RU2109788C1

RU2109788C1 - Adhesive composition

Info

Publication number: RU2109788C1
Application number: RU93027648A
Authority: RU
Inventors: А.И. Козловский; В.А. Рахманов; Р.А. Козловский; Д.Ф. Толорая; А.Е. Туранов; Ю.М. Дерковский; Е.Г. Величко; Г.В. Топильский
Priority date: 1993-05-25
Filing date: 1993-05-25
Publication date: 1998-04-27

Abstract

FIELD: production of building materials; adhesive compositions for glueing together extra-light polystyrene-concrete elements of forms in building cottages using precast-monolithic panels; adhesive compositions for use as sealants, packing mixtures, mortars for fixing lines. SUBSTANCE: adhesive composition comprises, wt. -%: polymer, 12.7-32.99; mineral filler, 40-55; modifying agent, 0.01-0.3; dispersant-solvent, the balance. Adhesive composition has Suttard viscosity 105-108 mm. Kinetic aspect of reaching required strength is such that adhesive joint achieves strength at level 0.23-0.4 MPa after 3.3-4 h, respectively. Physico-mechanical parameters of strength and amenability to warping of adhesive joint are more than twice better than known parameters under other equal conditions. EFFECT: higher efficiency. 3 tbl

Description

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к клеевым композициям для склеивания особо легких опалубочных элементов из ячеистых бетонов или полистиролбетона в сборно-монолитном коттеджном или многоэтажном домостроительстве, а также в качестве герметиков, уплотнительных и ремонтных смесей и крепительных составов для декоративно-отделочных работ. The invention relates to building materials, in particular to adhesive compositions for gluing especially light formwork elements from cellular concrete or polystyrene concrete in precast-monolithic cottage or multi-storey housing construction, as well as as sealants, sealing and repair mixtures and fixing compounds for decorative finishing works.

Известна клеевая композиция, включающая, мас.ч.: 100 белого портландцемента, 20-60 молотого карбоната кальция, 1-5 порошкообразного силиката кальция состава 2CaO•3SiO₂•mH₂O и 2-5 различных модифицирующих добавок [1]. Недостатками известной клеевой композиции являются относительно высокие усадочные деформации клеевого шва в ранние сроки набора прочности и недостаточная его удерживающая способность на поверхности изделия.Known adhesive composition, including, by weight: 100 white Portland cement, 20-60 ground calcium carbonate, 1-5 powdered calcium silicate composition 2CaO • 3SiO ₂ • mH ₂ O and 2-5 various modifying additives [1]. The disadvantages of the known adhesive composition are the relatively high shrinkage deformation of the adhesive joint in the early stages of curing and its insufficient holding capacity on the surface of the product.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является клеевая композиция, включающая, мас.%: 60-68 гидравлическое вяжущее, 30-32 наполнитель и 1-8 модифицирующие добавки в виде виниловых, акриловых, стирольных или других полимеров [2]. Недостатком известного технического решения является относительно низкая механическая прочность клеевого шва на ранних стадиях набора прочности. The closest in technical essence and the achieved effect is an adhesive composition, including, wt.%: 60-68 hydraulic binder, 30-32 filler and 1-8 modifying additives in the form of vinyl, acrylic, styrene or other polymers [2]. A disadvantage of the known technical solution is the relatively low mechanical strength of the adhesive joint in the early stages of curing.

Цель изобретения - улучшение реологических свойств клеевой композиции, увеличение скорости набора прочности клеевого шва на ранних стадиях твердения, а также снижения уровня усадочных деформаций клеевого соединения в заявленном диапазоне рабочих температур. The purpose of the invention is to improve the rheological properties of the adhesive composition, increase the speed of curing of the adhesive joint in the early stages of hardening, as well as reduce the level of shrinkage deformation of the adhesive joint in the claimed range of operating temperatures.

Поставленная цель достигается тем, что клеевая композиция, включающая полимер, минеральный наполнитель, модификатор и диспергатор-растворитель, в свежеприготовленном виде имеет нормальную густоту 105-108 мм, обеспечивающую хорошую удерживающую ее способность на наклонной поверхности изделия и кинетику набора прочности клеевого соединения на уровне 0,23-0,4 МПа через 3,3-4 ч при температуре окружающей среды от минус 10 до плюс 30^oC при следующем массовом соотношении компонентов,%:
Полимер - 12,7-32,99
Минеральный наполнитель - 40,0-55,0
Модифицирующая добавка - 0,01-0,3
Диспергатор-растворитель - Остальное.This goal is achieved in that the adhesive composition comprising a polymer, a mineral filler, a modifier and a dispersant-solvent, in freshly prepared form, has a normal density of 105-108 mm, providing its good holding ability on an inclined surface of the product and the kinetics of adhesive strength set at level 0 , 23-0.4 MPa after 3.3-4 hours at ambient temperature from minus 10 to plus 30 ^o C in the following mass ratio of components,%:
Polymer - 12.7-32.99
Mineral filler - 40.0-55.0
Modifying additive - 0.01-0.3
Dispersant Solvent - Else.

