PL167484B1 - Sposób otrzymywania zaprawy krzemoorganicznej, zwłaszcza do wypraw tynkarskich - Google Patents

Abstract

Sposób otrzymywania zaprawy krzemoorganicznej, zwłaszcza do wypraw tynkarskich przez zmieszanie roztworu spoiwa krzemoorganicznego w rozpuszczalnikach organicznych z wypełniaczami mineralnymi i ewentualnie z pigmentami oraz utwardzenie spoiwa przy użyciu katalizatorów powodujących sieciowanie składników spoiwa, znamienny tym, że jako spoiwo krzemoorganiczne stosuje się kompozycję zawierającą żywicę metylosilikonową o masie cząsteczkowej większej niż 1000 g/mol i stosunku molowym CHs/Si od 1,0 do 1,2 oraz małoczą- steczkową, reaktywną żywicę metylosilikonową i/lub alkilofenylosilikonową o masie cząsteczkowej mniejszej niż 1000 g/mol i zawartości reaktywnych grup silanolowych nie mniejszej niż 1,5% wagowych i/lub alkoksysilany i/lub polialkoksysilany, przy czym zawartość reaktywnej żywicy i/lub alkoksysilanów i/lub polialkoksysilanów wynosi co najmniej 5% wagowych w przeliczeniu na suchą masę kompozycji, zaś spoiwo krzemoorganiczne utwardza się przy użyciu wapna hydratyzowanego dodawanego w ilości do 10% wagowych w stosunku do suchej masy spoiwa krzemoorganicznego, lub przy pomocy znanych utwardzaczy metaloorganicznych lub krzemoorganicznych.

Description

Przedmiotem wynalazku jest jest sposób otrzymywania zaprawy krzemoorganicznej, zwłaszcza do wypraw tynkarskich, przeznaczonej dla budownictwa, głównie przemysłowego i mostowego, do wypraw tynkarskich na powierzchniach obiektów budowlanych zwłaszcza betonowych, kamiennych i z cegły, narażonych na działanie wilgoci, czynników atmosferycznych oraz chemicznych takich jak tlenki siarki, azotu, sole i produkty ropopochodne.

Znane są różnorodne zaprawy do wypraw tynkarskich poczynając od klasycznych ze spoiwem wapiennym i/lub cementowym mieszanych z piaskiem i/lub różnymi wypełniaczami mineralnymi aż do zawierających rozmaite lepiszcza organiczne z dodatkami wypełniaczy mineralnych. Znane jest również popra wianie wodoodporności zapraw tynkarskich przez niewielkie dodatki środków silikonowych, a zwłaszcza roztworów wodnych metylosilikonianów sodu lub potasu w ilości 2-6 części wagowych na 100 części wapna i/lub cementu.

Znana jest także z polskiego patentu nr 108 884 kolorowa zaprawa krzemoorganiczna do zewnętrznych wypraw tynkarskich składająca się z zawierającej rozpuszczalniki organiczne kolorowej emalii silikonowej i drobno zmielonych wypełniaczy nieorganicznych, otrzymywana przez wymieszanie tych składników w odpowiednich proporcjach. Otrzymywane z takich zapraw krzemoorganicznych powłoki tynkarskie powoli wysychają i twardnieją w miarę odparowywania rozpuszczalników organicznych uzyskując własności hydrofobowe przy zachowaniu dobrej przepuszczalności powietrza i pary wodnej, ale pozostają dość miękkie ulegając spęcznieniu pod działaniem rozpuszczalników organicznych.

Celem wynalazku było znalezienie sposobu otrzymywania zaprawy krzemoorganicznej zwłaszcza do wypraw tynkarskich, powodującego, po narzuceniu zaprawy na podłoże, szybkie jej wysychanie i twardnienie na drodze procesów chemicznych oraz gwarantującego korzystne zwiększenie jej własności hydrofobowych jak i odporności zarówno mechanicznej i chemicznej na działanie rozpuszczalników organicznych.

Sieciowanie żywic silikonowych, powodujące ich utwardzanie, można przyspieszyć przez dodanie do żywicy katalizatorów sieciowania i ogrzewanie tej mieszaniny. Z publikacji P. Rościszewskiego „Zastosowanie silikonów, WNT 1964, str. 52-53, a także z polskich opisów patentów nr nr 59 528, 68 780, 73 979 wiadomo, że utwardzanie żywic silikonowych zachodzi w podwyższonych temperaturach zwykle 180-230°C, ale że procesy te można przyspieszyć a temperatury utwardzania obniżyć stosując jako sykatywy i katalizatory sieciowania różne związki metaloorganiczne, aminy organiczne lub krzemoorganiczne.

