CS265708B1 - Antistatická podlahovina a způsob její výroby - Google Patents

Abstract

Antistatická podlahovina obsahující syntetickou pryskyřici a jemně rozptýlené elektrovoďivé saze v hmotnostním množství 0,2 až 3,9 %, vztaženo na hmotnost pryskyřice, a plniva, vybrané ze skupiny, obsahující minerální, převážně křemičité zrnité částice, karbid křemíku, oxid hlinitý, kovový inertní prášek a směsi těchto látek, připravitelná míšením syntetické pryskyřice se sazemi při současném působení vysokofrekvenčních vibrací v rozsahu 9 000 až 15 000 kmitů za minutu.

Description

Vynález se týká antistatické podlahoviny ve formě nejméně jedné vrstvy hmoty, sestávající z pojivá na bázi syntetické pryskyřice, z elektrovodivých sazí a plniva; vynález se také týká způsobu výroby takové podlahoviny.

V některých průmyslových, zdravotnických, výzkumných a jiných prostorách je často 11» * 11 y ( 11»’ v ',· I vi > i i I | >ι ί 1 ] .t lni -i vyučí i · t k I t i i |, i m v ml i v< >n ( í m p, vodivost božně ρουζ í váných stavebních materiálů. Tento požadavek se dosud obtížně zají?,tuje konstrukcemi uzemňovaeích roštů a kladením odlévaných nebo prefabrikovaných podlahovin s nižším průchozím odporem. Problémem zůstává složitost, systému a obtížná dostupnost potřebných materiálů, velký počet spár v podlaze, nespolehlivost a malá životnost systému.

Jsou také známy bezesparé antistatické podlahoviny, do kterých se místo obvyklého minerálního plniva přidávají různá kovová, popřípadě jiná vodivá plniva, zejména železné, hliníkové nebo měděné piliny a částice, grafit a podobně. Takové řešení obsahuje například su AO 842 169, kde je vodivost podlahoviny s furfurol-acetonovým polymerem jako pojivém zajištěna přidáním grafitového prášku, nebo GB-PS 2 082 649, ve kterém je syntetická pryskyřičná kompozice doplněna příměsí uhlíkových vláken. Podlahovina podle CS AO 214 481, pojená furanovým polykondenzátem, obsahuje jako vodivou složku práškové elektricky vodivé modifikace uhlíku. Nevýhodou všech podlahovin s kovovými plnivy je jednak nedostatečné snížení průchozího odporu, jednak ztráta původně dosažené vodivosti v průběhu času, způsobená oxidací kovů. Nevýhodou systémů s grafitovým plnivem je snížení pevnosti a jiných hodnot podlahoviny a tím se snižuje životnost podlahy.

Jsou známé také podlahoviny z plastů, u nichž je snížení průchozího elektrického odporu dosaženo přísadou elektricky vodivých sazi (US-PS 4 097 656, GB-PS 1 532 350) . Pro potřebné snížení odporu musí být do směsi polymerního pojivá a plniva přidáno poměrně značné množství těchto sazí a jejich obsah v těchto známých podlahovinách se pohybuje od 4 do 40 % jejich hmotnosti. Základním důvodem pro takové značná množství sazí je skutečnost, že saze se zatím nepodařilo rovnoměrně rozptýlit ve směsi, ale vodivé částice jsou dosud vždy zákonitě uspořádány ve směsi ve shlucích, které jsou více nebo méně celistvě obaleny polymerem.

Tím dochází k přenosu elektronů mezi těmito centry přes relativně rozsáhlou oblast nevodivého polymeru nebo dochází k redukci spojovacích můstků polymeru mezi částicemi inertního plniva. Tím dochází ovšem k podstatnému zhoršení mechanických vlastností podlahoviny, zejména ke snížení pevností, odolnosti na obrus, ke snížení kluznosti a podobně.

