МАСТИКА КРОВЕЛЬНАЯ И ГИДРОИЗОЛЯЦИОННАЯ "ЖИДКАЯ РЕЗИНА ELEMENТ"
ROOF AND HYDRAULIC INSULATION PUTTY "LIQUID RUBBER ELEMENT"

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к гидроизоляционным материалам, применяемым в строительстве для гидроизоляции плоских и наклонных кровель бетонных и металлических, для гидроизоляции фундаментов, сооружений, трубопроводов и других конструкций, для химической защиты бетонных (железобетонных), металлических конструкций от воздействия грунтовых вод и среднеагрессивных сред, а также карбонизации и антиобледенительных солей.
Уровень техники
Известна гидроизоляционная композиция для покрытий (патент РФ на изобретение №2158742,  МПК C08L 95/00, C08L 95/00, C08L 9/00, C08L 17/00, C08L 23/16, опубл. 10.11.2000), которая состоит из следующих компонентов: битума 50-80 мас. %, предварительно деструктированной в битуме резиновой крошки, являющейся отходом резинового производства 10-25 мас. %, полидиенового каучука СКИ-3 1-5 мас. %, полиэтилена (ПЭВД) или тройного сополимера этилена с пропиленом и диенами -СКЭПТ-40 1-10 мас. %, минерального масла 1-15 мас. %.
Недостатком данной композиции является невысокая адгезия к основанию, узкий температурный интервал эксплуатации, необходимость разогрева непосредственно перед нанесением на основание до 140°C, невозможность формирования гидроизолирующего покрытия монолитным бесшовным слоем наливным способом.
Известна гидроизоляционная композиция (патент РФ на изобретение №2179986,  МПК C08L 95/00, C08L 81/04, C09D 195/00, C09D 181/04, опубл. 27.02.2002), включающая битум, минеральный наполнитель, пластификаторы, в качестве полимерной добавки полисульфидный каучук тиокол или полисульфидный полимер ТМП-2. При этом композиция имеет следующее соотношение компонентов, мас. %: битум - 46,14-85,0, полимерная добавка - 4,744-33,33, отвердитель - 0,40-2,48, пластификатор - 0,322-1,91, наполнитель - 4,53-31,67. В состав отверждающей пасты может быть введен ускоритель вулканизации дифенилгуанидин.
Недостатком данной композиции является невысокая адгезия к основанию, а также необходимость разогрева непосредственно перед нанесением на основание до 140°C, невозможность формирования гидроизолирующего покрытия монолитным бесшовным слоем наливным способом.
Известна холодная мастика для гидроизоляции (патент РФ на изобретение №2280055, МПК C09D195/00, опубл. 20.07.2006), включающая битум, функциональную добавку, органический растворитель, пластификатор, отходы производства поликапроамида, в качестве функциональной добавки - комплекс модифицирующих агентов. из низкомолекулярного гидроксилсодержащего каучука, с соотношением мономеров бутадиена и изопрена 80:20, молекулярной массой 3000-3500, полиизоцианата и/или наполнителя, влагопоглотителя, катализатора уретанообразования, пластификатора, низкомолекулярного спирта, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: битум - 25-200, пластификатор - 17-200, отходы производства поликапроамида - 0,5-100, функциональная добавка - 100, органический растворитель - 8-100.
Недостатком данной композиции является невозможность нанесения при температуре менее +5°C и влажности выше 65%, проблематичность нанесения на влажные отпотевающие или покрытые наледью металлические поверхности, невозможность нанесения данной композиции на цветной металл (например, оцинкованную сталь, которая часто используется для устройства кровли).
Известна водно-дисперсионная композиция для защиты от атмосферных воздействий различных элементов конструкций (патент РФ на изобретение №2281965,  МПК C09D 5/02, C09D 129/10, C09D 133/08, опубл. 20.08.2006). Композиция включает пленкообразующее - 44%-ный раствор акрилового полимера в сольвенте «Финндисп RSD 20», загуститель - 40%-ный акриловый латекс «Полифоб TR-117», антифриз -этиленгликоль, регулятор pH среды - 25%-ный водный раствор аммиака, консервирующую добавку, пеногасящую добавку, в качестве растворителя - воду и дополнительно этиловый спирт, при определенном соотношении компонентов.
Недостатком известной композиции является невозможность ее нанесения при низких температурах (менее +18°C), а также недостаточная водостойкость и адгезия к основанию.
Наиболее близким решением к предлагаемому изобретению по технической сущности является краска «Резиновая» ВД-АК-101 (Технические условия 2316-001-475700236-97), которая представляет собой водно-дисперсионную краску с повышенным содержанием дисперсии (латекса) и водного загустителя. Краска включает латекс, микрокальцид, воду, загуститель, регулятор PH, сажу и различные функциональные добавки при следующем соотношении компонентов, мас. %: латекс - 49%; микрокальцид - 29%; вода - 19%; загуститель - 0,25%; регулятор РН - 0,5%; сажа - 1,5%; остальное - 1%.
