PL244433B1 - Low-toxicity composition based on epoxy resin with high adhesion to the substrate for protective coatings and method of obtaining protective coatings using the composition - Google Patents
Low-toxicity composition based on epoxy resin with high adhesion to the substrate for protective coatings and method of obtaining protective coatings using the composition Download PDFInfo
- Publication number
- PL244433B1 PL244433B1 PL437755A PL43775521A PL244433B1 PL 244433 B1 PL244433 B1 PL 244433B1 PL 437755 A PL437755 A PL 437755A PL 43775521 A PL43775521 A PL 43775521A PL 244433 B1 PL244433 B1 PL 244433B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- composition
- epoxy resin
- weight
- sub
- protective coatings
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 title claims abstract description 44
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title description 15
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 title 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 claims abstract description 27
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 8
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 7
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 4
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 description 1
- 206010012434 Dermatitis allergic Diseases 0.000 description 1
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 208000026935 allergic disease Diseases 0.000 description 1
- 230000007815 allergy Effects 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 208000006673 asthma Diseases 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 231100000481 chemical toxicant Toxicity 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 231100000040 eye damage Toxicity 0.000 description 1
- 238000009408 flooring Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/46—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with organic materials
- C04B41/48—Macromolecular compounds
- C04B41/4853—Epoxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
- C08K13/04—Ingredients characterised by their shape and organic or inorganic ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
- C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
- C08K3/36—Silica
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Przedmiotem wynalazku jest niskotoksyczna kompozycja do otrzymywania powłok ochronnych na bazie żywicy epoksydowej z wypełniaczem w postaci pyłu kwarcowego oraz sposób otrzymywania tych powłok ochronnych. Istotą wynalazku jest kompozycja do wykonywania powłok ochronnych na bazie żywicy epoksydowej zawierająca trzy komponenty A, B i C, łączonych ze sobą poprzez mieszanie. Komponent A zawiera żywicę epoksydową na bazie bisfenolu A, korzystnie o liczbowo średniej masie cząsteczkowej ≤ 700, w ilości 47,6 - 61,7% wagowych całej kompozycji. Komponent B zawiera wypełniacz w postaci pyłu kwarcowego, korzystnie o udziale co najmniej 90% wielości ziaren o średnicy poniżej 63 µm, koniecznie zawierający w swoim składzie masowo minimum 99% SiO<sub>2</sub>, maksimum 1% A1<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, maksimum 0,05% Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> i maksimum 0,05% TiO<sub>2</sub> w ilości 7,4 – 28,6% wagowych całej kompozycji. Komponent C zawiera utwardzacz fenalkaminowy w ilości 23,8 - 30,9% wagowych.The subject of the invention is a low-toxic composition for obtaining protective coatings based on epoxy resin with a filler in the form of quartz dust and a method of obtaining these protective coatings. The essence of the invention is a composition for making protective coatings based on epoxy resin containing three components A, B and C, joined together by mixing. Component A contains an epoxy resin based on bisphenol A, preferably with a number average molecular weight ≤ 700, in an amount of 47.6 - 61.7% by weight of the total composition. Component B contains a filler in the form of quartz dust, preferably with a share of at least 90% of the number of grains with a diameter of less than 63 µm, necessarily containing a minimum of 99% SiO<sub>2</sub> and a maximum of 1% A1<sub> 2</sub>O<sub>3</sub>, maximum 0.05% Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> and maximum 0.05% TiO<sub>2< /sub> in an amount of 7.4 – 28.6% by weight of the entire composition. Component C contains phenalkamine hardener in an amount of 23.8 - 30.9% by weight.
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest niskotoksyczna kompozycja do otrzymywania powłok ochronnych na bazie żywicy epoksydowej o wysokiej przyczepności do podłoża oraz sposób otrzymywania powłok ochronnych. Wynalazek ma zastosowanie do otrzymywania powłok ochronnych jak i warstw wykończeniowych posadzek przemysłowych.The subject of the invention is a low-toxic composition for obtaining protective coatings based on epoxy resin with high adhesion to the substrate and a method for obtaining protective coatings. The invention is applicable to obtaining protective coatings and finishing layers of industrial floors.
