Optrbttkewano dnia 20 lipca 19i4l« G0MbS?/DV POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 36079 Instytut Techniki Budowlanej (Warszawa, Polska) KI. 87 b, O Izolujaca warstwa posrednia miedzy szklanymi lub o szklistej powierzchni elementami budowlanymi a zaprawa U*tetóont -patentu z moca od dnia 31 .marca 1950 r.^Przedmiotem wynalazku jest warstwa posred¬ nia miedzy elementami budowlanymi (np. cegly lub bloki) ze szkla lub szklistego tworzywa, lub tez warstwa z tworzywa o szklistej powierzchni, laczaca elementy budowlane za pomoca zaprawy.Przyczepnosc zaprawy do szkla oraz do ze- szldonych lub szklistych powierzchni, np. do blo¬ ków szklanych, rózni sie od przyczepnosci do ce¬ giel bez glazury lub podobnych porowatych ele¬ mentów budowlanych. Z tego powodu wystepuja czesto ujemne rezultaty przy nakladaniu zapra¬ wy na powierzchnie bloków szklanych. Rezultat tego zwykle nie daje sie przewidziec. Przyczyny odmiennego zachowania sie zaprawy nie sa do¬ kladnie znane. Prawdopodobnie przyczepnosc jest zalezna od zawartosci wody w zaprawie oraz od czasu, przez jaki woda moze wyparowywac mie¬ dzy polozeniem zaprawy a nalozeniem nastepne¬ go elementu szklanego. Poza tym budowa z blo¬ ków szklanych lub szklistej powierzchni wyka¬ zuje tana ujemna strone, polegajaca na tym, ze bloki te nie wytrzymuja naprezen, wystepujacych wskutek zmian temperatury.Stwierdzono, ze jesli szklo lub szkliste po¬ wierzchnie, na które naklada sie zaprawe, pokryc uprzednio warstwa odpowiedniego lakieru z zy¬ wic syntetycznych, to polaczenia takie sa nie tyl¬ ko trwalsze, ale równiez lepiej znosza zmiany temperatury niz przy bezposrednim nakladaniu zaprawy. Do tego celu uzyto róznego rodzaju la¬ kierów, twardniejacych pod wplywem ciepla lub tez termoplastycznych. Najwieksza wytrzymalosc osiagnieto przy stosowaniu zywic termoplastycz¬ nych, np. akrylanów, metaakrylanów i zywic po¬ liwinylowych, szczególniezas octanów* poliwinylo¬ wych. Doswiadczenie jednak wykazalo, ze lakiery te w razie wilgoci traca bardzo szybko swa przy¬ czepnosc do szkla oraz ze w ogóle obecnosc wil¬ goci bardzo utrudnia polaczenie. Jesli powloka lakieru zawilgnie przed nalozeniem zaprawy na blok szklany, to przyczepnosc jej do szkla ule¬ gnie zmniejszeniu, co moze stac sie przyczyna czesciowego lub calkowitego usuniecia powloki w czasie pracy; rzecz prosta, pociaga to za soba niedostateczna wytrzymalosc budowli. Przyczep-, nosc powloki lakieru do szkla w gotowym bu-dynku moze byc oslabiona równiez przez stale lub nawet tylko przejsciowe dzialanie wilgoci, co jak juz zaznaczono, pociaga zawsze za soba osla¬ bienie wiazania.Glównym celem wynalazku jest stworzenie po¬ laczenia elementów budowlanych ze szkla, jak np. bloki lub cegly, które przynajmniej na po¬ wierzchni przyjmujacej zaprawe sa szkliste, wskutek czego zapewniona bylaby dobra przy¬ czepnosc zaprawy. Poza tym polaczenie to jest tanie, proste w stosowaniu, niewrazliwe na wil¬ goc i nie wykazuje wspomnianych wyzej wad.Wedlug wynalazku, powierzchnie przyjmujace zaprawe przykrywa sie podwójna warstwa kry¬ jaca. Jedna warstwa sklada sie z czesciowo zhy- droiizowalnego estru krzemianowego. Warstwe te naklada sie bezposrednio na szklo. — Druga, wierzchnia powloke stanowi zywica syntetyczna, np. polimeryzowany octam winylu. Na te war¬ stwe naklada sie zaprawe. Powloki tego rodzaju maja dostateczna przyczepnosc do szkla zarówno w otoczeniu suchym, jak i wilgotnym. Tworza silne i wystarczajace polaczenie z zaprawa. Dzie¬ ki stosowaniu powlok tego rodzaju mozna unik¬ nac wyzej wspomnianych trudnosci z zaprawa.Jak wykazaly doswiadczenia, stosowanie poje¬ dynczej powloki z jednej warstwy zhydrolizowa- nego estru krzemianowego daje nie wystarcza¬ jace