СТРОИТЕЛЬНОЕ ИЗДЕЛИЕ - ОБЛИЦОВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ

Полезная модель относится к области строительной техники, а именно к производству отделочных строительных материалов, предназначенных для облицовки как внутренних, так и наружных стен зданий и сооружений, а также других их элементов.
Из заявки EP 078404 A известно облицовочное изделие в виде пластины, включающей основу в виде ткани из стекловолокна, которая покрыта пленкой из синтетического материала, снабженной слоем штукатурки, в состав которой входят зернистые или порошковые изолирующие вещества, имеется также цементное связующее, затворенное водой, содержащей дисперсию синтетического полимерного материала. Это облицовочное изделие предназначено для отделки наружных стен и имеет высокую прочность, но отличается при этом очень высокой жесткостью, что ограничивает область его применения и использования.
Из патента DE 4239269 C известно облицовочное изделие в виде многослойной пластины, которая включает основу из пенопласта, у которой по меньшей мере одна плоская сторона покрыта отверждающимся раствором из синтетического материала, в который заделана ткань из стекловолокна. Это известное облицовочное изделие также обладает высокой жесткостью, что также ограничивает область ее применения и использования, т.к. обладает высокой устойчивостью к скручиванию и каким-либо изгибам.
Из патента RU 2195522 C2, опубл. 27.12, известно облицовочное изделие с основой из гибкого нетканого стекловолоконного материала, лицевая сторона которого покрыта слоем из отвержденной массы с минеральным порошкообразным наполнителем, включающим гидравлическое связующее, скрытое гидравлическое связующее, наполнитель, гидрофобизатор, силикат, дисперсионный порошок, разжижитель и стабилизотор, замедлитель реакции, загуститель и пеногаситель. Это известное облицовочное изделие обладает хорошей гибкостью и может быть использовано для отделки поверхностей, имеющих различную форму, однако при этом имеет и недостаток, заключающийся в низкой паропроницаемости, что связано с применением в нем тонкомолотых минеральных наполнителей, имеющих при этом полифракционный состав, в котором мелкие частицы располагаются между крупными и задерживают пар. Кроме того, указанная крупность частиц - до 0,1 мм не обеспечивает широкий диапазон декоративности этого известного материала, т.к. зернистая структура таких частиц визуально не различима. Сложна и технология изготовления такого известного облицовочного изделия, в состав которого входит много составляющих, т.к. его производство требует использование высокотехнологичного сложного специального оборудования.
Полезная модель направлена на создание строительного изделия - облицовочного материала, простого и доступного в изготовлении, сочетающего при этом высокие показатели прочности, гибкости и паропроницаемости, а также обладающего широким диапазоном декоративности.
Этот технический результат обеспечивается за счет того, что облицовочный материал содержит основу из гибкого материала, лицевая сторона которого покрыта клеевым слоем из отвержденной массы. При этом гибкий материал представляет собой нетканый геотекстиль, слой из отвержденной массы включает смесь полимерного связующего и предварительно обработанной эпоксидной краской каменной крошки в соотношении 1÷4. Толщина слоя отвержденной массы из смеси каменной крошки, предварительно обработанной эпоксидной краской, и полимерного связующего, составляет 2-7 мм. Эпоксидная краска для предварительной обработки каменной крошки включает эпоксидную смолу, смешанную с отвердителем и с пигментом, или с минеральным красителем, а в качестве полимерного связующего используются воднодисперсионные акриловые, или поливинилацетатные, или эпоксидные материалы. Лицевая поверхность этого слоя отвержденной массы покрыта слоем полимерного связующего, разбавленного водой в соотношении 1÷10. Предпочтительно, чтобы толщина слоя из полимерного связующего, разбавленного водой в соотношении 1÷10, составляла 0,1÷1,0 мм. Толщина нетканого геотекстиля составляет 2-6 мм, а крупность частиц каменной крошки составляет 0,15-2,5 мм. Минеральные красители и пигменты, используемые в эпоксидной краске, представляют собой оксиды металлов и неорганические соли.