Powłoki ochronne na bazie żywic epoksydowych znane obecnie z opisów patentowych, literatury fachowej i naukowej, składają się z dwóch płynnych komponentów. Przy czym pierwszy komponent zawiera w swym składzie żywicę epoksydową, a drugi substancję utwardzającą. Oba komponenty miesza się ze sobą bezpośrednio przed nałożeniem powłoki ochronnej na powierzchnię podkładu. Powłoki ochronne na bazie żywic epoksydowych układane są na podkładzie cementowym lub betonowym jako warstwa wykończeniowa posadzek. Powłoki te najczęściej stosowane są jako wykończenia posadzek w budynkach przemysłowych, ale mogą być również stosowane w budynkach mieszkalnych, usługowych i użyteczności publicznej.Protective coatings based on epoxy resins, currently known from patent descriptions, professional and scientific literature, consist of two liquid components. The first component contains an epoxy resin and the second a hardening substance. Both components are mixed together immediately before applying a protective coating to the surface of the primer. Protective coatings based on epoxy resins are placed on cement or concrete bases as the finishing layer of floors. These coatings are most often used as floor finishes in industrial buildings, but they can also be used in residential, commercial and public buildings.
Znany jest z polskiego opisu zgłoszenia patentowego P425183 środek do wykonywania powłok na bazie żywicy epoksydowej oraz jego zastosowanie. Zawiera on żywicę epoksydową na bazie bisfenolu A o masie cząsteczkowej < 700 w ilości 64,5-74,1% wagowych, wypełniacz w ilości 7,4-19,4% wagowych w postaci pyłu kwarcowego o udziale 60% wielkości ziaren o średnicy poniżej 63 μm, 25% o wielkości ziaren o średnicy od 63 do 150 μm, 7% o wielkości ziaren o średnicy od 100 do 150 μm, 6% o wielkości ziaren o średnicy od 150 do 430 μm, 2% o wielkości ziaren o średnicy od 430 do 1000 μm oraz utwardzacz na bazie alifatycznych poliaminów w ilości 16,1-18,5% wagowych. W tym wynalazku zastosowano pył kwarcowy.An epoxy resin-based coating agent and its application are known from the Polish description of patent application P425183. It contains an epoxy resin based on bisphenol A with a molecular weight < 700 in an amount of 64.5-74.1% by weight, a filler in an amount of 7.4-19.4% by weight in the form of quartz dust with a share of 60% of the grain size with a diameter below 63 μm, 25% with a grain size of 63 to 150 μm in diameter, 7% with a grain size of 100 to 150 μm in diameter, 6% with a grain size of 150 to 430 μm in diameter, 2% with a grain size of 430 to 1000 μm and a hardener based on aliphatic polyamines in an amount of 16.1-18.5% by weight. This invention uses quartz dust.
Na podstawie kart technicznych powłok ochronnych na bazie żywicy epoksydowej dostępnych na rynku ustalono, że znane kompozycje do wykonywania tych powłok zawierają w swym składzie wagowo komponent mający w swym składzie żywicę epoksydową (zwykle od 66% do 80%) oraz komponent zawierający utwardzacz (zwykle od 33% do 20%). Zmieszanie obu komponentów rozpoczyna reakcję utwardzania żywicy epoksydowej, a w konsekwencji nieodwracalne utwardzenie powłoki ochronnej z żywicy epoksydowej. Najczęściej stosowana w powłokach ochronnych żywica epoksydowa jest produktem reakcji bisfenolu (zwykle bisfenolu A) z epichlorohydryną. Utwardzacze stosowane w powłokach ochronnych z żywicy epoksydowej, zgodnie z ich składem chemicznym można podzielić na utwardzacze typu aminowego, utwardzacze alkaliczne, bezwodnikowe i katalityczne. Utwardzacze typu aminowego są jednymi z podstawowych utwardzaczy żywic epoksydowych i są najczęściej stosowane w powłokach ochronnych na bazie żywic epoksydowych służących jako warstwa wykończeniowa posadzek. Aby powłoka ochronna