ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ
WATERPROOF MATERIAL

Предлагаемое изобретение относится к промышленному и гражданскому строительству для защиты от коррозии наружных поверхностей магистральных трубопроводов, а также может быть использовано для покрытия гипсоволокнистых, древесно-стружечных плит и деревянных поверхностей от разрушающего воздействия окружающей среды.
Выполнение задачи обеспечения защиты стальных трубопроводов от почвенной коррозии достигается путем применения битумных, битумно-полимерных, мастичных изоляционных материалов. Но не все из них способны длительное время сохранять защитные свойства при эксплуатации трубопроводов.
Известные антикоррозионные составы на основе битума (патент РФ №2074211, C09D 195/00; патент РФ №2136714, 195/00) основаны на физико-механическом взаимодействии с металлом, «прилипании» материала к поверхности металла, вследствие чего не достигается требуемый для долговременного использования уровень адгезионной прочности контактирующих с металлом поверхностей и в процессе эксплуатации происходит отслоение изоляции.
Для надежной и длительной защиты подземных трубопроводов от коррозии создан новый класс изоляционных материалов, имеющих также химическое и электрохимическое взаимодействие с металлом трубопроводов. Например, мастичная нефтеполимерная композиция «Асмол» ТУ 5623-002-05111644-96. Высокие защитные свойства нефтеполимера «Асмол» достигаются за счет химической природы его взаимодействия с металлом в условиях строительства и эксплуатации трубопроводов.
С использованием мастики «Асмол» созданы антикоррозионные покрытия по патентам РФ №2199051, F16L 58/04, №2171822, C09D 5/08, 2292513, F16L 58/02.
Недостатки: мастика Асмол имеет низкую температуру хрупкости, при температуре ниже 15 градусов становится хрупкой, условия ее применения ограничены температурой -20°C, что ограничивает ее применение при замене изоляции в полевых условиях в местности с резко континентальным климатом.
Известна гидроизоляционная мастика по патенту РФ №2291172, C08L 95/00 по составу и свойствам наиболее близкая к заявляемому составу и выбранная в качестве прототипа. Известная мастика не теряет пластичных свойств при зимних температурах ниже -20°.
Известная мастика содержит битумно-полимерный компонент, минеральный наполнитель, ксилол, диоктилфталат и обладает повышенной адгезионной способностью к металлическим поверхностям, выдерживает воздействие блуждающих токов до 2 кВт, не отслаивается при температуре 150°C, что позволяет изоляционному покрытию сохранять защитные свойства до 50 лет.
К недостаткам прототипа можно отнести высокую стоимость битумно-полимерного компонента, составляющего значительную часть состава мастики и увеличение хрупкости покрытия при понижении температуры от -20°C.
Задачей заявителя является создание относительно не дорогого изоляционного материала, обладающего необходимыми защитными свойствами в условиях эксплуатации низких температур Севера, Сибири и Дальнего Востока.
Технический результат заключается в усилении реакции полимеризации при получении гидроизоляционного материала путем использования каталитически активного количества битумно-полимерного компонента HL, позволяющего сохранять прочность покрытия длительное время в широком диапазоне температур от +40°C до -40°C.
Технический результат достигается тем, что гидроизоляционный материал включает в себя следующие компоненты: олифу композиционную на основе нефтеполимерных смол, минеральный мелкодисперсный наполнитель - природный мел, ксилол, битумно-полимерный компонент HL, антикоррозионный пигмент - пудру алюминиевую, при следующем содержании компонентов, кг: олифа - 441; мел - 392; ксилол - 93; битумно-полимерный компонент HL - 49; алюминиевая пудра 25.
Битумно-полимерный компонент HL, изготовленный на основе битума и термопластичных полимеров, является инициатором полимеризации, в составе материала работает как пластифицирующее связующее с выстраиванием новых молекулярных и межмолекулярных связей. В заявляемом количестве его функции проявляются в наибольшей активности, усиливая адгезионные и диффузионные свойства защитного покрытия.