167 484

Ze związków metaloorganicznych jako utwardzacze stosowane są na przykład oktenian cyny, 2-etylokapronian cyny lub dibutylodilaurynian cyny. Jako karbofunkcyjne związki krzemoorganiczne stosuje się związki zawierające grupy aminowe. Z wyżej wymienionych publikacji wiadomo również, że pomimo stosowania przyspieszaczy, efekt utwardzania żywic silikonowych uzyskuje się po ogrzaniu mieszaniny przez kilka godzin do temperatury 120-130°C. Na zimno utwardzanie zachodzi tak wolno, że praktyczny skutek osiąga się po kilku tygodniach, a w niektórych wypadkach żywica nawet po tak długim czasie pozostaje miękka, czasem nawet lepka i nieodporna na pęcznienie pod wpływem rozpuszczalników organicznych.

Sposób według wynalazku rozwiązuje problem szybkiego utwardzania zapraw krzemoorganicznych w niskich temperaturach, na wyprawy tynkarskie o drobnych własnościach mechanicznych, bardzo dobrej wodoodporności, odporności na działanie czynników atmosferycznych oraz odporności chemicznej na działanie soli, tlenków siarki i azotu a także ropy, benzyn, olejów i smół.

Sposób ten polega na zastosowaniu jako spoiwa krzemoorganicznego odpowiednio dobranej kompozycji zawierającej roztwór w rozpuszczalniku organicznym żywicy metalosilikonowej o masie cząsteczkowej większej niż 1000 g/mol i stosunku molowym grup metylowych do atomów krzemu CH3/S1 od 1,0 do 1,2 z dodatkiem roztworu w rozpuszczalnikach organicznych małocząsteczkowej żywicy metylosilikonowej i/lub alkilofenylosilikonowej o masie cząsteczkowej mniejszej niż 1000 g/mol i zawartości reaktywnych grup silanolowych nie mniejszej niż 1,5% wagowych i/lub alkoksysilanów i/lub polialkoksysilanów zawierających reaktywne grupy alkoksylowe związane z krzemem, przy czym dodatek reaktywnej żywicy silikonowej w kompozycji żywic wynosi co najmniej 5% wagowych w przeliczeniu na nielotne żywice, a dodatek alkoksysilanów i/lub polialkoksysilanów zawiera się w przedziale od 0 do 15% wagowych w stosunku do podstawowej żywicy metylosilikonowej. Spoiwo takie w postaci roztworu kompozycji krzemoorganicznej w rozpuszczalnikach organicznych miesza się z piaskiem lub odpowiednimi wypełniaczami mineralnymi i ew. z pigmentami nieorganicznymi do pożądanej konsystencji zaprawy tynkarskiej.

Bezpośrednio przed użyciem do tak otrzymanej zaprawy krzemoorganicznej dodaje się wapno hydratyzowane w ilości do 10% wagowych w stosunku do spoiwa krzemoorganicznego i/lub odpowiednie, znane związki metaloorganiczne lub aminowe, przyspieszające utwardzanie żywic silikonowych, w podwyższonych temperaturach, w ilościach nie przekraczających 3% wagowych w stosunku do kompozycji krzemoorganicznej.

Tak przygotowane zaprawy krzemoorganiczne nałożone na powierzchnie obiektów budowlanych wysychają i utwardzają się w ciągu kilku do kilkunastu dni w temperaturze otoczenia (nawet w pobliżu 0°C) dając wyprawy o dobrych własnościach mechanicznych, bardzo dobrej odporności na wodę i czynniki atmosferyczne oraz dobrej odporności chemicznej.

Sposób według wynalazku ilustrują przykłady.

Przykład I. Przygotowano zaprawę krzemoorganiczną przez zmieszanie następujących składników (w częściach wagowych):

spoiwo krzemoorganiczne 55 wypełniacz mineralny - mączka marmurowa o uziarnieniu ciągłym od 0,01 do 2,0 mm 100 biel cynkowa 2,,5 zieleń chromowa 6 mikrotalk 8 krzemionka koloidalna „Aerosil 200“ 1 benzyna lakiernicza 5 utwardzacz - wapno hydratyzowane 1,,5 przy czym spoiwo krzemoorganiczne przygotowano przez wymieszanie następujących składników (w częściach wagowych): ksylenowego roztworu o stężeniu 50% wagowych żywicy metylosilikonowej o zawartości grup metylowych wyrażonej stosunkiem 1,15 moli/mol krzemu i masie cząsteczkowej 1500 g/mol - 25 oraz toluenowego roztworu o stężeniu 60% wagowych żywicy metylofenylosilikonowej o zawartości grup metylowych wyrażonej stosunkiem 0,85 moli/mol krzemu i grup fenylowych wyrażonej stosunkiem 0,30 moli/mol krzemu oraz o masie cząsteczkowej ok. 800 g/mol, a zawartości grup silanolowych ok. 2,3% wagowych - 2,5.