wykonana na bazie tych komponentów uzyskała odpowiednią przyczepność do podkładu (zazwyczaj wartość średnia oceniana metodą odrywania powinna wynosić minimum 1,5 MPa a pojedyncze wyniki nie powinny być niższe niż 1,0 MPa), należy odpowiednio przygotować powierzchnię podkładu. Najpierw należy wykonać obróbkę mechaniczną podkładu poprzez s zlifowanie, śrutowanie lub piaskowanie, następnie dokładnie oczyścić i odkurzyć powierzchnię, a na końcu nanieść środek sczepny.Based on the technical data sheets of protective coatings based on epoxy resin available on the market, it was determined that known compositions for making these coatings contain, by weight, a component containing epoxy resin (usually from 66% to 80%) and a component containing a hardener (usually from 33% to 20%). Mixing both components starts the hardening reaction of the epoxy resin and, consequently, the irreversible hardening of the protective epoxy resin coating. The epoxy resin most commonly used in protective coatings is the product of the reaction of bisphenol (usually bisphenol A) with epichlorohydrin. Hardeners used in protective epoxy resin coatings can be divided into amine-type hardeners, alkaline hardeners, anhydride hardeners and catalytic hardeners according to their chemical composition. Amine-type hardeners are one of the basic hardeners of epoxy resins and are most often used in protective coatings based on epoxy resins used as a finishing layer for floors. In order for the protective coating based on these components to obtain adequate adhesion to the primer (usually the average value assessed by the peeling method should be at least 1.5 MPa and individual results should not be lower than 1.0 MPa), the primer surface must be properly prepared. First, mechanical processing of the primer should be performed by grinding, shot-blasting or sandblasting, then thoroughly clean and vacuum the surface, and finally apply a bonding agent.
Główną wadą powłok ochronnych z żywic epoksydowych jest fakt, że ich składniki w postaci płynnej są bardzo szkodliwe dla środowiska, w tym działają toksycznie na organizmy wodne powodując w nich długotrwałe zmiany (rodzaj zagrożenia H411), działają drażniąco na skórę i oczy, (rodzaj zagrożenia H315 i H319), mogą powodować reakcje alergiczne skóry (rodzaj zagrożenia H317) i uszkod zenie oczu (rodzaj zagrożenia H318), a także powodować objawy alergii lub astmy lub trudności w oddychaniu w następstwie ich wdychania (rodzaj zagrożenia H334). Należy również nadmienić, że żywice epoksydowe są relatywnie bardzo drogim materiałem budowlanym. W związku z tym istnieje potrzeba znalezienia rozwiązania pozwalającego zmniejszyć całkowitą masę żywicy epoksydowej i innych szkodliwych związków chemicznych potrzebnych do wykonania powłoki ochronnej z żywicy epoksydowej. Kolejnym oczekiwaniem jest uzyskanie wyższych średnich wartości przyczepności do podłoża.The main disadvantage of protective coatings made of epoxy resins is the fact that their liquid ingredients are very harmful to the environment, including toxic effects on aquatic organisms, causing long-term changes in them (hazard type H411), irritating the skin and eyes (hazard type H411). H315 and H319), may cause allergic skin reactions (hazard type H317) and eye damage (hazard type H318), and may cause allergy or asthma symptoms or breathing difficulties if inhaled (hazard type H334). It should also be mentioned that epoxy resins are a relatively very expensive building material. Therefore, there is a need to find a solution to reduce the total weight of epoxy resin and other harmful chemicals needed to create an epoxy resin protective coating. Another expectation is to obtain higher average values of adhesion to the substrate.
