ДВУХУПАКОВОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЗАЩИТНОГО И ДЕКОРАТИВНОГО ПОКРЫТИЯ ПОЛА
DOUBLE-PACKAGE COMPOSITION FOR PROTECTIVE AND DECORATIVE FLOOR COATING

Изобретение относится к области промышленного и гражданского строительства, а именно к конструкциям полов, и может быть использовано для защиты без предварительной пропитки и порозаполнения полов производственных, административных торговых, бытовых и других помещений, в том числе, полов гаражей. напольных покрытий декоративных дорожек и тротуаров, домов, коттеджей и дачных участков, эксплуатирующихся в экстремальных условиях одновременного воздействия интенсивных динамических и статических нагрузок, агрессивных сред, сред, представляющих электростатическую опасность, и т.п.
Широко известны наливные полы, например, В. Фрейтаг, Д. Стойе. Краски, покрытия и растворители. Состав, производство, свойства и анализ, пер. с английского, изд-во "Профессия", Санкт-Петербург, 2007 г., 528 с., стр.104-117, стр.369-370 /раздел 13.9.2. Покрытия полов/. Типичная система эпоксидного покрытия для полов обычно предполагает нанесение толстослойного покрытия при общей толщине сухой пленки 1-3 мм по предварительно пропитанным пористым неорганическим (бетон. Гипс, керамика и т.п.) или органическим (дерево, пластмассы и т.п.) подложкам. Примерные рецептуры для толстослойных эпоксидных покрытий содержат пленкообразователь - эпоксидную смолу, пигменты, инертные наполнители, растворители, целевые добавки и отвердитель.
Такое покрытие необходимо наносить в несколько слоев, так как при нанесении в один слой наливом дефектность покрытия выше, а чем выше дефектность, тем хуже защитные свойства. Многослойное покрытие приводит к повышению расхода и массы материала, а, следовательно, стоимости покрытия. Кроме того, наливные полы имеют высокую вязкость и грубую степень перетира, вследствие чего плохо пропитывают пористую подложку.
Известен состав для покрытия полов, включающий эпоксидно-диановую смолу, аминный отвердитель, флотореагент-оксаль, пигмент и наполнитель, антипирен и эпоксидную хлорсодержащую смолу совместно с эпоксиуретановым олигомером марки ПЭФ-3А и пропиленкарбонатом, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: эпоксидно-диановая смола - 100,0; эпоксиуретановый олигомер - 12,5-26,0; эпоксидная хлорсодержащая смола - 12,5-15,5; флотореагент-оксаль - 23,0-24,0; пропиленкарбонат - 7,5-8,5; антипирен - 7,5-8,0; аминный отвердитель - 14,9-18,2; пигмент - 4,5; наполнитель - 156,0 (пат. RU 2140950). Данное покрытие обладает хорошими эксплуатационными свойствами: высокой ударной прочностью, низкой истираемостью.
Недостатками известного состава являются: отсутствие функции глубокой пропитки, в соответствии с указанными марками пленкообразователей и значениями вязкости состава; отсутствие функции порозаполнения из-за грубого перетира состава вследствие его изготовления механическим перемешиванием, выполняющим только дезагрегирование смеси, и не обеспечивающим механически-химического тонкого диспергирования; склонность к выпотеванию отвердителя аминного типа при температурах ниже 25°С и в условиях, когда относительная влажность воздуха и подложки выше 55%, что ограничивает возможность применения данного состава в гаражах, подвальных помещениях и в полевых условиях ГОСТ 15150, матирует поверхность пола и не обеспечивает должной сшивки состава из-за естественной убыли реакционных аминных групп отвердителя. Кроме того, известный состав не обладает антистатическими свойствами, а необходимые защитные свойства обеспечиваются только в толстослойном покрытии.
Известна также двухупакоочная полимерная композиция для покрытия с повышенной стойкостью к агрессивным средам, которая может быть использована для защиты от коррозии конструктивных элементов зданий и сооружений из металла и бетона, трубопроводов, металлических узлов и агрегатов различных отраслей техники при создании износоустойчивых наливных полов, стойких к растворителям и нефтепродуктам, а также для декоративной отделки указанных поверхностей (пат. RU 2351624).
Полимерная композиция для защитного антикоррозионного покрытия барьерного типа на различных поверхностях, включает эпоксидную диановую смолу, базальтовый наполнитель в виде андезитовой базальтовой чешуи с размером фракции 0,001-0,4 мм, отвердитель - ароматический олигоамид типа ЭТАЛ и алифатическую эпоксидную смолу, при этом композиция является двухупаковочной и образована совмещением компонента А, содержащего, мас.%:
эпоксидную диановую смолу
60-62
алифатическую эпоксидную смолу
12-13
указанную андезитовую базальтовую чешую
26-27
и компонента Б, содержащего, мас.%:
указанный олигоамидный отвердитель
71-73
указанную андезитовую базальтовую чешую
27,0-29,0
и при соотношении компонента А и компонента Б от 1:0,01 до 1:100.
