ПОКРЫТИЕ

Изобретение относится к конструкции покрытий и способам изготовления этих покрытий, предназначенных для дорожек, тротуаров, покрытия детских и спортивных площадок, а также для изготовления матов широкого спектра назначения и ковриков для применения их в транспортных средствах, в помещениях и перед входом в них, в бассейнах и т.п.
Известны покрытие и способ его изготовления, заключающийся в том, что готовят смесь из наполнителя в виде измельченной целлюлозы, полимерного связующего и пигмента (см. RU №21785 U1, Е 01 С 5/20, опубл. 20.02.2002).
Недостатком этого способа является то, что для получения готового продукта требуется горячее прессование при температуре 250-330°С и полученное этим способом покрытие не обеспечивает необходимой прочности и гибкости при воздействии динамических, особенно знакопеременных, нагрузок, а также требуемой износостойкости.
Известны также покрытие и способ его изготовления, заключающийся в том, что готовят наполнитель в виде резиновой крошки и связующее, перемешивают эти компоненты в смесителе и выгружают полученную смесь на основание с последующим его выравниванием (см. RU №2034808 С1, Е 01 С 13/00, опубл. 10.05.1995). При изготовлении данного покрытия требуется нагрев до 160-180°С, а также в состав смеси вводят дополнительно битум, волокнистый наполнитель, антисептик и другие материалы.
Недостатком этого способа является то, что в нем также присутствует операция нагрева при смешивании, операция экструзии при формовании в полотно, а большое количество компонентов требует определенной последовательности их введения в смесь, что повышает себестоимость процесса производства и, как следствие, самого покрытия. При этом покрытие, получаемое данным способом, не обладает пористостью и оптимальным сочетанием пластических и упругих деформаций при низких температурах, а также обладает недостаточной водостойкостью.
В основу изобретения положена задача расширения технических возможностей за счет создания покрытий, как с односторонним, так двусторонним изображением,
разнообразной формы с разноцветными фигурными участками, соответствующими рисунку, узору или тексту, например на детских площадках, или разметке поля для игры на спортивных площадках, и обладающих повышенными прочностными свойствами, не позволяющими за счет «замоноличивания» вырывание вставок и истирание поверхностного слоя.
Технический результат заключается, во-первых, в создании возможности разделения покрытия на разноцветные участки и формирования, тем самым, на плоскости полей из разнообразных фигур, зависящих от формы выполнения основных участков покрытия и вставок, в соответствии с необходимым узором или правилами игры для спортивного или развлекательного мероприятия, во-вторых, выполнением покрытия из полимера с наполнителем, в качестве которого применена резиновая крошка, полученная из отходов шинной и резиновой промышленности или искусственный каучук; в-третьих, в том, что соединение всех элементов покрытия: основных участков и вставок с использованием одного и того же связующего вещества, что способствует «замоноличиванию» покрытия, исключая тем самым, вырывание упомянутых вставок из него, увеличивает срок службы покрытия, а также существенно снижает его себестоимость.
Кроме этого, при изготовлении покрытия используются простые и доступные компоненты, не требующие при смешивании тепловой обработки. Вставки возможно изготавливать предварительно в различном ассортименте по цветовой гамме, структуре и форме. С использованием одного и того же шаблона возможно изготавливать неограниченное количество вставок. При этом, укладка покрытия не требует дополнительного специального оборудования, в частности нагревателей.
Принимая во внимание относительную сложность выделения и разделения существенных признаков при решении поставленной задачи и точности их изложения, формула изобретения составлена без разделения на отличительную и ограничительную части.
Для достижения технического результата при решении поставленной задачи покрытие содержит основные участки с расположенными в них согласно требуемому рисунку или разметке вставками ступенчатой формы, выполненными в виде единых и/или составных деталей, при этом меньшие ступени вставок обращены к наружным поверхностям основных участков и расположены на уровне, совпадающем или не
совпадающем с уровнем наружных поверхностей основных участков, при этом все элементы покрытия выполнены из смеси связующего вещества, представляющего собой полимер с наполнителем в виде резиновой крошки фракцией 0,5-70,0 мм для образования в затвердевшем состоянии неразъемной конструкции.