Отличительным признаком предлагаемого технического решения является состав клеевой композиции, ее реологические свойства и кинетические особенности набора прочности клеевого соединения в ранние сроки твердения. A distinctive feature of the proposed technical solution is the composition of the adhesive composition, its rheological properties and kinetic features of the set of adhesive strength in the early stages of hardening.

Указанные отличия позволяют получать клеевую композицию с комплексом заданных свойств, способных обеспечить возможность склеивания горизонтальных, наклонных и вертикальных поверхностей строительных элементов при сохранении эффекта сплошности и равномерности свежеуложенной композиции на клеевой дорожке. Эффект тонкого слоя клеевой композиции, достигаемый за счет состава и определенной гранулометрии минерального наполнителя, способствует установлению такой кинетической закономерности набора прочности клеевого шва, при которой существует возможность коррекции уровня свежеуложенных опалубочных элементов путем их сдвига друг относительно друга через 0,5-0,45 ч после их склеивания без нарушения эффекта сплошности и при сохранении физико-механических показателей клеевого соединения. These differences allow you to get an adhesive composition with a set of desired properties that can provide the ability to glue horizontal, inclined and vertical surfaces of building elements while maintaining the effect of continuity and uniformity of the freshly laid composition on the adhesive track. The effect of a thin layer of the adhesive composition, achieved due to the composition and certain granulometry of the mineral filler, helps to establish such a kinetic regularity of the set of strength of the adhesive joint, in which it is possible to correct the level of freshly laid formwork elements by shifting them relative to each other after 0.5-0.45 hours after gluing them without violating the continuity effect and while maintaining the physical and mechanical properties of the adhesive joint.

В работе были использованы следующие материалы:
- в качестве полимера использовали поливинилхлорид, полистирол, полиальфаметилстирол, полихлоропрен, полиметакрилат, полиметилметакрилат, полиакрилонитрил, сополимер бутадиена и изобутилена, сополимеры винилхлорида и винилиденхлорида или их смеси, или латексы на их основе в виде смолы АКАС-РБ по ТУ 6-10-1722-79, или смолы АКС-04 по ТУ 6-10-1746-80, или смолы АС-5 по ТУ 60-10-1515-80;
- в качестве минерального наполнителя использовали карбонат кальция, или шлак, или золу, или вспученный перлит, или обожженные глины, или их бинарные или тройные смеси в равных соотношениях заданного гранулометрического состава (см. табл. 1);
- в качестве модифицирующей добавки использовали нафтеновые мыла или парафиновые кислоты, или гидрированную канифоль, или древесную смолу, или их бинарные или тройные смеси в равных соотношениях, а в качестве диспергатора-растворителя использовали этилацетат или бутилацетат, или бензин или уайт-спирит, или толуол, или бензол, или водные эмульсии и суспензии указанных органических веществ.The following materials were used in the work:
- polyvinyl chloride, polystyrene, polyalphamethyl styrene, polychloroprene, polymethacrylate, polymethyl methacrylate, polyacrylonitrile, a copolymer of butadiene and isobutylene, copolymers of vinyl chloride and vinylidene chloride, or a mixture thereof, or latexes based on them in the form of R-B-10 ACA P-22-TAC 22 are used as polymer -79, or resins AKS-04 according to TU 6-10-1746-80, or resins AC-5 according to TU 60-10-1515-80;
- calcium carbonate, or slag, or ash, or expanded perlite, or calcined clays, or their binary or ternary mixtures in equal proportions of a given particle size distribution were used as a mineral filler (see Table 1);
- naphthenic soaps or paraffinic acids, or hydrogenated rosin, or wood tar, or their binary or triple mixtures in equal proportions were used as a modifying additive, and ethyl acetate or butyl acetate, or gasoline or white spirit, or toluene were used as dispersant-solvent or benzene or aqueous emulsions and suspensions of these organic substances.

Методика приготовления клеевой композиции на основе органического растворителя заключалась в следующем. В смеситель лабораторного типа подавали расчетное количество растворителя-диспергатора и соответствующего полимера и смесь перемешивали в течение 2-5 ч до полного растворения полимера. Затем в свежеприготовленный раствор полимера добавляли расчетное количество модифицирующей добавки и такое количество полидисперсного минерального наполнителя, при котором нормальная густота свежеприготовленной клеевой композиции находилась бы в пределах заявленных условиях. The method of preparation of the adhesive composition based on an organic solvent was as follows. The calculated amount of the dispersant solvent and the corresponding polymer was fed into the laboratory type mixer and the mixture was stirred for 2-5 hours until the polymer was completely dissolved. Then, in the freshly prepared polymer solution, the calculated amount of the modifying additive and the amount of the polydisperse mineral filler, in which the normal density of the freshly prepared adhesive composition would be within the stated conditions, were added.

