ГИДРОФОБИЗИРУЮЩИЙ СОСТАВ ДЛЯ ПРОПИТКИ ФИБРОЦЕМЕНТНЫХ ИЗДЕЛИЙ И СПОСОБ ЕГО НАНЕСЕНИЯ
WATER-REPELLENT COMPOSITION FOR IMPREGNATING FIBRE-CEMENT ARTICLES AND METHOD FOR APPLICATION THEREOF

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к составам и способам пропитки фиброцементных изделий.
Известен способ пропитки поделочного и строительного материала, водной эмульсией синтетической смолы с большим избытком воды, содержащей синтетическую смолу, растворитель (спирт) и соляную кислоту, с последующей сушкой и прессовкой в горячих прессах (а.с. SU №57810). Недостатком данного способа является низкая гидрофобизирующая способность состава, высокая трудоемкость процесса.
Известна композиция для пропитки природного и искусственного камня, включающая этиловый эфир ортокремниевой кислоты, азотсодержащий катализатор, воду и органический растворитель (а.с. SU №1306926). Недостатком данной композиции является сложность и длительность ее приготовления.
Известна композиция для пропитки бетона, содержащая кремнийорганическое соединение (олигоэтоксисисилоксан), растворитель (изопропиловый спирт), кислый сернокислый натрий, вода остальное (а.с. SU №1735252). Данный состав многокомпонентен, предназначен для пропитки только бетонных изделий и не гарантирует хорошее качество покрытия при нанесении его на фиброцементные изделия.
Известна композиция для гидрофобизации силикатных строительных материалов, содержащая кремнийорганическое соединение (метилсиликонат натрия), гексафторсиликат натрия, ортофосфорная кислота, тальк, оксид алюминия, вода остальное (патент RU №2273623). Недостатком данной композиции является сложность ее приготовления и трудоемкость нанесения: обработку поверхности строительных материалов данным составом производят с помощью пульверизаторов в 2-3 слоя, покрытие получается неоднородным с неглубоким слоем проникновения.
Наиболее близким техническим решением является способ пропитки фиброцементных изделий, включающий нанесение на изделие пленкообразующего полимера и сушку (а.с. SU №1802810). Недостатком данного технического решения являются слабая гидрофобизирующая способность пленкообразующего термопластического полимера, слабая проникающая способность состава и недолговечность покрытия, сложность приготовления и многокомпонентность состава, низкая прочность изделий в водонасыщенном состоянии.
Задачей изобретения является повышение качества пропитки фиброцементных изделий.
Техническим результатом предлагаемого решения является снижение водопоглащения фиброцементных изделий и увеличение прочности изделий в водонасыщенном состоянии.
Поставленная задача достигается тем, что гидрофобизирующий состав для пропитки фиброцементных изделий, включающий пленкообразующий полимер, согласно изобретению, дополнительно содержит керосин, а в качестве пленкообразующего полимера - полифенилэтоксисилоксан, при следующем соотношении компонентов, мас.%: полифенилэтоксисилоксан - 25-75; керосин - 75-25.
Поставленная задача достигается также тем, что в способе пропитки фиброцементных изделий предлагаемым гидрофобизирующим составом, включающим нанесение покрытия и сушку, согласно изобретению, нанесение покрытия осуществляют на открытом воздухе в течение 5,5-7 часов или вакуумированием в течение 4-5 минут, а сушку осуществляют при температуре 50-60°C до постоянной массы.
Применение в заявляемом составе в качестве пленкообразующего полимера полифенилэтоксисилоксана придает стенкам капилляров и пор фиброцементных изделий водоотталкивающую способность. Введение в состав композиции керосина существенно снижает ее стоимость при одновременном улучшении гидрофобных свойств фиброцементных изделий.
Предлагаемое изобретение осуществляют следующим образом.
Композицией, содержащей, мас.%: полифенилэтоксисилоксан - 25-75 и керосин - 75-25, осуществляют пропитку фиброцементных изделий в емкостях в течение 5,5-7 часов или в вакуумных камерах в течение 4-5 минут. После чего изделия подвергают сушке и полимеризации. Сушку пропитанных изделий производят при температуре 50-60°C в сушильных камерах до постоянной массы изделий. В результате происходит химическое взаимодействие реакционноспособных этоксисигрупп с гидроксидом кальция цементной матрицы с образованием гидрофобной пленки на поверхности пор и капилляров фиброцементных изделий. При этом поры и капилляры фиброцементных изделий кальматируются, снижается водопоглащение, капиллярный подсос, увеличивается механическая прочность и атмосферостойкость изделий.