Кроме этого, возможно, чтобы:
- вставки, выполненные в виде составных деталей, содержали бы по меньшей мере, две части ступенчатой формы каждая, при этом большая ступень первой части размещена в большей ступени второй части;
- вставки, выполненные в виде составных деталей, содержали бы по меньшей мере, две части ступенчатой формы каждая и одну часть, которая расположена на уровне, совпадающем или не совпадающем с уровнем наружных поверхностей основных участков;
- вставки были выполнены иного цвета и/или иной структуры, чем основные участки, расположенные вокруг них, или имеют такой же цвет, но иную структуру;
- элементы покрытия были выполнены цветными путем добавления в связующее вещество красителя или путем использования резиновой крошки из цветного материала;
- в качестве основы резиновой крошки использовались отходы шинной и резиновой промышленности или искусственный каучук;
- в качестве полимера использовался полиуретан;.
- оно было снабжено силовым сетчатым элементом, расположенным в основании покрытия для предотвращения разрушения его на части;
- части составных вставок, расположенные на уровне, совпадающем или не совпадающем с уровнем наружных поверхностей основных участков, были выполнены из материала большей прочности по сравнению с другими частями вставок и основными участками покрытия.
Для достижения технического результата при решении поставленной задачи способ изготовления покрытия, имеющего основные участки и вставки, заключается в том, что приготавливают смесь связующего вещества, представляющего собой полимер с наполнителем в виде резиновой крошки фракцией 0,5-70,0 мм, изготавливают из полученной смеси по шаблону вставки ступенчатой формы, выполненные в виде единых и/или составных деталей, размещают вставки на
основание или предварительно изготовленную из той же смеси подложку согласно требуемому рисунку или разметке, таким образом, чтобы меньшие ступени вставок были обращены к наружным поверхностям покрытия, а затем производят раскладку смеси связующего вещества с наполнителем на основные участки вокруг вставок до уровня, совпадающего или не совпадающего с уровнем наружной поверхности меньшей ступени вставок, для образования после отверждения связующего вещества неразъемной конструкции.
Кроме этого, возможно чтобы:
- составную вставку изготавливали путем выполнения по первому шаблону первой ступенчатой части, а после ее отверждения размещают первую часть во втором шаблоне и заполняют второй шаблон смесью связующего вещества с наполнителем с возможностью схватывания большей ступени первой части вставки большей ступенью второй части вставки;
- смесь связующего вещества с наполнителем выполняли цветной путем добавления в связующее вещество красителя или путем использования резиновой крошки из цветного материала;
- вставки и их составные части выполняли иного цвета и/или иной структуры, чем основные участки, расположенные вокруг них, или такого же цвета, но иной структуры;
- в качестве основы для резиновой крошки использовали отходы шинной и резиновой промышленности или искусственный каучук, которые вводят в смесь в сухом состоянии;
- в качестве полимера использовали полиуретан.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
На фиг.1 - покрытие, изготовленное со вставками, выполненными в виде одной ступенчатой детали,
на фиг.2 - покрытие, изготовленное со вставкой, выполненной в виде двух ступенчатых деталей,
На фиг.3 и 4 изображены шаблоны со вставкой, выполненной в виде одной ступенчатой детали;
на фиг.5 - шаблон для изготовления вставки, выполненной в виде двух ступенчатых деталей.
Покрытие (фиг.1, 2) состоит, по меньшей мере, из одного основного участка 1 и вставок 2 ступенчатой формы, имеющей меньшую ступень 3 и большую - 4. Вставки 2 изготавливают при помощи шаблона 5 (фиг.3) или шаблона 6 (фиг.4) в зависимости от их формы. Каждый из элементов покрытия основной участок 1 и вставки 2 представляют собой затвердевшее связующее вещество, выполненное в виде полимера 7, с размещенным в нем наполнителем 8 в виде резиновой крошки фракцией 0,5-70,0 мм, которые уложены на основание или предварительно изготовленную из той же смеси подложку 9. Покрытие может быть снабжено силовым сетчатым элементом (на чертежах не показан), расположенным в покрытии для предотвращения разрушения его на части.
Вставки 2 выполняют в виде единой детали (фиг.1) или из составных деталей (фиг.2). Меньшие ступени 3 вставок 2, выполненных в виде одной ступенчатой детали, обращены к наружной поверхности основного участка 1 покрыия и расположены на уровне, совпадающем или не совпадающем с уровнем наружной поверхности основного участка 1, а большие ступени 4 размещены внутри покрытия.