Celem wynalazku jest opracowanie składu kompozycji do wykonywania powłok ochronnych na bazie żywicy epoksydowej zawierającego w swoim składzie wypełniacz w postaci pyłu kwarcowego umożliwiającego zmniejszenie całkowitej masy komponentów zawierających żywicę epoksydową i utwardzacz, potrzebnych do wykonania powłoki ochronnej z żywicy epoksydowej. Celem wynalazku jest również, aby opracowana kompozycja umożliwiała uzyskanie wymaganej przyczepności powłoki ochronnej do podłoża. Opracowany skład kompozycji do wykonywania powłok ochronnych pozwolić ma na uzyskanie wymaganej przyczepności powłoki ochronnej do podłoża: dla podłoży poddanych obróbce mechanicznej i naniesionym środkiem sczepnym oraz dla podłoży bez uprzedniej obróbki mechanicznej poprzez szlifowanie, piaskowanie lub śrutowanie, lecz tylko z odkurzeniem i nanoszeniem środka sczepnego.The purpose of the invention is to develop a composition for making protective coatings based on epoxy resin, containing a filler in the form of quartz dust, which makes it possible to reduce the total weight of components containing epoxy resin and hardener needed to make a protective coating of epoxy resin. The purpose of the invention is also for the developed composition to enable obtaining the required adhesion of the protective coating to the substrate. The developed composition of the composition for applying protective coatings is intended to achieve the required adhesion of the protective coating to the substrate: for substrates subjected to mechanical processing and with a bonding agent applied, and for substrates without prior mechanical treatment by grinding, sandblasting or shot-blasting, but only with vacuuming and applying a bonding agent.
Nieoczekiwanie okazało się, że cel został uzyskany dzięki opracowanym składzie ilościowym jak i jakościowym - zwłaszcza dodatku wypełniacza w postaci pyłu kwarcowego o opracowanym składzie, jak i utwardzacza. Przeprowadzone próby wykazały, że powyższe cechy posiada kompozycja do wykonywania powłok - środek według wynalazku.Unexpectedly, it turned out that the goal was achieved thanks to the developed quantitative and qualitative composition - especially the addition of a filler in the form of quartz dust with a developed composition and a hardener. The tests carried out showed that the above-mentioned features are possessed by the composition for making coatings - the agent according to the invention.
Istotą wynalazku jest kompozycja do wykonywania powłok ochronnych na bazie żywicy epoksydowej, utwardzacz oraz wypełniacz - trzy komponenty A, B i C, łączonych ze sobą poprzez mieszanie. Komponent A zawiera żywicę epoksydową na bazie bisfenolu A o masie cząsteczkowej <700 w ilości 47,6-61,7% wagowych kompozycji. Komponent B zawiera wypełniacz w postaci pyłu kwarcowego w ilości 7,4-28,6% wagowych kompozycji o udziale co najmniej 90% wielkości ziaren o średnicy poniżej 63 μm, i zawierający w swoim składzie masowo minimum 99% SO2, maksimum 1% AI2O3, maksimum 0,05% Fe2O3 i maksimum 0,05% TO2. Komponent C zawiera utwardzacz fenalkaminowy w ilości 23,830,9% wagowych kompozycji.The essence of the invention is a composition for making protective coatings based on epoxy resin, a hardener and a filler - three components A, B and C, combined by mixing. Component A contains an epoxy resin based on bisphenol A with a molecular weight of <700 in an amount of 47.6-61.7% by weight of the composition. Component B contains a filler in the form of quartz dust in the amount of 7.4-28.6% by weight of the composition with a share of at least 90% of the grain size with a diameter of less than 63 μm, and containing in its composition by mass a minimum of 99% SO2, a maximum of 1% Al2O3, maximum 0.05% Fe2O3 and maximum 0.05% TO2. Component C contains phenalkamine hardener in an amount of 23,830.9% by weight of the composition.
Wynalazek to również sposób otrzymywania powłok ochronnych z wykorzystaniem kompozycji na bazie żywicy epoksydowej na bazie bisfenolu A o masie cząsteczkowej <700 i zawierającej trzy w/w komponenty. Polega on na zmieszaniu komponentów kompozycji i na nałożeniu na powierzchnię, przy czym utwardzacz C dodaje się bezpośrednio przed nałożeniem powłoki na powierzchnię. Wskaźnikiem dostatecznie dokładnego wymieszania ze sobą trzech komponentów posiadających w stanie wyjściowym różne zabarwienie, jest uzyskanie jednolitej barwy i konsystencji całej masy, wolnej od różnokolorowych smug i braku widocznych grudek.The invention is also a method of obtaining protective coatings using a composition based on an epoxy resin based on bisphenol A with a molecular weight of <700 and containing the three above-mentioned components. It involves mixing the components of the composition and applying it to the surface, with hardener C being added immediately before applying the coating to the surface. An indicator of sufficiently thorough mixing of three components with different colors in their initial state is obtaining a uniform color and consistency of the entire mass, free from different colored streaks and the absence of visible lumps.