Композиционная олифа на основе нефтеполимерных смол, взаимодействуя с битумным полимером HL, вступает в реакцию полимеризации, образуя макромолекулы, которые имеют цепное строение и обладают гибкостью, обеспечивая пластичность защитному покрытию при высыхании. Олифа к тому же является склеивающей основой для заявляемого состава, обеспечивает первичную адгезию материала к поверхности, что улучшает адгезионные свойства защитного покрытия. При изготовлении гидроизоляционного материала олифа обеспечивает коллоидность раствора. Являясь основной составной частью гидроизоляционного материала, наряду с мелом, олифа имеет сравнительно небольшую стоимость, вследствие чего уменьшается себестоимость продукта.
Природный мел используется как компонент, снижающий водопоглощающую способность предлагаемого состава.
Ксилол в качестве растворителя разжижает состав до необходимой консистенции.
Алюминиевая пудра в качестве высокоантикоррозионного пигмента используется для ингибирования образования ржавчины.
Для приготовления гидроизоляционного материала используют:
композиционную олифу на основе нефтеполимерных смол ТУ 6-10-1456-85, представляющую собой 55%-ный раствор углеводородной смолы в уайт-спирите или керосиновой фракции, обладающую повышенной влагостойкостью, высокой укрывистостью, низкой токсичностью. Производители, например, ООО «Спецкомплект» (г. Новосибирск), ООО «Кемеровский лакокрасочный завод» (г. Кемерово);
мел природный дисперсный марки МТД-1; ТУ 21-020350-06-92;
ксилол нефтяной ГОСТ 9410-78;
пудра алюминиевая пигментная (серебрянка) ПАП-1 1791310001.
Гидроизоляционный материал для защитного покрытия металлических поверхностей трубопроводов готовят в помещении при температуре от -10°C до +40°C. Битумно-полимерный компонент HL заливают в работающий миксер и засыпают алюминиевую пудру, перемешивая ее 10 минут, затем порциями (мешками) засыпают минеральный наполнитель - природный мел. После засыпки последней порции мела миксер работает 30 минут, затем заливается олифа и вся масса перемешивается в течение 10 минут, после чего добавляется ксилол и миксер работает еще 10 минут. Общее время работы миксера составляет 60 минут, этого времени достаточно для получения 1000 кг продукта. Расход исходных материалов при этом составляет: олифы - 441.1 кг, мела - 392.3 кг, ксилола - 93.1 кг, битумно-полимерного компонента HL - 49 кг, алюминиевой пудры - 24.5 кг. При нанесении полученного материала на стеклоткань был получен рулонный гидроизоляционный материал (РГМСО). Испытания полученного состава гидроизоляционного материала и рулонного материалах его использованием были проведены в Испытательном Центре Дальневосточного государственного университета путей сообщения «ДВГУПС-Стройтест». По результатам испытаний образцы продукции имеют физико-механические свойства, соответствующие требованиям ГОСТ.
Сведения об образцах
Измеряемый показатель, ед. измерения
Требования к испытуемой продукции
Нормативная документация на испытаниях
Результаты испытаний
Прототип пат. РФ 2291172
ГОСТ
Нормативное значение
HL-1 (C)
Температура размягчения, 0°C
ГОСТ 30693-2000
-
ГОСТ 26589-94
Более 100
87
Прочность сцепления с основанием
Не менее 0,2
0,20
0,39
РГМСО
Относительное удлинение при разрыве, %
ГОСТ 30547-97
-
ГОСТ 2678-94
3,3
3,74
Гибкость при температуре - 20°C на брусе радиусом, мм
Не более 5
5,0
5,0
Заявляемый гидроизоляционный материал предназначен для использования в условиях резкоконтинентального климата при резких перепадах дневных и ночных температур и большой влажности. Нанесение гидроизоляционного материала на стеклоткань при отрицательных температурах не требует подогрева, возможно применение его в полевых условиях при ремонте трубопроводов в любое время года. Себестоимость гидроизоляционного материала при этом сокращается в 2 раза.