СТРОИТЕЛЬНОЕ ИЗДЕЛИЕ

Предлагаемое техническое решение относится к строительным изделиям и конструкциям с покрытием, имеющим способность к образованию защитной пленки на поверхностях любых форм и материалов, например, на трубопроводах, строительных конструкциях, зданияъ и сооружениях. Защитное покрытие предназначено для обеспечения комплекса эксплуатационных функций: тепло- и гидроизоляция, шумопоглощение, антикоррозионная защита, огнестойкость, износостойкость. В той или иной степени эти защитные функции достигаются применением композиций, содержащих полимеры и их латексы и наполнители, в частности углерод и кремнийсодержащие микросферы.
3
Известно изделие с теплоизоляционным покрытием, нанесенным на ее поверхность и состоящее из полимерного связующего, содержащего латекс, выбранный из группы, включающей модифицированный акрилацетатный латекс, 33-38%-ный латекс сополимера бутадина, акрилонитрила и метакриловой кислоты, сополимер стирола и n-бутилакрилата в соотношении 1:1 по массе, и равномерно распределенный наполнитель из полых керамических микросфер дисперсностью 5-350 мкм с удельной массой 450-750 кг/м, при следующем соотношении компонентов, мас.%: микросферы 60-80; связующее 20-40 [патент РФ №53667, опубл. 27.05.2006].
Из известных наиболее близким является строительное изделие, на поверхность которого нанесен слой керамического покрытия, образованного пленкой, представляющей собой смесь заполненных воздухом полых керамических и кремниевых микросфер, полимерное связующее - акриловый латекс, пеногаситель, консервант, пигмент - двуокись титана, антикоррозионный пигмент, диспергатор, загуститель, воду и фрактальные агрегаты - сильно разрыхленные пористые структуры в виде аэрогеля, вермикулита вспученного и перлита вспученного, гидрофобизатор, наполнитель - сажу белую, в качестве антикоррозионного пигмента - фосфат цинка, в качестве пеногасителя - антивспениватель, представляющий собой безводную композицию неионогенных поверхностно-активных веществ, кремнийорганической жидкости и активных добавок, в качестве консерванта - бактерицидный препарат, представляющий собой продукт взаимодействия моноэтаноламина и параформа, в качестве загустителя - акриловую сополимерную эмульсию в воде [патент РФ №2342415, опубл. 27.12.2008].
Технической задачей является создание строительного изделия с теплоизоляционным покрытием на его поверхности, имеющим заданные повышенные теплотехнические и адгезионные параметры.
Достигается это тем, что строительное изделие имеет внешнюю или внутренность поверхность, на которую нанесено керамическое изоляционное покрытие, в виде пленки из водно-суспензионной композиции, включающей смесь заполненных воздухом полых керамических и кремниевых микросфер, полимерное связующее - акриловый латекс, пеногаситель, консервант, пигмент - двуокись титана, антикоррозионный пигмент, диспергатор, загуститель, воду, фрактальные агрегаты в виде сильно разрыхленных пористых структур в виде аэрогеля, вермикулита вспученного и перлита вспученного, гидрофобизатор, наполнитель - сажу белую, в качестве антикоррозионного пигмента - фосфат цинка, в качестве пеногасителя - антивспениватель - безводную композицию неионогенных поверхностно-активных веществ, кремнийорганической жидкости и активных добавок, в качестве консерванта - бактерицидный препарат, представляющий собой продукт взаимодействия моноэтаноламина и параформа, в качестве загустителя - акриловую сополимерную эмульсию в воде, причем поверхность строительного изделия, на которую нанесено керамическое изоляционное покрытие, выполнена с бороздками и/или рифлениями, увеличивающими поверхность взаимодействия покрытия с изделием. Бороздки и/или рифления нанесены на поверхность равномерно в направлении, перпендикулярном продольной и/или поперечной оси изделия. Бороздки и/или рифления нанесены на поверхность на глубину или высоту, не превышающую толщины покрытия. При выполнении строительного изделия в виде воздуховода - бороздки наносят толщиной 0,5 мм через каждые 50-100 мм его длины при толщине покрытия 1,5-2 мм, имеющего коэффициент теплопроводности λ=0,003.
На фиг.1 представлено строительное изделие в виде воздуховода.
На фиг.2 представлено строительное изделие в виде блока, фундаментного или стенового.
