ШПАТЛЕВОЧНАЯ МАССА
SPACKLING PASTE MASS

Изобретение относится к области строительства, в частности к шпатлевочным материалам.
Шпатлевочная масса применяется для выравнивания различных поверхностей перед покраской, для герметизации стыков поверхностей. Кроме того, шпатлевочная масса, содержащая биоцид, предохраняет обрабатываемые деревянные, каменные, бетонные и кирпичные поверхности от биодеструкции их грибком.
Известна шпатлевочная масса, включающая в качестве дезсредства полиэтиленимин, в качестве пленкообразующего вещества - пиперилен-стирольный латекс (ПСЛ), в качестве наполнителя - мел или маршалит, в качестве загустителя - клей столярный или карбоксиметилцеллюлозу и поверхностно-активное вещество (ПАВ) (АС СССР №626074, кл. С04В 26/04).
Однако наряду с хорошими технологическими показателями, шпатлевочная масса не проявляет высоких биоцидных свойств.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является шпатлевочная масса следующего состава в мас.%:
латекс пиперилен-стирольный
5-15
бишофит
50-70
карбоксиметилцеллюлоза
1-3
дезинфицирующее средство (синергетическая смесь
алкилтриметиламмоний хлорида с хлоридом
полигексаметиленгуанидина)
1-5
вода
остальное
(Пат. РФ №2491244, кл. С04В 26/04, 2012 г.).
Известная шпатлевочная масса обладает высокой водостойкостью и атмосферостойкостью.
Используемое в известной шпатлевочной массе дезинфицирующее средство обладает достаточным биоцидным эффектом.
Однако потребительские характеристики шпатлевочной массы, а именно: адгезионные характеристики, долговечность нанесения швов, наличие растрескивания заставляет задуматься об улучшении технологических характеристик.
Технической задачей, решаемой данным изобретением, является повышение технологических характеристик состава шпатлевочной массы, а именно: водостойкости, адгезионных характеристик, жизнестойкости и атмосферостойкости.
Для решения технической задачи в шпатлевочную массу, включающую латекс пиперилен-стирольный (ЛПС), карбоксиметилцеллюлозу и воду, дополнительно введены диатомит, метилизотиазолинон, стеаралкония хлорид, костный клей и тальк при следующем соотношении компонентов в мас.%:
латекс пиперилен-стирольный
5,0-15,0
диатомит
40,0-60,0
карбоксиметилцеллюлоза
1-3
костный клей
3,0-4,5
тальк
1,0-4,0
метилизотиазолинон
1,0-3,0
стеаралкония хлорид
0,1-1,5
вода
остальное
Латекс пинерилен-стирольный (ЛПС) вводят для создания прочной пленки покрытия. ЛПС представляет собой водно-каучуковую суспензию, обеспечивающую равномерное распределение пленкообразущего полимера между другими компонентами состава шпатлевочной массы (ПС-70М ТУ 38-031016-90).
В качестве наполнителя используют диатомит. Введение наполнителя способствует образованию достаточно необходимой густоты состава шпатлевочной массы.
Диатомит - горная порода, состоящая из остатков диатомовых водорослей, рыхлая или немного сцементированная, светло-серого цвета.
Диатомит обладает высокими адсорбционными свойствами, высокой пористостью, слабой тепло- и звукопроводностью. Продукция на базе диатомита широко используется в промышленности, в частности в строительстве. Предпочтительно использовать крошку диатомитовую обожженную марки АО (0,2 мм) (Компания «ЭКО-РТИ-Холдинг», РФ, г. Сергиев Посад).
Загуститель является связующим компонентом и вводится для создания рабочей консистенции. В данном случае используют карбоксиметилцеллюлозу.
Карбоксиметилцеллюлоза является связующим и загущающим агентом. Используют карбоксиметилцеллюлозу фирмы Shin Etsu, KG.
Клей костный (ГОСТ 2067-93) является клеем животного происхождения. Сырьем является кость - природный источник животного белка. Не токсичен, прост в применении. В предлагаемом составе применяется как склеивающий компонент. Используют марку К 2,5 (Компания «Конкорд», РФ).