Вставки могут быть выполнены в виде составных деталей 10 и 11 ступенчатой формы, меньшие ступени 12 и 13 которых расположены на уровне, совпадающем или не совпадающем с уровнем наружной поверхности основного участка 1, а большая ступень 14 первой детали 10 размещена в большей ступени 15 второй детали 11 (фиг.2). выполняют из материала большей прочности по сравнению с материалом, из которого изготавливают другие части вставок 7 и основные участки 2 и 3 покрытия 1.
Вставки могут иметь часть 16 которая, расположена на уровне, совпадающем или не совпадающем с уровнем наружных поверхностей основного участка 1 и которую выполняют из материала большей прочности по сравнению с материалом, из которого изготавливают другие элементы покрытия: вставки и основной участок.
Вставки 2,10 и 11 могут быть выполнены иного цвета и/или иной структуры, чем основной участок 1, расположенные вокруг них, или могут иметь такой же цвет, но
иную структуру, которая определяется размерами резиновой крошки 10.
Покрытие и его элементы выполняют цветными путем добавления в связующее вещество красителя или путем использования резиновой крошки из цветного материала. В качестве основы резиновой крошки 8 используют отходы шинной и резиновой промышленности или искусственный каучук, а в качестве полимера 7 - полиуретан.
Заявленный технологический процесс изготовления покрытия заключается в следующем.
Приготавливают с помощью смесителя смесь связующего вещества 7, представляющего собой полимер с наполнителем в виде резиновой крошки 8. В качестве основы для резиновой крошки используют отходы шинной и резиновой промышленности или искусственный каучук фракцией 0,5-70,0 мм. При этом наполнитель берут в количестве от 1 до 6 мас.ч. в отношении связующего. В качестве полиуретанового связующего в способе используют различные преполимеры (форполимеры) полиуретановые, например так называемые макродиизоционаты (форполимеры), а также традиционно используемые полиуретановые смолы как продукты взаимодействия ди- или полиизоционатов с гидроксилсодержащими компонентами, например такие основа системы изолан-ЗМ, система Викорт-1М и др., которые берут в количестве от 0,8 до 1,2 мас.ч. Краситель берут в количестве от 0,03 до 0,1 мас.ч. В качестве красителя могут быть использованы сухие краски типа оксида железа.
Для изготовления резиновой крошки производят дробление отходов шинной и резиновой промышленности, в качестве которых могут быть использованы старые или неиспользуемые автомобильные покрышки, используемая или неиспользуемая резиновая обувь, резиновые игрушки и т.п., или искусственный каучук до крошки. В качестве связующего вещества используют полиуретан. Процесс перемешивания осуществляют, например, в шнековом смесителе с реверсивным приводом, который может быть выполнен с горизонтальным или вертикальным расположением шнека, однако предпочтительно использовать смеситель с горизонтально расположенным шнеком, верхней загрузкой компонентов смеси и выгрузкой вдоль оси шнека. Такое выполнение смесителя не требует дополнительного оборудования для выгрузки и укладки покрытия. В процессе изготовления смеси связующее вещество вводят после
наполнителя и красителя, если его наличие необходимо, в процессе перемешивания. Выгрузку полученной массы производят с помощью того же шнекового смесителя в шаблон 5 или 6 (фиг.3, 4), выравнивают полученную вставку 2 и выдерживают до ее отверждения. Вставки 2 имеют в поперечном сечении ступенчатую форму. Вставки 2 после их отверждения раскладывают на основании или подложке 9, если покрытие выполняют односторонним, в места согласно требуемому рисунку или орнаменту, при этом большая по площади ступень 4 вставки 2 обращена к основанию 9, а меньшая по площади ступень 3 - к наружной поверхности основного участка 1. Затем производят заливку смеси связующего вещества с наполнителем, имеющую отличный от цвета вставок или такой же цвет, до уровня, выше или ниже уровня (фиг.2) поверхности вставок 2, обращенной к наружной стороне покрытия меньшей по площади ступени 3, для образования после отверждения единого неразъемного покрытия.
