаги.

Следует отметить, что применение композиции не ограничивается пропиткой бетонных поверхностей. Для специалиста ясно, что она может использоваться также для пропитки подобных поверхностей, например кирпичной кладки, песчано-цементных покрытий полов и крыш и т.п.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Полиизоцианатная композиция для пропитки бетона, содержащая соль щелочноземельного металла, отличающаяся тем, что она содержит соль щелочноземельного металла, растворимую в полиизоцианате или в органических растворителях, в количестве 0,1-5 мас.ч. на 100 мас.ч. полиизоцианата.

2. Полиизоцианатная композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве соли щелочноземельного металла она содержит соль жирной кислоты.

3. Полиизоцианатная композиция по п.2, отличающаяся тем, что в качестве соли щелочноземельного металла она содержит хлорид кальция, хлорид магния, хлорид бария, уксуснокислый кальций, олеат кальция, олеат магния или олеат бария.

4. Полиизоцианатная композиция по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит гидрофобный растворитель.

5. Полиизоцианатная композиция по одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит гидрофобный пластификатор.

6. Способ пропитки бетона, включающий нанесение на поверхность бетона полиизоцианатной композиции, отличающийся тем, что в качестве полиизоцианатной композиции используют композицию по одному из пп.1-5.




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