rezultaty, zapewne z tego powodu, ze za¬ prawa ma zbyt mala przyczepnosc do estru. Aby otrzymac dostateczna przyczepnosc do szkla i wy¬ starczajaca wytrzymalosc polaczenia z zaprawa równiez w wilgotnych warunkach, nalezy wedlug wynalazku pokryc warstwa zhydrolizowanego estru krzemianowego powloke z zywicy synte¬ tycznej, np. z polimeryzowanego octanu winylu.Wedlug wynalazku do utworzenia powloki z zhydrolizowanego estru krzemianowego nadaja sie najlepiej krzemiany alkilów, a zwlaszcza krzemian etylu. Mozna uzyc w tym celu rów¬ niez innych estrów alkilowych, np. krzemianów metylu lub ich wyzszych polaczen alkoholowych.Regulowanie hydrolizy estrów metylowych jest stosunkowo trudne; wyzsze estry daja sie co prawda hydrolizowac w wystarczajacym stopniu, lecz stosunkowa zawartosc krzemu zmniejsza sie w miare wzrostu ciezaru czasteczkowego, tak ze stosowanie ich nie jest tak ekonomiczne, jak estrów, zawierajacych wieksza ilosc krzemu. % podanych wyzej powodów w wiekszosci przy¬ padków stosuje sie krzemian etylu, gdyz hydro¬ liza jego przebiega latwo i moze byc kontrolo¬ wana, a poza tym stoi on w duzych ilosciach do dyspozycji oraz zawiera stosunkowo duza ilosc krzemu.Wazne jest, aby przeznaczony do hydrolizy ester krzemowy przygotowac odpowiednio przed nalozeniem go na szkliste powierzchnie. Fachow¬ cy wiedza, ze w tym celu mozna stosowac rózne sposoby. Godny zalecenia sposób polega na zmie¬ szaniu 100 czesci wagowych krzemianu etylu, 100 czesci wagowych 96 %^wego alkoholu etylowego oraz 10 czesci wagowych wody. Do tej mieszaniny dodaje sie niewielka ilosc kwasu, naj¬ lepiej pól czesci wagowej 1 %-wego roztworu chlorowodoru w wodzie. Mieszanine te gotuje sie nastepnie godzine lub w miare potrzeby dluzej pod chlodnica zwrotna.Zhydrolizowany krzemian etylu naklada sie zgodnie z wynalazkiem wprost na szklo lub na szkliste powierzchnie, aby wytworzyc na nich powloke kryjaca. Warstwa ta wysycha po na¬ lozeniu, dajac wytrzymala blone. Najlepsze re¬ zultaty uzyskuje sie, nakladajac zewnetrzna warstwe ze spolimeryzowanego octanu winylu w chwili, gdy podklad z krzemianu etylu traci swa lepkosc.Sposób ten calkowicie wystarcza w praktyce, jednak z ekonomicznego punktu widzenia ma pewne wady. Stosowanie znydrolizowanego krzemianu etylu napotyka 'równiez'na trudnosci z tego powodu, ze na takiej powloce tworza sie po pewnym czasie rysy. Czas ten jest prawdopo¬ dobnie zalezny od ilosci wody, uzytej do hydro¬ lizy. Z tego powodu powloke ze zhydrolizowane¬ go krzemianu nalezy uczynic plastyczna. Mozna to uzyskac przez uzycie odpowiedniego srodka (plastyfikatora), który zapobiega tworzeniu sie rys na powierzchni elementu budowlanego, a po¬ za tym wplywa dodatnio na przyczepnosc z jed¬ nej strony do szkla, z drugiej zas do zewnetrz¬ nej powloki z octanu winylu. Wedlug wynalazku mozna osiagnac specjalna korzysc, jesli w celu uplastycznienia warstwy ze zhydrolizowanego krzemianu etylu doda sie do niej spolimeryzo¬ wanego octanu winylu. Wskutek tego uzyskuje sie nie tylko dostateczna plastycznosc powloki ze zhydrolizowanego krzemianu etylu, leci rów¬ niez — na czym polega szczególna korzysc — odpada koniecznosc nakladania zewnetrznej war¬ stwy z octanu winylu w oznaczonym czasie.Oznacza to, ze przy stosowaniu powloki plastycz¬ nej zewnetrzna ^arstw£ z octanu winylu mozna nakladac w dowolnej chwili, a nie tylko wtedy, gdy zanika leplgpsc walstwy ze zhydrolizowanego krzemianu etylu. Jesi to specjalnie korzystne w zastosowahi|i ejerneritów budowlanych.'Ilosc octanu winyl^, dodawana *w .celu nada^ nia plastycznosc jjo krzemianu etylu, moze byc zmieniana w szerokich granicach. Zadowalajace — 2 —rezultaty otrzymuje sic przy stosowaniu miesza¬ niny z róznych czesci octanu winylu i zhydroli- zowanego