Приготовление же клеевой композиции на основе водных суспензий связано с применением различных латексов типа СКС-65ГП по ТУ 38.103111-83 или СКС-65 по ГОСТ 10564-75, или БС-55 по ТУ 38.109550-84, или поливинилацетатной дисперсии Э-ВА-0045 по ТУ 6-10-14154-80, или Э-ВА-27Т по ТУ 6-10-1551-80, или П-ВЛ-212 по ТУ 6-10-855-75, или акриловый сополимерной эмульсии Э-АК-216 по ТУ 6-10-1732-79, или винилацетатной сополимерной дисперсии Э-ВС-2120 по ТУ 6-10-1735-79. The preparation of the adhesive composition based on aqueous suspensions is associated with the use of various latexes of the type SKS-65GP according to TU 38.103111-83 or SKS-65 according to GOST 10564-75, or BS-55 according to TU 38.109550-84, or polyvinyl acetate dispersion E-VA-0045 according to TU 6-10-14154-80, or E-VA-27T according to TU 6-10-1551-80, or P-VL-212 according to TU 6-10-855-75, or acrylic copolymer emulsion E-AK- 216 according to TU 6-10-1732-79, or the vinyl acetate copolymer dispersion E-BC-2120 according to TU 6-10-1735-79.

В объем водной суспензии добавляют при непрерывно работающей мешалке расчетное количество остальных компонентов и смесь тщательно перемешивают до достижения заданного значения нормальной густоты. With a continuously working stirrer, the calculated amount of the remaining components is added to the volume of the aqueous suspension, and the mixture is thoroughly mixed until the specified value of normal density is reached.

Предложенная композиция может быть использована для склеивания опалубочных элементов из ячеистых легких бетонов, а также опалубочных элементов особо легких полистиролбетонных изделий. The proposed composition can be used for bonding formwork elements from cellular lightweight concrete, as well as formwork elements of especially lightweight polystyrene concrete products.

Механическую прочность клеевой композиции определяли по ГОСТ 17117.10-81, нормальную густоту - по ГОСТ 23789-79 с помощью виксозиметра Суттарда, прочность адгезионного сцепления с основанием - по ГОСТ 28089-89. The mechanical strength of the adhesive composition was determined according to GOST 17117.10-81, the normal density was determined according to GOST 23789-79 using a Suttard viscometer, and the adhesion adhesion to the base was determined according to GOST 28089-89.

Примеры конкретной реализации предлагаемого технического решения приведены в табл. 2 и 3. Examples of specific implementations of the proposed technical solution are given in table. 2 and 3.

Сопоставительный анализ данных показывает, что динамика роста прочности клеевого соединения в первые 30 мин практически не отличается от динамики роста прочности известного технического решения (оп. 1-3), однако в последующее время наблюдается значительное опережение прочности предложенной композиции (оп. 4-12). Кроме того, наблюдается значительная стабилизация адгезионных свойств предложенной композиции при изменении толщины клеевого соединения. Если в известном техническом решении коэффициент изменения прочностных свойств доходит до трех раз, то для предлагаемой композиции этот показатель не превышает 1,25 раз. Кроме того, прочностные и деформативные свойства клеевого соединения предложенной композиции более чем в два раза превышают аналогичные параметры известного технического решения при более высоком эффекте тонкого слоя и сохранении его сплошности (оп. 4-12). A comparative analysis of the data shows that the dynamics of growth in the strength of the adhesive joint in the first 30 minutes practically does not differ from the dynamics of growth in the strength of the known technical solution (op. 1-3), however, since then, there has been a significant advance in strength of the proposed composition (op. 4-12) . In addition, there is a significant stabilization of the adhesive properties of the proposed composition with a change in the thickness of the adhesive joint. If in the known technical solution, the coefficient of change in strength properties reaches three times, then for the proposed composition this figure does not exceed 1.25 times. In addition, the strength and deformation properties of the adhesive joints of the proposed composition more than double the similar parameters of the known technical solution with a higher thin layer effect and maintaining its continuity (op. 4-12).

Применение же клеевой композиции за пределами заявленных условий не приводит к достижению поставленной цели (оп. 13-14). The use of the adhesive composition beyond the stated conditions does not lead to the achievement of the goal (op. 13-14).

Claims

An adhesive composition comprising a polymer, a mineral filler, a modifier and a dispersant-solvent, characterized in that the adhesive composition has a Suttard viscosity of 105-108 mm and a strength kinetics that provides adhesive strength at a level of 0.23 - 0.4 MPa after 3 , 3 - 4.0 hours at a temperature of from -10 to 30 ^o With the following ratio of components, wt.%:
Polymer - 12.7 - 32.99
Mineral filler - 40.0 - 55.0
Modifier - 0.01 - 0.3
Dispersant Solvent - Remaining