Применение в полезной модели в качестве основы нетканого геотекстиля обеспечивает гибкость и облегченность предлагаемого облицовочного материала. А в совокупности с нанесенным на нетканый геотекстиль отверждаемым слоем из каменно-полимерной композиции, облицовочный материал согласно полезной модели обладает достаточно малой при этом толщиной, что позволяет изготавливать и использовать его не только в виде плоских листов, но и в виде рулонов, что удобно как для хранения и транспортировки к месту применения (например, к зданию, поверхности которого нуждаются в защите и/или в реконструкции), так и для раскроя заготовок нужных размеров и форм на месте применения. Проведенные испытания показали, что облицовочный материал согласно полезной модели, можно использовать при его нанесении не только на плоские поверхности, но и на искривленные, например, имеющие закругления, острые углы, или на неровные поверхности со следами старой штукатурки, что особенно актуально при реставрации старых зданий.
Т.к. нетканый геотекстиль является экологически чистым нетканым материалом и имеет высокую стойкость к химическому воздействию, устойчивость к термоокислительному старению, а также обладает высокими физико-механическими свойствами, это в полной мере проявляется в облицовочном материале. В облицовочном материале согласно предлагаемой полезной модели могут быть использованы любые известные марки нетканого геотекстиля, например, такие как нетканый геотекстиль марки НЕТЕКС A (NETEX), см., http://www,isolux.m/catalogue/geosintetiki/geotekstil/netkanyj_geotekstil_netex_a_netex/, или нетканый геотекстиль марки ПНИС, или марки «Дорнит», см., http://pskgeodor.ru/node/7 и http:all-for-building.ru/44518-stekloholst_pautinka.
Указанный в формуле полезной модели диапазон толщины используемого в изобретении нетканого геотекстиля (2-6 мм) выбран экспериментально. Как показали эксперименты, такой диапазон толщины нетканого геотекстиля в сочетании с указанной крупностью частиц каменной крошки (0,15-2,5 мм) наиболее оптимально соответствует требованиям, предъявляемым к гибкости облицовочного материала, удобного для нанесения на стены зданий, или на другие его элементы любой формы,. При этом, как показали эксперименты, указанное сочетание толщины нетканого геотекстиля и крупности частиц каменной крошки, обеспечивает и повышенные показатели прочности и паропроницаемости облицовочного материала, его долговечности, т.е. показатели, характеризующие защитные свойства облицовочного материала.
Следует также отметить, что выбор в качестве основы облицовочного материала нетканого геотекстиля связан и с его хорошей адгезией с клеевым слоем - полимерной массой, т.е. в отношении полезной модели - отверждающейся на поверхности нетканого геотекстиля смеси из каменной крошки, предварительно обработанной эпоксидной краской, и полимерным связующим.
Каменная крошка может быть получена путем дробления и/или измельчения кусков натуральных камней (гранитных, мраморных, вермикулитных и др.) и просеивания через сита с ячейками определенных размеров.
Предварительная обработка каменной крошки эпоксидной смолой, в состав которой входит отвердитель, обеспечивает повышенную адгезию каменной крошки как с полимерным связующим, так и с основой из нетканого геотекстиля. Кроме того, отверждение эпоксидной краски на поверхности каменной крошки позволяет избежать ее отходов, а также упрочняет отдельные частицы каменной крошки, имеющие дефекты, например, трещины, т.к. при обработке каменной крошки эпоксидной краской вода не попадает в ее микротрещины, что способствует обеспечению долговечности облицовочного материала.
Включение в эпоксидную смолу пигментов или минеральных красителей разных цветов позволяет неограниченно расширять декоративный диапазон облицовочных материалов согласно полезной модели.