На фиг.3 представлено строительное изделие в виде черепицы или металлочерепицы.
На фиг.4 представлен пример строительного изделия в виде объемного блока, используемого в качестве улья.
На воздуховоды наносятся бороздки толщиной 0.5 мм каждые 50-100 мм его длины для увеличения площади покрытия изоляционным материалом Moutrical (см. далее).
На воздуховод наносится изоляционное покрытие Moutrical толщиной 1,5-2 мм. За счет увеличения площади покрытия при нанесении бороздок общая площадь изоляции увеличивается, равно как и общий эффект от нанесения покрытия:
Значительное сокращение теплопотерь в воздуховодах (теплоизолирующее покрытие Moutrical имеет коэффициент теплопроводности λ=0,003). В летний период времени при кондиционировании наблюдается полное отсутствие конденсата на воздуховодах. Шумоизолирующие свойства покрытия Moutrical уменьшают вибрацию и шум от движения воздуха по воздуховодам. Длительный срок службы покрытия по сравнению с традиционными видами изоляции.
На блоки наносятся бороздки толщиной 0.5 мм каждые 50-100 мм его длины для увеличения площади покрытия изоляционным материалом Moutrical. На блок наносится изоляционное покрытие Moutrical толщиной 2 мм. За счет увеличения площади покрытия при нанесении бороздок общая площадь изоляции увеличивается, равно как и общий эффект от нанесения покрытия:
При нанесении покрытия Moutrical толщиной 1 мм на черепичную и металлочерепичную кровлю значительно уменьшаются теплопотери в зимнее время и теплопритоки в летнее время. За счет низкого коэффициента поглощения, можно снизить затраты на кондиционирование, поскольку доля тепла поступающего с солнечной радиацией через кровлю сокращается на 20-30%.
Изоляционный материал Moutrical представляет собой покрытие жидкокерамическое изоляционное при следующем соотношении компонентов, мас.%:
диоксид титана
1-3
фосфат цинка
1-3
сажа белая
1-3
гидрофобизатор
0,5-3
пеногаситель Sotro-145
0,1-0,5
смесь указанных микросфер
20-40
указанный консервант
0,2-1,0
акриловый латекс
30-45
указанный загуститель
0,2-1
указанный диспергатор
0,5-3
перлит вспученный
1-5
вермикулит вспученный
1-5
аэрогель
5-16
вода
остальное
и имеет следующий ингредиентный состав.
В качестве акрилового латекса композиция может содержать непластифицированную акриловую дисперсию предпочтительно марки Finndisp А 1100 (содержащую 62 мас.% сухого вещества, не содержащую органических растворителей), а также Finndisp А 6000, Finndisp А 10 на основе сополимера Н-бутилакрилата и стирола, и другие.
Для стабилизации дисперсии композиция содержит наполнитель - сажу белую предпочтительно марки БС 120 по ГОСТ 18307-78, тонкодисперсную аморфную двуокись кремния, являющуюся усиливающим наполнителем синтетических и полимерных материалов, стабилизатором дисперсии.
2
2
3
2
3
Пигмент диоксид титана предпочтительно марки R-706 производства фирмы Du Pont, отличающийся хорошим блеском, голубым оттенком и превосходной смачиваемостью, содержащий, мас.%, собственно диоксида титана (TiO) - 93,7, глинозема (AlO) - 2,5, кремнезема (SiO) - 3,0, плотность 4 г/см, средний размер частиц 0,27 мкм.
3
Антикоррозийный пигмент - фосфат цинка - пигмент белого цвета, предпочтительно марки ZP-M производства компании Waardals, технические требования ISO 6745, 1990, совместимый с полимерами, с концентрацией основного вещества 99,3 мас.%, плотностью 3,4 г/см, рН равно 7.
В качестве пеногасителя используется антивспениватель Sotro 145 производства ООО «Компания Вереск» по ТУ 2999-015-48082823-02, представляющий собой безводную композицию неионогенных поверхностно-активных веществ, кремнийорганической жидкости и активных добавок.
Также может быть использован пеногаситель марки Sotro 345.