Zastosowanie wypełniacza w postaci pyłu kwarcowego w powłokach ochronnych z żywicy epoksydowej służących do wykonywania posadzek umożliwia zmniejszenie sumarycznego zapotrzebowania na komponent zawierający żywicę epoksydową i komponent zawierający utwardzacz o 7,4-28,6% wagowych. Co oznacza, że zawartość toksycznych substancji chemicznych w kompozycji do wykonywania powłok ochronnych z żywicy epoksydowej zmniejszyła się o 7,4-28,6% wagowych.The use of a filler in the form of quartz dust in protective coatings made of epoxy resin for flooring makes it possible to reduce the total demand for the component containing the epoxy resin and the component containing the hardener by 7.4-28.6% by weight. This means that the content of toxic chemicals in the composition for making protective epoxy resin coatings decreased by 7.4-28.6% by weight.
Kompozycja według wynalazku jest dogodna w użyciu i może być stosowana w bardzo szerokim zakresie w warunkach przemysłowych. Wynalazek może znaleźć zastosowanie do wykonywania powłok ochronnych z żywic epoksydowych. Dzięki zastosowaniu opracowanej powłoki ochronnej możliwe jest uzyskanie wymaganej przyczepności powłoki ochronnej do podłoża betonowego bez konieczności obróbki mechanicznej podkładu poprzez szlifowanie, piaskowanie lub śrutowanie, wymagane jest odkurzenie powierzchni i nanoszenie środka sczepnego. Wynalazek umożliwia uzyskanie średniej wartości przyczepności do podłoża ocenianej metodą odrywania minimum 2,5 MPa i pojedynczych wyników nie niższych niż 2,0 MPa bez konieczności obróbki mechanicznej podkładu betonowego poprzez szlifowanie, piaskowanie lub śrutowanie, wymagane jest odkurzenie powierzchni i nanoszenie środka sczepnego.The composition according to the invention is convenient to use and can be used in a very wide range in industrial conditions. The invention may be used to produce protective coatings from epoxy resins. Thanks to the use of the developed protective coating, it is possible to obtain the required adhesion of the protective coating to the concrete substrate without the need to mechanically process the primer by grinding, sandblasting or shot-blasting; vacuuming the surface and applying a bonding agent is required. The invention makes it possible to obtain an average value of adhesion to the substrate assessed by the peeling method of at least 2.5 MPa and individual results of not less than 2.0 MPa without the need to mechanically process the concrete base by grinding, sandblasting or shot-blasting; vacuuming the surface and applying a bonding agent is required.
Wynalazek przybliżono w przykładach wykonaniaThe invention is described in embodiments
Przykład 1Example 1
Skład kompozycji.Composition.
- Komponent A zawierający żywicę epoksydową na bazie bisfenolu A o masie cząsteczkowej <700 w ilości 61,7% wagowych (61,7 g na 100 g kompozycji),- Component A containing epoxy resin based on bisphenol A with a molecular weight <700 in an amount of 61.7% by weight (61.7 g per 100 g of the composition),
- Komponent B zawierający wypełniacz w postaci pyłu kwarcowego, o udziale co najmniej 90% wielości ziaren o średnicy poniżej 63 μm, zawierający w swoim składzie masowo minimum 99% SiO2, maksimum 1% AI2O3, maksimum 0,05% Fe2O3 i maksimum 0,05% TO2 w ilości 7,4% wagowych (7,4 g na 100 g kompozycji),- Component B containing a filler in the form of quartz dust, with a share of at least 90% of the grain size with a diameter of less than 63 μm, containing in its composition by mass a minimum of 99% SiO2, a maximum of 1% Al2O3, a maximum of 0.05% Fe2O3 and a maximum of 0.05 % TO2 in the amount of 7.4% by weight (7.4 g per 100 g of the composition),
- Komponent C zawierający utwardzacz fenalkaminowy w ilości 30,9% wagowych (30,9 g na 100 g kompozycji).- Component C containing phenalkamine hardener in an amount of 30.9% by weight (30.9 g per 100 g of the composition).