Недостатком данной композиции, является:
- невозможность нанесения при температуре менее +5°C и влажности выше 65%;
- проблематичность изоляции металлических поверхностей кровель, трубопроводов от краевой коррозии по причине плохой адгезии к металлическим подложкам, особенно из цветных металлов;
- проблематичность нанесения на влажные отпотевающие или покрытые наледью металлические поверхности;
- содержит ингредиенты, растворяющиеся в воде, соответственно композиция при длительном взаимодействии с водой растворяется.
Раскрытие изобретения
Задачей предлагаемого технического решения является создание холодной мастики для гидроизоляции, обладающей повышенной адгезией к основанию (бетону и металлу, в том числе и цветному) и возможностью формирования гидроизолирующих и кровельных покрытий холодным способом путем налива или окраски кистью или валиком без применения огня или нагрева и использования дополнительных рулонных изолирующих материалов.
Техническим результатом является повышение водостойкости, эластичности, адгезионной прочности, а также возможность выполнять работы по устройству гидроизоляции при низких температурах (до -20°C), а также в сырую погоду.
Указанный технический результат достигается тем, что мастика кровельная и гидроизоляционная «Жидкая резина ELEMENT» содержит пленкообразующий компонент, минеральный наполнитель, растворитель и функциональные добавки, причем мастика в качестве пленкообразующего компонента содержит акриловую дисперсию, в качестве минерального наполнителя - мел или микрокальцит, в качестве растворителя - сольвент, в качестве пеногасителя - каучук синтетический термостойкий низкомолекулярный, в качестве поверхностно-активного вещества - неонол, а также изопропиловый и бутиловый спирты, при следующем содержании компонентов, в мас. %: акриловая дисперсия - 28,0-36,0; мел или микрокальцит - 15,0-22,0; сольвент - 30,0-35,0; модифицирующая добавка-инверсор - 10,0-12,0; спирт изопропиловый - 3,5-4,0; спирт бутиловый - 1,5-2,0; пеногаситель - 0,1-0,2; ПАВ - 0,04-0,06.
Для придания необходимого цвета мастика может дополнительно содержать красящий пигмент в количестве 1,2-1,4 мас. %.
Мастика кровельная и гидроизоляционная «Жидкая резина ELEMENT» представляет собой раствор свето-, озоно- и атмосферостойкого каучука в растворителе, модифицированного высокомодульной смолой, с армирующими наполнителями и пигментами. Заявленная композиция мастики отличается тем, что с целью улучшения физико-механических и защитных свойств она не содержит битума и воды, которые впоследствии приводят к появлению недостатков, существующих в известных гидроизоляционных композициях.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлена компьютерная модель молекулы сополимера акриловой кислоты.
На фиг. 2 представлена компьютерная модель молекулы сополимера акриловой кислоты после воздействия на нее модифицирующей добавки-инверсора.
Осуществление изобретения
Мастика кровельная и гидроизоляционная «Жидкая резина ELEMENT» содержит следующие компоненты, в мас. %:
акриловая дисперсия - 28,0-36,0;
мел (микрокальцит) - 15,0-22,0;
сольвент - 30,0-35,0;
модифицирующая добавка-инверсор - 10,0-12,0;
спирт изопропиловый - 3,5-4,0;
спирт бутиловый - 1,5-2,0;
пеногаситель - 0,1-0,2;
поверхностно-активное вещество (ПАВ) - 0,04-0,06;
а также в состав мастики, при необходимости, может быть добавлен красящий пигмент - 1,2-1,4.
В качестве пленкообразующего в композиции мастики используется акриловая дисперсия, которую получают полимеризацией сложных эфиров акриловой кислоты на основе эмульгаторов и стабилизаторов. Использование акриловой дисперсии в составе мастики позволяет изготавливать эластичные паропроницаемые покрытия, имеющие высокую свето- и атмосферостойкость, обладающие высокой адгезией (сцеплением) ко многим видам оснований. Ввиду малых размеров частиц (0,05-0,15 мкм) мастика глубоко проникает в пористые основания, тем самым укрепляя их.
В качестве минерального наполнителя в композиции используется мел или микрокальцит - природный неорганический тонкодисперсный продукт карбонатной группы. Представляет собой экологически чистый порошок, как правило, белого или светлого с оттенком цвета. Использование такого наполнителя в составе композиции обеспечивает дополнительную атмосферостойкость, прочность и твердость. Содержание наполнителя в композиции мастики составляет 15-22 мас. %. Увеличение содержания в рецептуре композиции наполнителя ведет к значительному повышению эффективной вязкости материала, снижаются перерабатываемость и эксплуатационные свойства композиции, в свою очередь пониженное содержание приводит к увеличению текучести композиции.