Результаты испытаний фиброцементных плит, обработанных предлагаемым составом и способом, представлены в табл.1, 2, 3.
Физико-механические показатели образцов (водопоглащение, прочность, пористость), пропитанных предлагаемым составом, приведены в табл.1.
Таблица 1
№
Компоненты состава
Содержание, мас.%
Водопоглащение, %
Прочность в водонасыщенном состоянии, МПа
Объем открытых капиллярных пор, %
1
2
3
4
5
6
1
полифенил-этоксисилоксан
0
16,63
13,1
19,7
керосин
0
2
полифенил-этоксисилоксан
100
3,55
16,5
14,2
керосин
0
3
полифенил-этоксисилоксан
75
2,05
18,4
11,6
керосин
25
4
полифенил-этоксисилоксан
50
2,10
17,9
12,3
керосин
50
5
полифенил-этоксисилоксан
25
2,2
17,1
13,4
керосин
75
6
полифенил-этоксисилоксан
12
3,6
16,6
16,3
керосин
88
7
полифенил-этоксисилоксан
6
3,7
16,5
16,9
керосин
94
8
полифенил-этоксисилоксан
0
14,53
13,5
18,7
керосин
100
Из табл.1 следует, что минимальные показатели водопоглащения (2,05-2,2%), максимальные показатели прочности фиброцементных изделий на изгиб в водонасыщенном состоянии (17,1-18,4МПа) и минимальные показатели пористости (11,6-13,4%) достигаются при содержании полифенилэтоксисилоксана 25-75%, керосина 75-25%. Водопоглащение и прочность образцов определяли в соответствии с ГОСТ 8747-88. Пористость фиброцементных плит определяли по ГОСТ 12730.4-78. Показатели пористости образцов (табл.1, столбец 6) меняются за счет частичной поверхностной гидрофобизации пор и их кольматации. Водопоглащение пропитанных фиброцементных изделий снижается в 7,6-8,1 раз, при этом расход полифенилэтоксисилоксана снижается в 1,33-4 раза.
Влияние режима сушки на водопоглащение фиброцементных плит отражено в табл.2.
Таблица 2
№
Компоненты состава
Содержание, мас.%
Температура сушки, °C
Водопоглащение, %
1
полифенилэтоксисилоксан керосин
7525
40
4,5
50
2,06
60
2,05
70
4,2
2
полифенилэтоксисилоксан керосин
5050
40
4,7
50
2,1
60
2,08
70
3,88
3
полифенилэтоксисилоксан керосин
2575
40
4,9
50
2,2
60
2,15
70
3,92
Как видно из табл.2, наилучшие характеристики достигаются при температуре 50-60°C.
Влияние времени пропитки на водопоглащение фиброцементных плит представлено в табл.3.
Таблица 3
Способ насыщения составом
Компоненты состава
Содержание, мас.%
Время пропитки, ч
Температура сушки, °C
Водопоглащение, %
Пропитка
полифенилэтоксисилоксан керосин
75
1
60
9,5
3
60
5,5
5
60
3,3
25
7
60
2,05
9
60
2,05
24
60
2,0
Вакуумирование
полифенилэтоксисилоксан керосин
75
3 мин
60
2,5
25
5 мин
60
2,0
7 мин
60
2,0
Из табл.3 следует, что наилучшие характеристики водопоглащения фиброцементных плит достигаются при их пропитке заявляемым составом в емкостях в течение 5,5-7 часов или в вакуумных камерах в течение 4-5 минут.
Фиброцементные изделия характеризуются высокими прочностными характеристиками в водонасыщенном состоянии, низким водопоглащением, а также низкой пористотью. Состав прост в изготовлении и нанесении, покрытие получается однородным и гарантирует хорошее качество покрытия при нанесении на фиброцементные изделия. Применение керосина, обладающего высокой проницающей способностью, способствует более глубокому проникновению полифенилэтоксисилоксана вглубь изделия. Кроме того, малое содержание полифенилэтоксисилоксана в составе композиции позволяет существенно снизить стоимость полученных изделий.