Sposób otrzymania powłoki z kompozycji.Method of obtaining a coating from the composition.
Miesza się komponenty przed nałożeniem na podłoże celem otrzymania powłoki np. posadzki. Utwardzacz C dodaje się bezpośrednio przed nałożeniem powłoki na powierzchnię.The components are mixed before being applied to the substrate to obtain a coating, e.g. a floor. Hardener C is added immediately before applying the coating to the surface.
Przykład 2Example 2
Skład kompozycjiComposition
- Komponent A zawierający żywicę epoksydową na bazie bisfenolu A o masie cząsteczkowej <700 w ilości 53,8% wagowych (53,8 g na 100 g kompozycji).- Component A containing epoxy resin based on bisphenol A with a molecular weight <700 in an amount of 53.8% by weight (53.8 g per 100 g of the composition).
- Komponent B zawierający wypełniacz w postaci pyłu kwarcowego o udziale co najmniej 90% wielości ziaren o średnicy poniżej 63 μm, zawierający w swoim składzie masowo minimum 99% SiO2, maksimum 1% AI2O3, maksimum 0,05% Fe2O3 i maksimum 0,05% TiO2 w ilości 19,3% wagowych (19,3 g na 100 g kompozycji),- Component B containing a filler in the form of quartz dust with a share of at least 90% of the grain size with a diameter of less than 63 μm, containing in its composition by mass a minimum of 99% SiO2, a maximum of 1% Al2O3, a maximum of 0.05% Fe2O3 and a maximum of 0.05% TiO2 in the amount of 19.3% by weight (19.3 g per 100 g of the composition),
- Komponent C zawierający utwardzacz fenalkaminowy w ilości 26,9% wagowych (26,9 g na 100 g kompozycji).- Component C containing phenalkamine hardener in an amount of 26.9% by weight (26.9 g per 100 g of the composition).
Przykład 3Example 3
Skład kompozycji.Composition.
- Komponent A zawierający żywicę epoksydową na bazie bisfenolu A o masie cząsteczkowej <700 w ilości 47,6% wagowych (47,6 g na 100 g kompozycji),- Component A containing epoxy resin based on bisphenol A with a molecular weight <700 in an amount of 47.6% by weight (47.6 g per 100 g of the composition),
- Komponent B zawierający wypełniacz w postaci pyłu kwarcowego o udziale co najmniej 90% wielości ziaren o średnicy poniżej 63 μm, zawierający w swoim składzie masowo minimum 99% SiO2, maksimum 1% AI2O3, maksimum 0,05% Fe2O3 i maksimum 0,05% TO2 w ilości 28,6% wagowych (28,6 g na 100 g kompozycji),- Component B containing a filler in the form of quartz dust with a share of at least 90% of the grain size with a diameter of less than 63 μm, containing in its composition by mass a minimum of 99% SiO2, a maximum of 1% Al2O3, a maximum of 0.05% Fe2O3 and a maximum of 0.05% TO2 in the amount of 28.6% by weight (28.6 g per 100 g of the composition),
- Komponent C zawierający utwardzacz fenalkaminowy w ilości 23,8% wagowych (23,8 g na 100 g kompozycji).- Component C containing phenalkamine hardener in an amount of 23.8% by weight (23.8 g per 100 g of the composition).