Однако данная известная композиция имеет следующие недостатки: отсутствие функции порозаполнения из-за грубого перетира состава вследствие его изготовления механическим перемешиванием, выполняющим только дезагрегирование смеси, и не обеспечивающим механически-химического тонкого диспергирования; склонность к неравномерному изменению цвета (пожелтению и покоричневению) поверхности состава из-за высокой фототропности ароматического олигоамидного отвердителя ЭТАЛ-45М, особенно при нанесении и формировании напольных покрытий в полевых условиях открытых атмосфер ГОСТ 15150, приводящему к отсутствию декоративной функции покрытия; отсутствие антистатической функции; возможность обеспечения необходимых защитных свойств только в толстослойном покрытии.
Задачей данного изобретения является создание полифункциональной тонкодисперсной композиции для защиты и декоративной отделки поверхностей различных полов, обладающего высокой степенью пропитки, порозаполнением и адгезией, в частности, к бетону, высокой механической прочностью при однослойном покрытии при обеспечении высокой скорости затвердевания, износостойкостью, устойчивостью к воздействию воды и различных агрессивных, размягчающих и электростатически опасных сред, позволяющей использовать ее для ремонта, восстановления и устранения дефектов на поверхности.
Поставленная задача достигается тем, что двухупаковочная композиция для защитного и декоративного покрытия пола, содержащая основу, на базе эпоксидных смол и отвердитель, согласно заявляемому изобретению, в качестве основы содержит эпоксидный олигомер массы не более 370, феноксисмолу эквивалентной массы не менее 3000, эпоксидированное растительное масло, полиметилдифенилсилоксан, моноэтиловый эфир этиленгликоля, диоксид титана нанооболочковый, оксид алюминия безводный, спекулярит микронизированный, наноструктурированный техуглерод, и наноструктурированный графит при следующем соотношении компонентов, масс.%:
эпоксидный олигомер массы не более 370
5-10
феноксисмолу эквивалентной массы не менее 3000
20-10
эпоксидированное растительное масло
2-3
полиметилдифенилсилоксан
0,5
моноэтиловый эфир этиленгликоля
29,5-25,5
диоксид титана нанооболочковый
20-30
оксид алюминия безводный
10-13
спекулярит микронизированный
10-5
наноструктурированный техуглерод
1-2
нанострукгурированный графит
2-1,
а в качестве отвердителя - модифицированный полиамид при соотношении основы и отвердителя 10:1.
Основа заявляемой двухупаковочной композиции в качестве эпоксидного олигомера, являющегося пропитывающим компонентом и адгезивным аппретом, содержит YD-128; в качестве феноксисмолы, являющейся пленкообразователем повышенной эластичности, содержит ЭООС; в качестве эпоксидированного соевого масла, являющегося пластифицирующим компонентом, основа содержит эпоксидированное растительное, например, соевое масло марки С или касторовое масло; в качестве полиметилдифенилсилоксана, являющегося антивспенивателем-гидрофобизатором, в основе может использоваться одна из марок КО-921, К-9, К-42. К-47; в качестве моноэтилового эфира этиленгликоля основа содержит этилцеллозольв ГОСТ 8313-88; в качестве диоксида титана нанооболочкового основа содержит TEONA 60-2; в качестве оксида алюминия безводного, являющего наполнителем, обеспечивающим повышенную прочность, твердость и износостойкость композиции, основа содержит А 1203; в качестве спекулярита микронизированного, используемого в заявляемой композиции как изолирующий водостойкий наполнитель, основа содержит «Feomica»; в качестве наноструктурированноготехуглерода, являющегося в заявляемой композиции колористическим армирующим и антистатическим пигментом, основа может содержать П-366-Э или П-367-Э; в качестве наноструктурированного графита, являющегося в заявляемой композиции релаксатором внутренних напряжений покрытия, основа содержит ЭГК-1 м.
В качестве отвердителя заявляемая композиция содержит модифицированный полиамид ANCAMIDE™2353.
Процесс получения заявляемой композиции состоит в следующем.
Основу композиции получают путем одновременного тщательного диспергирования всех компонентов композиции в химически инертном шаровом уралитовом измельчителе с керамическими мелющими телами до степени перетира не более 60 мкм при температуре 50°С без доступа воздуха.
В таблице 1 приведены примеры композиции с различным количественным соотношением компонентов.