Способ изготовления покрытия со вставками ступенчатой формы, выполненными в виде составных деталей отличается тем, что из смеси связующего вещества с наполнителем изготавливают по первому шаблону 5 или 6 первую деталь 11 ступенчатой формы (фиг.2, 4), которую после отверждения размещают во втором шаблоне 16 (фиг.5). При этом большую по площади часть 14 первой детали 11 располагают в большей по площади части второго шаблона 16, который имеет также ступенчатую форму в поперечном сечении, ориентируя меньшую по площади часть 13 первой детали 11 наружу, затем заливают второй шаблон 16 смесью связующего вещества с наполнителем, имеющей другой цвет или структуру для получения составной вставки, вторая деталь 10 которой имеет большую ступень 15 и меньшую - 12, при этом составляющей частью 11 составной вставки может является вставка 2. После отверждения составной вставки ее располагают на основании 9 (фиг.2) в места согласно требуемому орнаменту или рисунку, а затем производят заливку смеси связующего вещества с наполнителем, имеющей, например, отличный от обеих вставок 10 и 11 цвет или структуру. При этом заливку основного участка 1 вокруг вставок осуществляют до уровня поверхности меньшей ступени вставок 10 (фиг.2), обращенных к наружным сторонам покрытия, выше или ниже их с последующим отверждением для образования монолита.
Наружные поверхности ступеней ступенчатых вставок 2, 10 и 11 могут быть
одинаковой с обеих сторон или различной с обеих сторон формы: круг, квадрат, многоугольник, цветок и. т.п. в зависимости от того, одностороннее или двухстороннее покрытие и от требуемого рисунка или разметки.
Полученные в соответствии с изобретением покрытия имеют рисунок с двух сторон, при этом рисунок с обеих сторон покрытия может быть разным по узору и цветовой гамме.
Смесь связующего вещества с наполнителем можно выполнять цветной путем добавления в связующее вещество красителя или путем использования резиновой крошки из цветного материала.
В качестве основы резиновой крошки используют отходы шинной и резиновой промышленности или искусственный каучук, а в качестве полимера - полиуретан.
Ступенчатая форма вставок, большая степень которых находится внутри покрытия (фиг.1, 2), не позволяет механически вырвать или извлечь вставки 2, 10 и 11 из основного участка 1 покрытия, а выполнение всех элементов покрытия из одного и того же материала с одинаковым связующим веществом обеспечивает получение монолитного покрытия, делая его прочным и долговечным.
Пример №1 получения смеси связующего вещества и наполнителя. Отходы шинной и резиновой промышленности, измельченные до крошки фракцией 0,5-70,0 мм, берут в количестве от 1 до 6 мас.ч. В качестве полиуретанового связующего в способе используют различные преполимеры (форполимеры) полиуретановые, например так называемые макродиизоционаты (форполимеры), которые далее отверждаются, например с помощью структурирующих агентов (катализаторов, например таких как вода, первичные и вторичные амины, а также металлорганические катализаторы, в частности соединения олова), а также традиционно используемые полиуретановые смолы как продукты взаимодействия ди- или полиизоционатов с гидроксилсодержащими компонентами, например такими, как основа системы изолан-ЗМ, система Викорт-1M и др., которые берут в количестве от 0,8 до 1,2 мас.ч. Краситель берут в количестве от 0,03 до 0,1 мас.ч. В качестве красителя могут быть использованы сухие краски типа оксида железа. Все эти компоненты перемешивают в шнековом смесителе. При этом связующее вещество вводят после наполнителя и красителя в процессе перемешивания до получения однородной массы. Перемешивание осуществляют попеременно в одном
и в другом направлении вращением шнека до получения однородной по цвету массы. После получения указанной смеси изготавливают покрытие.
Полученные согласно указанному способу покрытие соответствует заданным требованиям.
В результате с помощью данного способа можно получить различные по орнаменту и рисунку двухсторонние маты или коврики или покрытия, которые укладываются методом наливных полов на любой поверхности. Покрытие получается бесшовным и водопроницаемым и обеспечивает пропускание воды для защиты от луж и отличное сцепление с обувью для предотвращения скольжения.
Изобретение соответствует критерию «промышленная применимость», поскольку осуществимо с помощью известных материалов, средств производства и технологий. При производстве возможно использование традиционного оборудования.