Jako podłoże pod powłokę ochronną zastosowano podkład betonowy klasy C30/37 o grubości 150 mm i wytrzymałości na ściskanie wynoszącej minimum 30 MPa oraz przypowierzchniowej wytrzymałości na rozciąganie minimum 1,5 MPa. Przed nałożeniem powłoki ochronnej podkład betonowy w Przykładzie 1 został poddany obróbce mechanicznej poprzez szlifowanie, a Przykładach 2 i 3 nie został poddany obróbce mechanicznej. W Przykładach 1, 2 i 3 powierzchnię podkładu oczyszczono z zanieczyszczeń i zaczynu cementowego, a następnie odkurzono uzyskując powierzchnię szorstką, suchą (wilgotność masowa minimum 4%), twardą, stabilną i bez spękań. Następnie na powierzchnie nałożono środek sczepny.A concrete base of class C30/37 with a thickness of 150 mm and a compressive strength of at least 30 MPa and a near-surface tensile strength of at least 1.5 MPa was used as the substrate for the protective coating. Before applying the protective coating, the concrete base in Example 1 was mechanically processed by grinding, and in Examples 2 and 3 it was not mechanically processed. In Examples 1, 2 and 3, the surface of the base was cleaned of dirt and cement slurry, and then vacuumed to obtain a rough, dry surface (mass moisture content of at least 4%), hard, stable and without cracks. A bonding agent was then applied to the surfaces.
Po dokładnym wymieszaniu komponentów A i B mieszadłem wolnoobrotowym (maksimum 300 obrotów na minutę) przez ok. 3 minuty uzyskano dla Przykładów 1,2 i 3 jednorodną konsystencję. Po wymieszaniu materiał przelano do czystego pojemnika i ponownie gruntownie wymieszano. Temperatura komponentów A i B podczas mieszania wynosiła 20±2°C. W przypadku każdego z przykładów uzyskano jednolitą barwę i konsystencję całej masy, wolną od różnokolorowych smug i braku widocznych grudek. Utwardzacz C dodano bezpośrednio przed nałożeniem powłoki ochronnej na powierzchnię podkładu. Powłokę ochronną na bazie żywicy epoksydowej z wypełniaczem w postaci pyłu kwarcowego według Przykładów 1, 2 i 3 ułożono jako warstwę wykończeniową na podkładzie betonowym po 28 dniach od zabetonowania. Wymieszany materiał rozłożono na powierzchni za pomocą pacy ząbkowanej i dokładnie odpowietrzono przez wałkowanie wałkiem kolczastym na krzyż. W ten sposób uzyskano powłokę ochronną o grubości od 1,4 do 2 mm.After thoroughly mixing components A and B with a low-speed mixer (maximum 300 rpm) for approximately 3 minutes, a homogeneous consistency was obtained for Examples 1, 2 and 3. After mixing, the material was poured into a clean container and mixed thoroughly again. The temperature of components A and B during mixing was 20±2°C. In the case of each example, a uniform color and consistency of the entire mass was achieved, free from multi-colored streaks and no visible lumps. Hardener C was added immediately before applying the protective coating to the primer surface. A protective coating based on epoxy resin with a quartz dust filler according to Examples 1, 2 and 3 was applied as a finishing layer on the concrete base 28 days after concreting. The mixed material was spread on the surface using a notched trowel and thoroughly deaerated by rolling crosswise with a spiked roller. In this way, a protective coating with a thickness of 1.4 to 2 mm was obtained.