Tyto nedostatky antistatických podlahovin, sestávajících z vrstvy hmoty, obsahující pojivo na bázi syntetické pryskyřice, plnivo a popřípadě další přísady a využívajících elektrovodivé saze pro zvýšení vodivosti, jsou odstraněny podlahovinou podle vynálezu, jejíž podstata spočívá v tom, že její pojivo obsahuje elektrovodivé saze v hmotnostním množství od 0,2 do 3,9 i, vztaženo na hmotnost pojivá, rozptýlené v pojivu vysokofrekvenční vibrací 9 000 až 15 000 kmitů za minutu, takže je pojivo prosté shluků sazí.

Podle výhodného konkrétního provedení vynálezu obsahuje antistatická podlahovina v hmotnostním množství 1 díl pojivá na 1 až 8 dílů plniva, vybraného ze skupiny, obsahující inertní minerální zrnitý materiál, karbid křemíku, kysličník hlinitý, kovový inertní prášek nebo směs těchto látek.

Pro dosažení rovnoměrného rozptýleni sazí v polymerní matrici má rozhodující význam způsob výroby podlahoviny podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že syntetická pryskyřice se misi s elektrovodivými sazemi hnětením při současném působení vysokofrekvenčních vibrací v rozsahu 9 000 až 15 000 kmitů za minutu.

V antistatické podlahovině podle vynálezu jsou částice elektrovodivých sazí z převážné míry rozdruženy a jsou rovnoměrně rozptýleny v syntetické pryskyřici, která tak vytváří elektrovodivé pojivo. Zejména při zpracování pryskyřice s přídavkem sazí vysokofrekvenčními vibracemi se dosahuje rovnoměrného rozptýlení shluků sazí a vytvoření řetězců jednotlivých

I částic sazí v celém objemu syntetické pryskyřice, což propůjčuje pryskyřičnému pojivu vysokou elektrickou vodivost při zachování jiných potřebných vlastností pryskyřice, zejména její pevnosti, soudržnosti, pretvárnosti, odolnosti na obrus a na opotřebení a podobně. Smícháním tohoto elektrovodivého pryskyřičného pojivá s plnivem v určitých rozsazích podle požadované vodivosti podlahy je zachována geometrická i fázová spojitost pojivové infracl ι ιιΐ I lil y a ,· Ι,·Μ i ick.á imilivnul iinižiije jen V záv i JI I,m( i bii hodnotě ripcc i I i rkólio imíži··.

ní obsahu pojivá v ploše průřezu nebo na povrchu podlahy. Nahradí-li se minerální plnivo alespoň částečně elektricky vodivým plnivem, například karbidem křemíku nebo jeho smčsí s kovovými částicemi, přiblíží se průchozí odpor podlahoviny průchozímu odporu pojivové struktury.

Pojivo může být na bázi epoxidové, polyesterové, polyuretanové, akrylátové, furanové nebo fenolové pryskyřice, popřípadě jejich kopolymerů nebo směsných polymerů.

Vrstva podlahoviny se nanáší výhodně ve dvou vrstvách, kde spodní spojovací vrstva se nanáší ve formě tenké vrstvičky samotného pojivá s elektrovodivými přísadami za dokonale očištěný a penetrovaný povrch podkladu, přičemž do spojovací vrstvy se zalévají uzemňovací kovové, zejména měděné pásky. Penetraci podkladu je možno provádět stejným druhem pojivá ředěného reaktivním ředidlem, například je možno penetrační směs připravit z epoxidové pryskyřice, ředěné furylalkoholem.

Podlahovina podle vynálezu umožňuje vytvářet povrch podlahy, odpovídající požadavkům na nekluznost nebo hladkost povrchu, přičemž povrch může mít všechny stupně drsnosti od naprosté hladkosti až k povrchu typu hrubého smirku, který se vytváří posypem nezreagované podlahoviny jemnou karbidovou drtí. Posyp vrstvy podlahoviny nebo spodní spojovací vrstvy umožňuje zvýšeni soudržnosti mezi oběma vrstvami bez větších ztrát elektrické vodivosti v případě použití pryskyřice s nižší adhezní schopností.