9
21
3
3
Консервант - бактерицидный препарат, представляющий собой продукт взаимодействия моноэтаноламина и параформа эмпирической формулы CHNO, предпочтительно марки Remacid-145 производства ООО «Компания Вереск» по ТУ 2484-004-22427740-02 или других производителей марок «Бакцид», «Remacid V», а так же фрактальные агрегаты - сильно разрыхленные пористые структуры:
- перлит вспученный по ГОСТ 10832-91, представляющий гранулы белого цвета, обладает высокими звукоизоляционными свойствами, огнестоек;
3
2
2
- вермикулит вспученный по ГОСТ 12865-67, представляющий гранулы серебристо-желтого цвета, обладает высокой огнестойкостью и звукопоглощением, низкой теплопроводностью (менее 0,05 Вт/(м·К) при 25°С), имеет по сравнению с перлитом вспученным много меньшую объемную насыпную массу, не превышающую 0,15 г/см, повышенные прочность, долговечность, применяется при температурах от -260°С до +1100°С; а так же аэрогель, предпочтительно на основе SiO, марки Nanogel производства фирмы Cabot Corp. (USA), макроскопические твердые тела, состоящие из связанных между собой микрочастиц, образующих жесткий каркас, 95% его объема и более занимает воздух (площадь поверхности пор от 600 до 800 м/г), обладает низкой теплопроводностью (0,018 Вт/(м·K) при 25°С) в широком диапазоне температур и высоким шумопоглощением.
Диспергатор марки Verowett 8004 производства Eurocolori S.r.l. Speciality Chemical. Verowett 8004 - полимерная добавка, полученная из модифицированных жирных кислот с высоким молекулярным весом и высокоафинной пигментной группой. Не содержит растворителей и алкилфенолэтоксилатов (не содержит АРЕО, не содержит VOC). Verowett 8004 имеет высокое сродство к пигментам, хорошо совместима с акриловыми связующими, способна образовывать полианионы в воде, связывая ионы поливалентных металлов, обеспечивая таким образом диспергирующий эффект, обладает высоким дефлокулирующим эффектом и способностью значительно понижать вязкость системы.
Загуститель - акриловая сополимерная эмульсия в воде, предпочтительно загуститель марки Viscalex HV 30, представляющий собой водную эмульсию акрилового щелоченабухаемого полимера производства фирмы Eurocolori S.r.l. Speciality Chemical, обеспечивающий реологический эффект, набухание высокомолекулярной массы в присутствии воды, придающий тиксотропные свойства композиции, хорошо совмещаемый с акриловым латексом или марки Viscalex LO 30, возможно применение других загустителей: RHEOVIS 112 (водная эмульсия полиакрилата).
Гидрофобизатор - водная эмульсия из смеси кремнийсодержащих соединений силанов и силоксанов, предпочтительно марки Wacker BS 1001 (смесь триэтокси(2,4,4-триметилпентил)силана и альфа-изо-тридецил-омега-гидрокси-полигликолевого эфира), производства фирмы WACKER Chemie GmbH, содержащая 50 мас.% силанов и силоксанов, средство, снижающее влаго- и водопоглощение, обладающая водоотталкивающим свойством, служит гидрофобизирующей присадкой.
Также могут быть использованы водные дисперсии алкилполисилоксана, олиговенил(изопропокси)ацетоксимоксисилоксана, метилтриэтоксисилана, метил(этокси)ди(метилэтилокмокси)силана.
3
Смесь полых керамических и кремниевых микросфер (микробусины), обычно имеющих размер от 15 мкм до 50 мм, предпочтительно микросфер, марки K 15 размером в пределах от 15 до 125 мкм и плотностью от 700 до 100 г/см.
3
Полученная жидкокерамическая изоляционная композиция представляет собой суспензию белого цвета. При нанесении композиции на поверхность, по истечении 24 ч высыхания, покрытие имеет ровный, однородного белого цвета внешний вид, со средними плотностью 590-600 кг/м, прочностью 45-50 кг·см при ударе на приборе У-1, водопоглощением не более 0,03 г/см, адгезией к стали не менее 1 МПа, прочностью при растяжении не менее 2 МПа, теплопроводностью не более 0,001 Вт/(м·K), теплоотдачей не более 2-5 Вт/(м·K), термостойкость покрытия 600-650°С.
Испытания проводили нанесением композиции в четыре-семь приемов (общая толщина слоя около 2-2,5 мм) на плоские и криволинейные поверхности парового трубопровода с температурой проходящего теплоносителя 170-180°С. При этом температура на поверхности снизилась до 50-70°С, интенсивность звука в 3-4 раза, стойкость на незагрунтованных металлических подложках обеспечена.