Zastosowanie kompozycji na bazie żywicy epoksydowej o wysokiej przyczepności do podłoża z wypełniaczem w postaci pyłu kwarcowego umożliwiło uzyskanie średniej wartości przyczepności powłoki ochronnej przy odrywaniu do podkładu ocenianej metodą odrywania wynoszącej 2,99±0,23 MPa dla Przykładu 1,2,93±0,40 MPa dla Przykładu 2 oraz 2,94±0,33 MPa dla Przykładu 3. Dla porównania, w przypadku wykonania powłoki ochronnej z wykorzystaniem znanego środka do wykonywania powłok na bazie żywicy epoksydowej zawierającego w swym składzie wagowo komponent zawierający żywicę epoksydową (66,7%) oraz komponent zawierający utwardzacz fenalkaminowy (33,3%) bez wykonania obróbki mechanicznej podkładu betonowego i z naniesieniem środka sczepnego uzyskano średnią wartość przyczepności przy odrywaniu do podkładu ocenianą metodą odrywania wynoszącą 2,89± 0,22 MPa. Natomiast dla podkładu poddanego obróbce mechanicznej podłoża w postaci szlifo wania i z naniesieniem środka sczepnego uzyskano średnią wartość przyczepności przy odrywaniu do podkładu wynoszącą 2,91±0,34 MPa.The use of a composition based on an epoxy resin with high adhesion to the substrate with a filler in the form of quartz dust made it possible to obtain an average value of adhesion of the protective coating to the substrate when peeling off, assessed by the peeling method, of 2.99±0.23 MPa for Example 1, 2, 93±0, 40 MPa for Example 2 and 2.94±0.33 MPa for Example 3. For comparison, in the case of a protective coating using a known coating agent based on epoxy resin containing a component containing epoxy resin by weight (66.7 %) and a component containing phenalcamine hardener (33.3%), without mechanical processing of the concrete base and with the application of a bonding agent, the average value of peel adhesion to the base assessed by the peel method was 2.89 ± 0.22 MPa. However, for the primer subjected to mechanical processing of the substrate in the form of grinding and with the application of a bonding agent, the average peel adhesion value to the substrate was 2.91±0.34 MPa.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL437755A PL244433B1 (en) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | Low-toxicity composition based on epoxy resin with high adhesion to the substrate for protective coatings and method of obtaining protective coatings using the composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL437755A PL244433B1 (en) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | Low-toxicity composition based on epoxy resin with high adhesion to the substrate for protective coatings and method of obtaining protective coatings using the composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL437755A1 PL437755A1 (en) | 2022-10-31 |
| PL244433B1 true PL244433B1 (en) | 2024-01-29 |
Family
ID=83852876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL437755A PL244433B1 (en) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | Low-toxicity composition based on epoxy resin with high adhesion to the substrate for protective coatings and method of obtaining protective coatings using the composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL244433B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL442833A1 (en) * | 2022-11-16 | 2024-05-20 | Politechnika Wrocławska | Ecological agent for base coatings and its application |
-
2021
- 2021-04-30 PL PL437755A patent/PL244433B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL437755A1 (en) | 2022-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS5820768A (en) | Reformer for surface layer of cementitious hardened matter | |
| PL244433B1 (en) | Low-toxicity composition based on epoxy resin with high adhesion to the substrate for protective coatings and method of obtaining protective coatings using the composition | |
| KR102559261B1 (en) | Material for coating water tank and coating method using the same | |
| JPH0318514B2 (en) | ||
| US4920002A (en) | Colored and wear-resistant decorative coating based on epoxy resin and for use on floors and on panels, and method of obtaining it | |
| JP2001207118A (en) | Surface coating material containing aqueous silicate salt solution as base and method of forming coated film thereof | |
| JPS62278280A (en) | Inorganic paint composition | |
| JP2013217031A (en) | Substrate concrete surface adjustment method and substrate concrete floor construction method applying the same | |
| JP3767873B2 (en) | Structure reinforcement method | |
| EP0083867A2 (en) | Method of applying an inorganic paint | |
| JP4651336B2 (en) | Sulfuric acid resistant mortar composition and concrete anticorrosion waterproofing method | |
| JPH11116317A (en) | Acid-resistant composite cement composition | |
| KR100344004B1 (en) | Coating Material Comprising Aqueous Silicate Solution and a Coating Method Using The Same | |
| Bond | At a glance | |
| PL243322B1 (en) | Coating based on epoxy resin | |
| JPS6147766A (en) | Additive for indoor wall material | |
| JPH0565427A (en) | Cement-based coating composition | |
| PL237204B1 (en) | Agent for making epoxy resin based coatings and their application | |
| JPH11279439A (en) | Surface coating film material mixed with sodium silicate | |
| JP2013217033A (en) | Substrate concrete surface high-pressure adjustment method, and substrate concrete floor construction method applying the same | |
| JPS60137957A (en) | Epoxy cement composition rapidly curable-in-water | |
| KR102448907B1 (en) | Lining composition and coating film construction method using the same | |
| JPS62258779A (en) | Formation of inorganic film | |
| JP2738546B2 (en) | Lining paint used to rectify existing water supply piping | |
| US595066A (en) | Tiengesellsciiaft |