Konkre'tní provedení antistatické podlahoviny podle vynálezu je objasněno pomoci následujících příkladů provedení. Procenta jsou míněna hmotnostně.

Příklad 1

Čistá epoxidová pryskyřice se smísí s 10 až 15 ϊ technického furylalkoholu a do této směsi se přidá 1,5 % elektricky vodivých sazí, načež se tato směs hněte při současném působení vysokofrekvenčních kmitů s frekvencí 10 000 kmitů za minutu až do rozdružení uhlíkových částic a jejich dokonalém obalení pryskyřičným filmem. Betonová podkladní vrstva se zbaví nepevných částí opískováním nebo ofrézováním a důkladně se očistí odsávacím zařízením, načež se penetruje 30% roztokem epoxidové pryskyřice ve směsi xylénu a butylalkoholu v hmotnostním poměru 4:1, popřípadě v acetonu. Po odpaření ředidel a zgelování penetrační vrstvy se nanese pryskyřičné elektrovodivé pojivo, obsahující 2,5 % sazí, v tlouštce vrstvy 0,3 až 0,5 mm. Po vytvrzení této základní vrstvy elektrovodivého pojivá se k ní přilepí grafitovým lepidlem s vysokou elektrickou vodivostí tenké měděné pásky šířky 10 mm, vzdálené od sebe 300 mm, které se společným svodem uzemní. Na takto připravený podklad se nanese v tlouštce 20 mm vrstva plastbetonové podlahoviny, sestávající z elektrovodivého pryskyřičného pojivá, připraveného smícháním polyesterové pryskyřice ChS 104 s polyesterovou pryskyřici ChS 200 v hmotnostním poměru 8:2 a následným hnětením těchto pryskyřic s 1,5 i sazí při současném působení vibrací s 10 000 kmitů za minutu, a z minerálního plniva ve formě křemičitého písku, obsahujícího částice podle předem stanovené granulometrické křivky, přičemž na 100 hmotnostních dílů elektrovodivého pojivá připadá 300 hmotnostních dílů minerálního plniva. Dosažený elektrický odpor podlahy po zatvrdnutí podlahoviny je S.10 í), pevnost v tlaku je 60 MPa, pevnost v tahu za ohybu je 10 MPa. I

V případě požadavku na hladký povrch se vytvoří nášlapná vrstva podlahy litím elektrovodivého pojivá, uvedeného v tomto přikladu, a karbidu křemíku jako plniva o zrnitosti do 0,5 mm ve formě směsi s hmotnostním poměrem pojivá k plnivu 1:2 a tlouštce vrstvy 3 mm.

Příklad 2

Να podklad, připravený podle příkladu 1, se nanese vrstva podlahoviny podle vynálezu v tloušEce 8 mm, přičemž podlahovina je připravena z čisté epoxidové pryskyřice s 1,5 % )Ι·1.·|, Ι',Ι··|ι'. plnil v ,.|„ei llllivó | ’ 1 y )) I', y Γ i ' ' i I OVIV .|||.” I lič I o ,·|,| ý I ,,|,y llllě I ,-n in, pl-i nollěriRIlklII pflRnl»’ ní vibrací » 9 000 kniilň za minutu, a z. plniva, tvořeného směsí karbidu křemíku, kovových částic a dalších anoryanických částic, zejména oxidu hlinitého, přičemž tato směs plniv obsahuje karbid křemíku v hmotnostním množství větším než 25 %. Nanesená vrstva podlahoviny se rozetře, zhutní a uhladí. Po jejím vytvrzení bylo dosaženo trvalého elektrického odporu

5.10 Ω , pevnosti v tlaku 60 MPa, pevnost v tahu za ohybu 25 MPa.

