КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ПОКРЫТИЙ
POWER-SAVING COATING COMPOSITION

Изобретение относится к строительной отрасли, в частности к композициям для получения покрытий, обладающих высокими прочностными и теплоизоляционными свойствами, которые позволяют использовать их для защиты от теплопотерь трубопроводов систем теплоснабжения и воздуховодов систем воздушного отопления и вентиляции.
Известны композиции для получения теплосберегающих покрытий на основе применения неорганических связующих с минеральными наполнителями: волокнистой материей, асбестом, перлитом, доломитом и т.д. (Ru 2126776, 1999).
Однако эти композиции предназначены для получения теплоизоляционных материалов, а не покрытий, что ограничивает их применение.
Известна также композиция для получения теплоизоляционного покрытия с использованием различных полых микросфер (патент Ru 2245350, 2005).
Однако данная композиция не обеспечивает необходимый высокий комплекс теплоизоляционных свойств к предъявляемому покрытию.
Наиболее близкой является композиция для получения теплоизоляционного покрытия, включающая эпоксидную смолу, отвердитель, смесь полых микросфер размером от 10 до 500 мкм и вспомогательные добавки (Ru 2301241, 2005).
Известная композиция обладает хорошими физико-механическими и теплоизоляционными свойствами, однако не обладает достаточной эластичностью и атмосферостойкостью, что приводит к появлению трещин и отслаиванию покрытия при знакопеременных температурах. Недостатком покрытия является также невысокая огнестойкость.
Задачей заявляемого изобретения является устранение указанных недостатков.
Технический результат заключается в повышении прочности, эластичности, термо-, огне- и атмосферостойкости покрытия.
Результат достигается тем, что композиция для получения энергосберегающих покрытий, включающая эпоксидную смолу ЭД-20, отвердитель и полые стеклянные или керамические микросферы, согласно изобретению содержит полые стеклянные или керамические микросферы фракции 40-120 мкм, в качестве отвердителя - ДЭТА диэтилентриамин-отвердитель на основе алифатических аминов и дополнительно реакционноспособный каучук - СКН-30КТРА (низкомолекулярный сополимер бутадиена с нитрилом акриловой кислоты, содержащий концевые карбоксильные группы) и слюду мусковит при следующем соотношении ингредиентов в масс.ч.:
ЭД-20 эпоксидная смола - 100
ДЭТА диэтилентриамин - 10-12
СКН-30КТРА реакционноспособный каучук - низкомолекулярный сополимер бутадиена с нитрилом акриловой кислоты, содержащий концевые карбоксильные группы - 5-25
Микросферы 50-100
Слюда мусковит 25-50
Характеристики исходных компонентов.
Эпоксидная смола ЭД-20 - ГОСТ 10587-84
Диэтилентриамин - отвердитель на основе алифатических аминов - ДЭТА - ТУ 6-02-914.
Реакционноспособный каучук - низкомолекулярный сополимер бутадиена с нитрилом акриловой кислоты, содержащий концевые карбоксильные группы - СКН-30КТРА - ТУ 2294-102-00151963-06
Полые стеклянные микросферы - ТУ 6-48-108-94
Полые керамические микросферы - ТУ 5717-001-11843486-2004
Слюда мусковит - ГОСТ 14327-82
Композицию для получения энергосберегающего покрытия готовят следующим образом.
Вначале тщательно перемешивают эпоксидную смолу с реакционноспособным каучуком. Затем в композицию добавляют смесь полых микросфер фракций 40-120 мкм и также тщательно перемешивают. Далее тщательно перемешивают слюду мусковит с отвердителем.
Полученную смесь совмещают с наполненной микросферами эпоксиднокаучуковой композицией, тщательно перемешивают и наносят на предварительно подготовленную поверхность.
В таблице 1 предоставлены примеры композиций, а в таблице 2 - основные свойства покрытий.
Таблица 1
Наименование компонентов
Состав
Прототип
1
2
3
4
5
6
Эпоксидная смола ЭД-20
100
100
100
100
100
100
5-95
Отвердитель-диэтилентриамин-ДЭТА
10
11
12
12
12
12
Отвердитель-полиэтилентриамин
-
-
-
-
-
-
3-65
Реакционноспособный каучук - СКН-30КТРА
5
10
15
20
25
5
-
Смесь полых микросфер фракцией 40-120 мкм
50
75
100
50
75
50
-
Смесь полых микросфер фракцией 10-500 мкм
-
-
-
-
-
-
2,5-95
Слюда мусковит
25
30
50
25
30
40
-
Таблица 2
Свойства
состав
прототип
1
2
3
4
5
6
Теплозащитные свойства
Не разрушается при воздействии температур 500-1100°C
Не разрушается при воздействии температур 500-1100°C
Группа горючести
Не горючее
Не горючее
Адгезия к подножке, балл
1,0
1,0
Водопроницаемость
Непроницаемо для воды
Непроницаемо для воды
Коэффициент атмосферостойкости
0,98
0,99
1,0
1,0
1,0
1,0
-
Коэффициент химической стойкости:
в 3% растворе NaCl
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
-
В 1% растворе NaOH
0,98
0,98
1,0
1,0
1,0
1,0
-
В 10% растворе H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>
0,8
0,85
0,9
0,9
0,9
0,9
-
Ударная вязкость, кДж/м<sup>2</sup>
6,3
7,0
6,8
6,2
6,0
6,5
-
Прочность на изгиб, МПа
75
90
85
73
72
80
-
Исследования показали, что при введении реакционноспособного каучука - низкомолекулярного сополимера бутадиена с нитрилом акриловой кислоты, содержащего концевые карбоксильные группы - СКН-30КТРА в композицию, наполненную микросферами, улучшается прочность и эластичность, что связано с взаимодействием между молекулами эпоксидной смолы и каучука.
Также выявлено, что оптимальные теплоизоляционные свойства достигаются при содержании наполнителя от 50 до 100 масс.ч. и микросфер фракций 40-120 мкм.
Установлено, что при введении слюды мусковита в композицию в количестве 25-50 масс.ч. значительно повышается огнестойкость покрытия.
Наполнение полыми микросферами фракций 40-120 мкм значительно повышает химстойкость и атмосферную устойчивость покрытия, что очевидно связано также с уменьшением доли полимера в композиции.
Таким образом, предлагаемые покрытия обладают высокими теплоизоляционными, прочностными, огнезащитными и антикоррозионными свойствами, что позволяет их применять для защиты трубопроводов и воздуховодов в системах отопления и вентиляции.