Для предварительной обработки каменной крошки в облицовочном материале согласно полезной модели может быть использована любая эпоксидная смола, например, марки ЭД-20 (ГОСТ 10587-84), которая представляет собой жидкий реакционноспособный олигомерный продукт на основе диглицидилового эфира дифенилолпропана. Неотвержденная диановая эпоксидная смола ЭД-20 переводится в неплавкое и нерастворимое состояние действием отверждающих агентов (отвердителей) различного типа - алифатических и ароматических ди- и полиаминов, низкомолекулярных полиамидов, ди- и поликарбоновых кислот и их ангидридов, фенолформальдегидных смол и др соединений. Как показали эксперименты, в полезной модели наиболее целесообразно использование в качестве отвердителя полиэтиленполиамина (ПЭПА) (ТУ 6-002-593), как наиболее распространенного и доступного промышленного продукта. Для расширения диапазона декоративности предлагаемого облицовочного материала используются минеральные красители и пигменты - оксиды металлов и неорганические соли, которые вводятся в эпоксидную смолу вместе с отвердителем, например, могут быть использованы пигменты известной марки Bayferrox фирмы LANXESS, или любые другие.
Кроме того, для регулирования структуры эпоксидного покрытия на каменной крошке могут быть также использованы модифицированные (легирующие) кремнийорганические добавки, например, такие как тетраэтоксисилан (ТЭС), синтетический кремнийорганический термостойкий каучук (СКТН), октаметилциклотетрасилоксан (ОМЦТС), полиметилсилоксан (ПМС-5000), которые могут быть введены в количестве 0,5-1,5% масс по отношению к массе собственно эпоксидной смолы с отвердителем и красителем.
В качестве полимерного связующего в предлагаемом облицовочном материале предлагается использовать воднодисперсионные акриловые, или поливинилацетатные, или эпоксидные материалы, например, таких известных марок как Decor-Stones, или VINNAPAS SAF54, которые при полимеризации становятся прозрачными.
Указанные полимерные связующие в предлагаемом облицовочном материале используются в качестве клеевой среды, в которой равномерно распределяются обработанные эпоксидной смолой частицы каменной крошки и образующей слой отверждаемой массы при равномерном нанесении на поверхность основы в виде нетканого геотекстиля. При этом наличие в отверждаемой массе и указанного полимерного связующего и эпоксидной краски на поверхностях частиц каменной крошки значительно повышает ее адгезионные показатели. Так, образующийся слой такой массы после отверждения и сам по себе является очень прочным сплошным монолитом, а при его закреплении при отверждении на поверхности нетканого геотекстиля между ними образуется такое же прочное неразрывное монолитное соединение.
Испытания показали также, что предлагаемый отделочный материал позволяет добиваться не только желаемой декоративности, но и улучшения потребительских показателей стойкости к атмосферным воздействиям, включающих температурные перепады в течение длительного времени и ветровые нагрузки, а также повышенных показателей паропроницаемости и пожароопасности, что необходимо для защиты фасадов зданий и сооружений.
Следует отметить, что эпоксидная краска, используемая для предварительной обработки каменной крошки, и воднодисперсионный эпоксидный материал, который может быть использован в качестве полимерного связующего, это разные вещества. Эпоксидная краска, используемая в изобретении для обработки каменной крошки - это органорастворимый состав, включающий эпоксидную смолу, отвердитель и пигмент или минеральный краситель, а воднодисперсионный эпоксидный материал, который может быть использован в качестве полимерного связующего в изобретении, - это водоразбавляемая дисперсия, например такая как марки «ЭПОКСОЛ».
Варьируя указанной толщиной нетканого геотекстиля, которая составляет 2-6 мм, и крупностью частиц каменной крошки, которая составляет 0,15-2,5 мм, можно расширить диапазон применения отделочного материала, требующего ту или иную его гибкость, прочность, и т.д. в зависимости от ситуации, например, от объекта, подлежащего отделке, и той или иной степени требуемой защиты.
Осуществление отделочного материала согласно полезной модели происходит следующим образом.