Příklad 3

Furol-furalová pryskyřice se hněte do úplného rozptýlení částic s 1,5 % elektricky vodivých sazí. Podklad, upravený a penetrovaný jako v příkladu 1, se opatří nátěrem modifikovaného pojivá, připraveného smísením pojivá z příkladu 1 s pojivém, obsahujícím furol-furalovou pryskyřici, v poměru 8:2. Povrch nátěru se posype přes síto s velikostí ok 0,2 mm mikrozrnitou mědí. Po zatvrdnutí se nanese vrstva podlahoviny v tlouštce 3 mm, přičemž podlahovina obsahuje furol-furalovou pryskyřici se 3,9 hmotnostními procenty elektrovodivých sazi jako pojivo a křemičitý písek jako plnivo v hmotnostním poměru 1 díl pojivá na 8 dílů plniva.

Podlahovina měla trvalý elektrický odpor 5,6.10 íl, pevnost v tlaku 36 MPa, pevnost v tahu za ohybu větší než 16 MPa a modul pružnosti větší než 7 GPa.

Přikládá

Elektrovodivé pojivo bylo připraveno stejně jako v příkladu 3 a bylo smícháno v hmotnost ním poměru 1 díl pojivá na 4 díly plniva s plnivem, tvořeným karbidem křemíku. Po zatvrdnutí má podlahovina elektrický průchozí odpor 1.10³Ω, pevnost v tlaku větší než 50 MPa, pevnost v tahu za ohybu větší než 25 MPa a modul pružnosti větší než 7 GPa.

Příklad 5

Podlahovina byla připravena smícháním elektrovodivého pojivá, obsahujícího modifikovanou epoxidovou pryskyřici a 0,2 3 elektrovodivých sazí, s plnivem, kterým je křemičitý písek s předem stanovenou zrnitosti. Obě tyto složky podlahoviny byly smíchány v poměru 1:3 a podlahovina byla dále zpracována stejně jako v příkladu 1. Vytvrzená podlahovina měla trvalý elektrický odpor 9.10³íl, pevnost v tlaku 55 MPa, pevnost v tahu za ohybu větší než 28 MPa.

V následující tabulce jsou uvedeny hodnoty odporu podlahy a podlahoviny z příkladu 2 pro různé dávky sazi:

Tabulka

Obsah sazí Množství epoxidové Odpor podlahoviny Odpor podlahy v 1 hmotnostních pryskyřice v Ω v ίϊ v % hmot.

0,19

0,44

0,62

0,80

0,96

1,10

1,25

1,37

5	9.103	9.10
9	7.103	1.10
13	- 6.103	8.10
17	5.103	5.10
20	1,5.103	2.10
23	0,8.103	1.10
26	0,5.103	8.10
29	0,3.103	4.10

Tabulka pokračování

Obsah sazí v % hmotnostních	Množství epoxidové pryskyřice v % hmot.	Odpor podlahoviny v Q	Odpor podlahy v íi
1 , (.0	i.)	0 , 1 . 1 0 1	1,2.10'
2 , 40	5 0	2.1 0 1	7,2.1ο2
4,80	100	0	1,102

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims (3)

1. Antistatická podlahovina ve formě nejméně jedné vrstvy hmoty, sestávající z pojivá na bázi syntetické pryskyřice, z elektrovodivých sazí a plniva, popřípadě dalších přísad, vyznačující se tím, že pojivo obsahuje elektrovodivé saze v hmotnostním množství 0,2 až 3,9 Ž, vztaženo na hmotnost pojívá, rozptýlené v pojivu vysokofrekvenční vibrací 9 000 až 15 000 kmitů za minutu.

2. Antistatická podlahovina podle bodu 1, vyznačující se tím, že obsahuje v hmotnostních množstvích 1 díl elektrovodivého pojivá na 1 až 8 dílů plniva, vybraného ze skupiny, obsahující minerální, převážně křemičité zrnité částice, karbid křemíku, oxid hlinitý, kovový inertní prášek a směsi těchto látek.

3. Způsob výroby antistatické podlahoviny podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že syntetická pryskyřice se mísí s elektrovodivými sazemi při současném působení vysokofrekvenčních vibrací v rozsahu 9 000 až 15 000 kmitů za minutu.