В качестве растворителя в предлагаемой композиции используют сольвент. Сольвент представляет собой смесь ароматических углеводородов с небольшим содержанием нафтенов, парафинов и непредельных циклических углеводородов. По технологии применения сольвент добавляют в растворяемый материал дозированно, до получения рабочей вязкости. Снижение количества растворителя ниже заявляемого предела приводит к недопустимому повышению вязкости, а повышение сверх установленной границы приводит к недопустимому ее понижению. В обоих случаях толщина гидроизоляционного покрытия выходит за рамки требуемых значений, что приводит к понижению адгезии.
Модифицирующая добавка-инверсор - высокомодульная кардообразующая смола, молекулярная машина-инверсор пигментов и наполнителей из водной фазы в органическую. После добавления к сополимеру акриловой кислоты модифицирующей добавки-инверсора происходит изменение не только формы молекулы (см. фиг. 1-2), но и ее свойств. Такое изменение обусловлено введенными функциональными группами заявленной модифицирующей добавки-инверсора.
Добавка-инверсор - это инверсор пигментов и наполнителей из водной фазы в органическую, также не дающий распространяться коррозии, ускоряющий физическое высыхание пленки эмали. Обеспечивает адгезию как к черным, так и цветным металлам. Добавка-инверсор - это синтезированный продукт, в состав которого входит:
1) неонол 9-6,
2) пентаэритрит,
3) фталевый ангидрид,
4) триэтиламин,
5) лимонная кислота,
6) моноэтаноламин,
7) изопропиловый спирт.
Добавка является «сторожем коррозии», не дает распространяться коррозии даже при повреждении покрытия. Такая кардообразующая смола ускоряет физическое высыхание пленки мастики, обеспечивает адгезию как к черным, так и цветным металлам.
Спирт изопропиловый и спирт бутиловый используются в качестве растворителей, причем они используются в определенном соотношении, что обеспечивает получение необходимой однородной композиции. Добавление указанных спиртов в заданных пределах обеспечивает необходимое водовытеснение влаги с поверхности основания.
Для обеспечения необходимых функциональных свойств мастики в ее композиции используется пеногаситель (например, каучук синтетический термостойкий низкомолекулярный СКТН), ПАВ (например, неонол).
Также в состав мастики, при необходимости получения цветной мастики, может быть добавлен красящий пигмент.
Предлагаемая мастика кровельная и гидроизоляционная готовится по следующей технологии.
В смеситель без обогрева при работающей мешалке загружают расчетное количество акриловой дисперсии, мела или микрокальцита, сольвента, модифицирующей добавки-инверсора, спирт изопропиловый и бутиловый, пеногаситель и ПАВ, при необходимости, красящий пигмент и перемешивают до полного растворения.
Готовая мастика для гидроизоляции до отверждения представляет собой жидкую (вязкую) массу, позволяющую формировать покрытие слоем необходимой толщины (от 0,4 мм до 4 мм) методом свободного литья, кистью, валиком, с помощью оборудования высокого давления (например, краскопульта).
После отверждения образуется гидроизоляционное покрытие с необходимыми свойствами. При этом мастика, адгезионно связываясь с бетонным, цементным, металлическим или другим основанием в процессе отверждения, не требует дополнительного приклеивания рулонных материалов. Мастика за счет высокой скорости высыхания позволяет эффективно исправлять дефекты (неровности, раковины, небольшие трещины) на поверхности основания, что в свою очередь гарантирует отсутствие пузырей под кровельным материалом.
Таким образом, заявленная мастика кровельная и гидроизоляционная «Жидкая резина ELEMENT» обеспечивает повышение водостойкости, эластичности, адгезионной прочности, а также возможность выполнять работы по устройству гидроизоляции при низких температурах (до - 20°C), а также в сырую погоду.
Сопоставительный анализ заявляемого изобретения показал, что совокупность существенных признаков заявленного комплекса не известна из уровня техники и, значит, соответствует условию патентоспособности «Новизна».
В уровне техники не было выявлено признаков, совпадающих с отличительными признаками заявленного изобретения и влияющих на достижение заявленного технического результата, поэтому заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «Изобретательский уровень».
Приведенные сведения подтверждают возможность применения заявляемой мастики в качестве кровельного и гидроизоляционного материала, в частности для гидроизоляции бетонных и металлических кровель, для гидроизоляции фундаментов, сооружений, трубопроводов и других конструкций, для защиты от воздействия грунтовых вод, среднеагрессивных сред и др., и поэтому соответствует условию патентоспособности «Промышленная применимость».