Таблица 1
КОМПОНЕНТЫ ОСНОВЫ
Содержание компонентов, масс.%
I
II
III
1. Эпоксидный олигомер молекулярной массы не более 370
5
7,5
40
2. Феноксисмола эпоксиэквивалентной массы не менее 3000
20
15
10
3. Эпоксидированное касторовое масло
2
2,5
3
4. Полиметилдифенилсилоксан
0,5
0,5
0,5
5. Моноэтиловый эфир этиленгликоля
29,5
27,5
25,5
6. Диоксид титана нанооболочковый
20
25
30
7. Оксид алюминия безводный
10
11,5
13
8. Спекулярит микронизированный
10
7,5
5
9. Наноструктурированный техуглерод
1
1,5
2
10. Наноструктурированный графит
2
1,5
1
ИТОГО:
100
100
100
ОТВЕРДИТЕЛЬ:
11. Модифицированный полиамид
10
10
10
В таблице 2 представлены основные характеристики приведенных выше композиций.
Таблица 2
показатели
Данные композиции
I
II
III
1. Адгезия к бетону после выдержки в дистиллированной воде в течение 1000 ч, балл
1
1
1
2. Прочность покрытия при ударе, см
50
50
50
3. Эластичность покрытия при изгибе, мм
1
1
1
4. Состояние покрытия после 1000 ч выдержки в дистиллированной воде, 3% растворе NaCl, бензине
Без изменений
Без изменений
Без изменений
5. Водопоглощение пленки покрытия через 1000 ч, %
0,2
0.1
0.3
6. Относительное вдавливание в покрытие, %
0,05
0.05
0.03
7. Твердость покрытия по маятниковому прибору М-3. о.е.
0.5
0.6
0.6
8. Удельное объемное сопротивление покрытия, Ом.м
8×10<sup>9</sup>
3×10<sup>8</sup>
6×10<sup>7</sup>
9. Глубина пропитки бетона (по срезу), мм
6
8
12
10. Состояние покрытия после УФ-облучения в течение 12 часов
Без изменений
Без изменений
Без изменений
11. Условная вязкость композиции по вискозиметру ВЗ-246 (4 мм) при (20±0,5)°С, с
62
67
65
Компонент 1 (см. табл.1), используемый в заявляемой композиции пленкообразователем - адгезивным аппретом, пропитывающим компонентом для пористых подложек (бетон, дерево, фанера, асбоцемент, гипсокартон и т.п.)
Компонент 2 - является в заявляемой композиции пленкообразователем повышенной эластичности, что обеспечивает устойчивость композиции к деформационным перемещениям окрашиваемых поверхностей.
Компонент 3, используемый в заявляемой композиции, является пластифицирующим компонентом.
Компонент 4 в заявленной композиции служит антивспенивателем-гидрофобизатором.
Компонент 5 является растворителем со слабым запахом-модификатором розлива.
В качестве компонента 6 в заявленной композиции используется колористический пигмент, хемообработанный гидрофобизирующими наночастицами.
Компонент 7 является наполнителем, обеспечивающим повышение прочности, твердости и износостойкости композиции.
Компонент 8 служит в качестве изолирующего водостойкого наполнителя.
Компонент 9 является колористическим, армирующим и антистатическим пигментом.
Компонент 10 является релаксатором внутренних напряжений покрытия.
Используемый в качестве отвердителя компонент 11 (табл.1) обладает пониженной токсичностью для отверждения композиции в естественных условиях.
Заявляемая двухупаковочная композиция для защитного и декоративного покрытия пола с предоженным составом компонентов, находящихся в заявленном процентом соотношении друг к другу, обеспечивает заявленные свойства покрытия: высокую степень пропитки, порозаполнения и адгезией, в частности, к бетону, высокую механическую прочность при однослойном покрытии при обеспечении высокой скорости затвердевания, износостойкость, устойчивость к воздействию воды и различных агрессивных, размягчающих и электростатически опасных сред. Указанные свойства позволяют использовать заявленную композицию для ремонта, восстановления и устранения дефектов на поверхности. При этом, при использовании такого покрытия достаточно наносить на защищаемую поверхность один слой композиции, сам процесс нанесения не требует специальных навыков и инструментов, кроме того, в случае появления дефектов в процессе эксплуатации, такое покрытие может быть легко отремонтировано.
Заявляемое покрытие может быть использовано в тех случаях, когда применение классической технологии нанесения наливных полов затруднительно либо невозможно. В частности, при ограниченных нагрузках по массе на покрываемое основание и ограниченном времени нанесения покрытия.
Покрытие может также использоваться с акриловыми чипсами, которые наносятся на его поверхность, которые придают покрытию декоративные свойства, а также препятствуют скольжению и одновременно скрывают неровности и мелкие дефекты поверхности.
Заявленная композиция получена с использованием последних разработок новых материалов: диоксид титана нанооболочковый, наноструктурированный техугледор, наноструктурированный графит, полученных на базе передовых технологий, в том числе, нанотехнологий.