Тальк вводят в состав для уменьшения растрескивания отвержденной шпатлевочной массы при высыхании.
3
4
10
2
Тальк является минералом, MgSiO(OH). Представляет собой жирный на ощупь рассыпчатый порошок белого цвета.
Тальк имеет повышенную атмосферостойкость, термостойкость и химическую стойкость. Обладает повышенными адсорбционными свойствами. Используют тальк МТ-ГШМ (ГОСТ 19284-79) (ООО «Русская сырьевая Компания», РФ).
Метилизотиазолинон вводят в состав в качестве биоцидного компонента.
Метилизотиазолинон является нетоксичным антибактериальным компонентом, обладающим широким спектром противомикробного действия в отношении грам-положительных и грам-отрицательных бактерий, дрожжевых и плесневых грибков. Метилизотиазолинон в своем составе содержит активную серу, которая является противогрибковым компонентом. Представляет собой прозрачную жидкость без запаха, хорошо растворимую в воде.
Выпускается Компанией «Sharon-Laboratories Ltd.», США, под товарной маркой Sharomix МТ.
В качестве второго биоцидного компонента используют стеаралконий хлорид. В данном составе стеаралконий хлорид действует также как поверхностно-активное вещество.
Стеаралконий хлорид относится к четвертичным аммониевым соединениям. В составе шпатлевочной массы стеаралконий хлорид также способствует смачиванию и улучшению технологических свойств. Используют стеаралконий хлорид, поставляемый компанией «СБК», основанной в 1997 году на базе Российского представительства сырьевого подразделения немецкого химического концерна Henkel KgaA (в настоящее время Cognis Deutshland GmbH).
Четвертичные аммониевые соединения проявляют сравнительно узкий спектр антимикробной активности. Они эффективны в отношении возбудителей кишечных и капельных инфекций бактериальной этиологии, однако недостаточно активны в отношении спор и простых вирусов, также антимикробная активность значительно снижается при низких температурах.
Отмеченные недостатки позволяют рекомендовать применение в составе биоцидов, которые содержат четвертичное аммониевое соединение в смеси с действующими веществами других классов химических соединений, в частности, метилизотиазолиноном, что приводит к увеличению биоцидного эффекта и расширению спектра противомикробной активности.
Таким образом, совместное действие метилизотиазолинона и стеаралкония хлорида в результате образования синергетической смеси приводит к существенному расширению бактерицидного действия, чем каждый из этих дезинфектантов в отдельности, кроме того существенно расширяется спектр антимикробной активности.
Эта синергетическая смесь ингибирует рост различных живых организмов, включая плесень, гниль, грибы, дрожжи, водоросли и бактерии во время хранения, транспортировки шпатлевочной массы, а также во время ее нанесения на поверхность обрабатываемого изделия.
Заявляемая шпатлевочная масса благодаря наличию компонентов с различными функциональными группами обладает повышенной адгезией к поверхностям различной структуры, обеспечивая биоцидное действие образующегося при этом покрытия. Технологические характеристики и потребительские свойства заявляемой шпатлевочной массы превосходят известное решение, принятое за прототип. (Пат. РФ №2491244, кл. С04В 26/04, 2012 г.).
Шпатлевочную массу получают следующим образом.
В смеситель с лопастной мешалкой загружают латекс пиперилен-стирольный в виде эмульсии, добавляют биоциды - метилизотиазолинон с стеаралконий хлоридом и карбоксиметилцеллюлозу, предварительно замоченную в воде.
Полученную смесь тщательно перемешивают и в процессе перемешивания добавляют диатомит, костный клей, тальк и недостающее количество воды в соответствии с рецептурой. Полученную массу окончательно перемешивают в течение 20-30 минут до получения пастообразного продукта. Для улучшения кроющей способности шпатлевочной массы ее перетирают в трехвалковой краскотерке в течение 10-15 минут.
Пример 1
В смеситель загружают 10 мас.% латекса пиперилен-стирольного в виде эмульсии, добавляют 2,0 мас.% метилизотиазолинона, 1 мас.% стеаралкония хлорида и карбоксиметилцеллюлозу в количестве 2 мас.%, предварительно замоченную в 5,0 мас.% воды.