Эпоксидную смолу, отвердитель и пигмент или минеральный краситель помещают в смеситель, например, снабженный шнеком, или другим перемешивающим органом, и осуществляют перемешивание до получения однородной массы, добавляют туда каменную крошку, и продолжают перемешивание до равномерного распределения эпоксидной краски по поверхностям частиц каменной крошки и ее отверждения на поверхностях частиц каменной крошки, оставляя при этом каменную крошку в виде сыпучей массы из отдельных частиц. Для этого, как показали эксперименты, целесообразно осуществлять перемешивание в течение 1-5 часов при температуре 15-30°C. В полученную сыпучую массу каменной крошки, обработанную полученной эпоксидной краской, добавляют полимерное связующее, и производят их перемешивание до получения однородной массы, предназначенной для отверждения в виде клеевого слоя на поверхности основы из нетканого геотекстиля. Полученную массу в виде смеси из каменной крошки, предварительно обработанной эпоксидной краской, и полимерного связующего распределяют равномерным по толщине слоем по лицевой поверхности основы из нетканого геотекстиля и подвергают отверждению посредством сушки при температуре 90-100° в течение 3-5 часов. После остывания полученного изделия лицевую поверхность слоя отвержденной массы (каменная крошка-полимерное связующее) покрывают равномерным по толщине слоем из полимерного связующего, разбавленного водой в соотношении 1÷10, при этом сушка этого слоя осуществляется естественным путем без использования каких-либо вспомогательных средств, например, нагревательных или путем обдува.
Лицевая поверхность полученного таким образом отделочного декоративно-защитного материала имеет декоративную шероховатость за счет частично выступающих наружу частиц каменной крошки, которые к тому же могут быть окрашены в различные моноцвета, или иметь смешанную окраску из различных цветов. Нанесенное же на лицевую поверхность равномерное по толщине покрытие в виде слоя из полимерного связующего, такого же как используется для изготовления отверждаемой массы на поверхности геотекстиля, но разбавленного водой, является прежде всего защитным, армирующим, т.е. укрепляющим и связывающим частично выступающие наружу частицы каменой крошки, а, кроме того, оно придает блеск, глянцевитость шероховатой лицевой поверхности отделочного декоративно-защитного материала, улучшая тем самым его декоративные качества.
При этом является важным, что степень гибкости полученного таким образом облицовочного материала зависит от выбранного сочетания используемых в нем составляющих, т.е. от заданных величины частиц каменной крошки, толщины отверждаемого слоя на поверхности нетканого геотекстиля и его толщины, и определяется техническим заданием, например, в зависимости от объекта защиты и/или климатических условий его использования, местонахождения.
В зависимости от формы используемой основы из нетканого геотекстиля облицовочный материал можно получать в виде полосы, легко скатываемой в рулон, из которого в дальнейшем можно нарезать куски необходимого размера и формы. Возможно также изготовление отделочного материала в виде отдельных плоских листов любых размеров и любой геометрический формы, такой, как требует конкретная ситуация использования.
Проведенные испытания показали, что предлагаемый отделочный материал может быть использован для отделки поверхностей их различных материалов, т.е. бетонных, металлических, деревянных и т.д. При этом скрепление предлагаемого отделочного материала с поверхностями, подлежащими отделке, может осуществляться как механическими средствами, например, посредством винтовых соединений, анкерных и т.д., так и иными, например, клеевыми. Однако такие средства не являются объектами правовой защиты в рамках данной заявки и будут описаны в других заявках.
Таким образом, полезная модель, охарактеризована совокупностью существенных признаков, каждый из которых необходим, а вместе они достаточны для достижения технического результата полезной модели - облицовочного материала, обладающего высокими показателями прочности, гибкости и эластичности при изгибе, паропроницаемости, а также широким диапазоном декоративности и долговечностью.
При этом технология производства предлагаемого облицовочного материала проста и технологична, не требует использования дорогостоящего оборудования и высококвалифицированного персонала, ингредиенты, входящие в состав предлагаемого отделочного материала, доступны и недороги, что в совокупности позволяет обеспечить его массовое производство.