krzemianu etylu. Odpowiednia miesza¬ nina do wytwarzania powloki krzemianowej skla¬ da sie z 10% zhydrolioowanego krzemianu etylu, 10%. spolimeryzowanego octanu winylu i 80% alkoholu etylowego (95%-wego).Powloka taka jest plastyczna wskutek zawar¬ tosci octanu winylu, lecz nie zapewnia jeszcze dostatecznej przyczepnosci do zaprawy, tak ze równiezV tym przypadku konieczne jest zasto¬ sowanie drugiej zewnetrznej warstwy ze spoli¬ meryzowanego octanu winylu. Na elementach bu¬ dowlanych na wyschnieta powloke ze zhydroli- zowanego krzemianu etylu naklada sie zewnetrz¬ na powloke z polimerycznego roztworu octanu winylu. Po wyschnieciu jej mozna nakladac za¬ prawe w zwykly sposób, ^polimeryzowany octan winylu, stanowiacy zewnetrzna powloke war¬ stwy, naklada sie przewaznie w postaci stezo¬ nego roztworu, np. 30%-wego, w alkoholu etylo¬ wym lub innym odpowiednim rozpuszczalniku.Stosowac mozna rózne rodzaje spolimeryzowane¬ go octanu winylu, lecz najodpowiedniejsza jest. odmiana siedmiosekundowa, gdyz mozna otrzy¬ mac z niej bardziej stezone roztwory niz z pro¬ duktów wysoko spolimeryzowanych.Powloki mozna nakladac w dowolny sposób np. przez malowanie pedzlem, natryskiwanie, za¬ nurzanie lub nakladanie walcem. Ogrzewanie nie jest konieczne, lecz jesli byloby to pozadane, to elementy budowlane po nalozeniu jednej lub dwóch warstw mozna ogrzac az do 110 °C.Powloki tego rodzaju posiadaja odpowiednia twardosc, plastycznosc i wytrzymalosc, maja do¬ stateczna przyczepnosc do powierzchni elementu budowlanego w warunkach suchych i mokrych oraz zapewniaja wystarczajaco mocno polaczenie z zaprawa.Bloki szklane, pokryte dwuwarstwowa powlo¬ ka wedlug wynalazku, zostaly poddane doswiad¬ czeniom w celu zbadania wytrzymalosci polacze¬ nia zaprawa. Doswiadczenia wykazaly, ze wy¬ trzymalosc na zlamanie wynosi 10 kg na cm' w stanie suchym, na mokro zas 3,5 kg na cm9.Podobne doswiadczenia, lecz bez powloki krze¬ mianowej, bedacej przedmiotem wynalazku, wy¬ kazaly ta sama wytrzymalosc w stanie suchym, lecz na mokro wytrzymalosc na zlamanie wyno¬ sila zaledwie 1,4 kg/cm*. Doswiadczenia te wy¬ kazaly duza odpornosc na wilgoc, która uzyskuje sie dzieki stosowaniu wynalazku.Hydroliza estrów krzemianowych jest koniecz¬ na przy stosowaniu wynalazku, co wyplywa z faktu, ze powloki, otrzymane z mieszaniny octanu winylu i niezhydrolizowanego krzemianu etylu, nie wykazaly w mokrym stanie lepszej przyczepnosci niz powloki, skladajace sie z same¬ go octanu winylu.Zaznacza sie, ze przy stosowaniu wynalazku mozliwe sa rózne zmiany. Chociaz najwlasciwsze jest stosowanie zewnetrznej powloki z polime¬ rycznego octanu winylu, to jednak moga byc uzyte do tego celu inne lakiery, syntetyczne zy¬ wice lub mieszaniny tych cial, pod warunkiem, ze beda mialy wystarczajaca przyczepnosc do warstwy spodniej i do zaprawy. Warstwy kry¬ jace, szczególnie zewnetrzne, ze zhydrolizowa- nych octanów mozna w razie potrzeby zabarwic przez dodanie barwników.Wynalazek mozna stosowac nie tylko do blo¬ ków szklanych, jak opisano, lecz równiez do innych cegiel i bloków budowlanych, które maja szkliste powierzchnie, stykajace sie z zaprawa, tak ze przyczepnosc zaprawy jest nie wystarcza-, jaca. Poza tym, jesli z jakiegokolwiek powodu jest to potrzebne, mozna pokrywac dwuwarstwo¬ wa powloke cale bloki lub dowolne ich czesci,, chociaz wystarcza powloka tylko na powierzch¬ niach stykajacych sie z zaprawa. Najkorzystniej¬ sze jest otrzymywanie zewnetrznej powloki z roz¬ tworu spolimeryzowanego, który tworzy powloke przez ulatnianie sie rozpuszczalnika, przy czym polimeryzacja nastepuje bez potrzeby doprowa¬ dzania ciepla, gdy tymczasem przy stosowaniu monomerycznego roztworu octanu winylu ogrze¬ wanie jest konieczne. PL