167 484

Wapno hydratyzowane dodano do zaprawy bezpośredniej przed jej zastosowaniem mieszając odpowiednim, wolnoobrotowym mieszadłem i doprowadzając zaprawę dodatkiem benzyny lakierniczej do konsystencji umożliwiającej narzut na ścianę przy pomocy pistoletu tynkarskiego.

Przykład II. Przygotowano zaprawę krzemoorganiczną o składzie:

spoiwo krzemoorganiczne jak w przykładzie I 50 mączka marmurowa o uziarnieniu ciągłym od 0,01 do 2,0 mm 66 piasek szklarski o uziarnieniu ciągłym od 0,00-1,0 mm 44 biel cynkowa 2,0 żółcień żelazowa 4,,0 żółcień chromowa 10 mikrotalk 8 krzemionka koloidalna „HDK-N20“ 1

Do zaprawy tej oddano bezpośrednio przed użyciem, po wymieszaniu z odpowiednim dodatkiem benzyny lakierniczej, jako utwardzacz 30% alkoholowy roztwór 3-aminopropylotrietoksysilanu 0,3

Przykład III. Wykonano zaprawę o składzie:

spoiwo krzemoorganiczne 50 piasek szklarski o uziarnieniu ciągłym, 0,0-2,0 mm 110 biel tytanowa rutylowa 5 biel cynkowa 7 talk kosmetyczny 7,5 krzemionka koloidalna „HDK-N00“ 0,5 utwardzacz zawierający dibutylodilaurynian cyny - 10% wagowych tetraetoksysilan - 60% wagowych i alkohol izopropylowy - 00% 0,5

Spoiwo krzemoorganiczne stanowiła mieszanina 30 części wagowych 40% ksylenowego roztworu żywicy metylosilikonowej o zawartości grup metylowych 1,09 moli/mol krzemu i masie cząsteczkowej 2200 g/mol, 10 części 00% roztworu żywicy metylosilikonowej o zawartości grup metylowych 1,18 moli/mol krzemu, masie cząsteczkowej ok. 900 g/mol i zawartości reaktywnych grup silanolowych ok. 2,8% wagowych oraz dodatek 0 części wagowych polialkoksysiloksanu „etylokrzemianu 40, o średniej masie cząsteczkowej ok. 600 g/mol, zawierającego reaktywne grupy silanolowe i etoksylowe w ilości łącznie ok. 2% wagowych. Wyprawa tynkarska o grubości ok. 2 mm otrzymana przez nałożenie tej zaprawy wałkiem malarskim na powierzchnię betonową wyschła i utwardziła się w ciągu 0 dni w temp. ok 10°C i nie ulegała zmiękczaniu i wymywaniu białych pigmentów przy pocieraniu tamponem z benzyną lakierniczą.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,00 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób otrzymywania zaprawy krzemoorganicznej, zwłaszcza do wypraw tynkarskich przez zmieszanie roztworu spoiwa krzemoorganicznego w rozpuszczalnikach organicznych z wypełniaczami mineralnymi i ewentualnie z pigmentami oraz utwardzenie spoiwa przy użyciu katalizatorów powodujących sieciowanie składników spoiwa, znamienny tym, że jako spoiwo krzemoorganiczne stosuje się kompozycję zawierającą żywicę metylosilikonową o masie cząsteczkowej większej niż 1000 g/mol i stosunku molowym CHa/Si od 1,0 do 1,2 oraz małocząsteczkową, reaktywną żywicę metylosilikonową i/lub alkilofenylosilikonową o masie cząsteczkowej mniejszej niż 1000 g/mol i zawartości reaktywnych grup silanolowych nie mniejszej niż 1,5% wagowych i/lub alkoksysilany i/lub polialkoksysilany, przy czym zawartość reaktywnej żywicy i/lub alkoksysilanów i/lub polialkoksysilanów wynosi co najmniej 5% wagowych w przeliczeniu na suchą masę kompozycji, zaś spoiwo krzemoorganiczne utwardza się przy użyciu wapna hydratyzowanego dodawanego w ilości do 10%o wagowych w stosunku do suchej masy spoiwa krzemoorganicznego, lub przy pomocy znanych utwardzaczy metaloorganicznych lub krzemoorganicznych.