Полученную смесь тщательно перемешивают и в процессе перемешивания добавляют диатомит в количестве 40,0 мас.%, костный клей в количестве 3,0 мас.%, тальк в количестве 3,0 мас.% и недостающее количество воды в соответствии с рецептурой в количестве 34,0 мас.%. Полученную массу окончательно перемешивают в течение 20 мин до получения пастообразного продукта. Далее шпатлевочную массу перетирают 10 мин в трехвалковой краскотерке.
Количество ингредиентов в формуле изобретения является величиной оптимальной и выбрано на основании многочисленных экспериментов.
В таблице 1 приведены конкретные примеры составов шпатлевочной массы, полученной по описанному способу, в таблице 2 - их свойства.
Результаты, приведенные в табл.2 показывают, что предложенная шпатлевочная масса обладает высокими эксплуатационными свойствами.
Таблица 1
№ п/п
Латекс пиперилен-стирольный
Диатомит
Карбоксиметилцеллюлоза
Костный клей
Тальк
Метилизотиазолинон
Стеаралкония хлорид
Вода
Технический результат
Содержание компонентов, мас.%
1
10,0
40,0
2,0
3,0
3,0
2,0
1,0
34,0
Шпатлевочная масса с высокими биоцидными свойствами и высокими технологическими характеристиками.
2
5,0
60,0
3,0
3,5
1,0
3,0
0,1
24,4
3
15,0
50,0
1,0
4,5
4,0
1,0
1,5
23,0
4
4,5*
50,0
2,0
3,0
2,0
2,0
1,0
35,5
Недостаточная смачиваемость массы.
5
15,5*
50,0
2,0
3,0
2,0
2,0
1,0
24,5
Чрезмерная вязкость шпатлевочной массы.
6
10,0
39,0
2,0
3,0
2,0
2,0
1,0
41,0
Неоднородность шпатлевочной массы.
7
10,0
61,0*
2,0
3,0
2,0
2,0
1,0
19,0
Ухудшение технологических характеристик.
8
10,0
50,0
0,5*
3,0
2,0
2,0
1,0
31,5
Расслоение шпатлевочной массы.
9
10,0
50,0
3,5*
3,0
2,0
2,0
1,0
28,5
Ухудшение технологических характеристик.
10
10,0
50,0
2,0
2,5*
2,0
2,0
1,0
30,5
Плохая адгезия слоя шпатлевочной массы.
11
10,0
50,0
2,0
5,0*
2,0
2,0
1,0
28,0
Высокая густота шпатлевочной массы - снижение потребительских свойств.
12
10,0
50,0
2,0
3,0
0,5*
2,0
1,0
31,5
Растрескивание слоя шпатлевочной массы.
13
10,0
50,0
2,0
3,0
4,5*
2,0
1,0
27,5
Снижение потребительских свойств из-за загущения шпатлевочной массы.
14
10,0
50,0
2,0
3,0
2,0
0,5*
1,0
31,5
Снижение биоцидных характеристик.
15
10,0
50,0
2,0
3,0
2,0
3,5*
1,0
28,5
Неоправданно высокий расход биоцида.
16
10,0
50,0
2,0
3,0
2,0
2,0
0,05*
30,95
Снижение смачиваемости и биоцидного эффекта шпатлевочной массы.
17
10,0
50,0
2,0
3,0
2,0
2,0
1,8*
29,2
Неоправданно высокий расход компонента.
* - примеры, выходящие за заявленные пределы
Таблица 2
Показатели качества
Шпатлевочная масса по прототипу Пример №1
№№ составов шпатлевочной массы согласно таблице 1
1
2
3
Водостойкость, часов
5,0
5,7
5,8
5,8
Адгезия методом отрыва, кг/см<sup>2</sup>
2,55
2,58
2,60
2,62
Жизнестойкость, суток
30
39
37
36
Атмосферостойкость, количество циклов
55
62
61
64
Биоцидиость, время гибели<sup>*</sup>
Е. coli
10
9
10
10
Asp.niger
80
78
80
80
<sup>*</sup> После контаминирования 10<sup>5</sup> колониями тест-культуры поверхности (минуты)