RU2198194C2

RU2198194C2 - Deep-filling mastic

Info

Publication number: RU2198194C2
Application number: RU2000114314/04A
Authority: RU
Inventors: В.П. Захарычев; Ф.П. Туренко
Original assignee: Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия
Priority date: 2000-06-05
Filing date: 2000-06-05
Publication date: 2003-02-10

Abstract

FIELD: manufacture of building materials. SUBSTANCE: mastic containing binding agent, pigments, and antiseptics is completed with special filler, in particular nepheline syenite (feldspar modification), and, as binding agent, employs stabilized petroleum solvent: 45-55% water-acrylate or styrene-acrylate emulsion, all taken in specified proportions. EFFECT: enabled preparation of noncontracting mastic with elevated moisture resistance and adhesion for building materials. 2 tbl, 7 ex

Description

Изобретение относится к области отделочных ремонтно-строительных материалов, точнее к шпатлевкам, используемым в жилищно-гражданском и промышленном строительстве. The invention relates to the field of finishing repair and construction materials, more specifically to putties used in civil engineering and industrial construction.

Известен состав водоэмульсионной шпатлевки, содержащий 50-70% талько- и магнезитового наполнителя, 5-15% дивинил-стирольной водной эмульсии (латекс с концентрацией полимера 46-50%), 0,25-1,25% загустителя - карбоксиметилцеллюлозы и 4-10% специальных водных добавок (SU 514877, 1976), недостатками этого состава являются низкие показатели скорости высыхания и твердости покрытия, а отмечаемый повышенный расход шпатлевки усугубляет эти недостатки. A known composition of a water-based putty containing 50-70% talc and magnesite filler, 5-15% divinyl-styrene water emulsion (latex with a polymer concentration of 46-50%), 0.25-1.25% thickener - carboxymethyl cellulose and 4- 10% of special water additives (SU 514877, 1976), the disadvantages of this composition are the low rates of drying and hardness of the coating, and the noted increased filler consumption exacerbates these disadvantages.

Наиболее близок к изобретению состав, включающий следующие компоненты, мас.%:
Наполнители, пигменты - 15 - 56
в том числе наполнители: барит, тальк, слюда - 15 - 52
и пигменты: двуокись титана, желтый железнокислый - До 4
специальный наполнитель: тонкодисперсная двуокись кремния, так называемая белая сажа - 5 - 30
50% Поливинилацетатная водная эмульсия - 10 - 25
Карбоксиметилцеллюлозный загуститель - 0,1 - 1
Антисептик - 0,1 - 1
Специальные водные добавки - Остальное
(SU 979469 А, 1982).Closest to the invention, a composition comprising the following components, wt.%:
Fillers, pigments - 15 - 56
including fillers: barite, talc, mica - 15 - 52
and pigments: titanium dioxide, yellow ferrous - Up to 4
special filler: fine silica, so-called white soot - 5 - 30
50% Polyvinyl acetate aqueous emulsion - 10 - 25
Carboxymethyl cellulose thickener - 0.1 - 1
Antiseptic - 0.1 - 1
Special Water Supplements - Else
(SU 979469 A, 1982).

Недостатком состава является то, что показатели высыхания и твердости шпатлевки выдерживаются в норме лишь при толщине наносимого слоя менее 4 мм, а при шпатлевании в слоях, превышающих это значение, наблюдается усадка и растрескивание покрытия по причине недостаточной плотности упаковки (компактности) частиц наполнителя и пигмента. При этом отмечается низкая адгезия, малое сцепление шпатлевки с материалами поверхности (бетон, известково-гипсовые смеси, дерево, керамика, стекло, металлы), недостаточная влагостойкость покрытия. A drawback of the composition is that the drying and hardness indicators of the putty are maintained only when the thickness of the applied layer is less than 4 mm, and when putty in layers exceeding this value, shrinkage and cracking of the coating are observed due to insufficient packing density (compactness) of the filler and pigment particles . At the same time, low adhesion, low adhesion of the putty to the surface materials (concrete, lime-gypsum mixes, wood, ceramics, glass, metals), insufficient moisture resistance of the coating are noted.

Задача настоящего изобретения - снижение усадки, растрескивания при шпатлевании с толщиной слоя 4-200 мм, а также повышение влагостойкости и адгезии к строительным материалам для обеспечения прочной заделки, выравнивания крупных щелей, выбоин, впадин, проемов на поверхности и выравнивая углов на стыке поверхностей. The objective of the present invention is to reduce shrinkage, cracking during puttying with a layer thickness of 4-200 mm, as well as increasing moisture resistance and adhesion to building materials to ensure strong sealing, alignment of large cracks, bumps, depressions, openings on the surface and aligning angles at the junction of surfaces.

Технический результат достигается тем, что в мастике, содержащей наполнитель, пигменты, полимерную эмульсию, антисептик и воду, согласно изобретению, в качестве наполнителя используется тонкодисперсный природный минерал - нефелиновый сиенит (разновидность полевого шпата), в качестве полимерной эмульсии - стабилизированный 45-55% акрилатный или стирол-акрилатный латекс и дополнительно включен нефтяной сольвент (ГОСТ 10214-78) - смесь ароматических высококипящих углеводородов (предел выкипания 160-260^oС) при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Нефелиновый сиенит - 70 - 83
Пигменты - 1 - 5
Стабилизированный (45-55%) акрилатный или стирол-акрилатный латекс - 9,5 - 23
Антисептик - 0,1 - 0,3
Нефтяной сольвент - 0,1 - 1
Вода - Остальное
Нефелиновый сиенит относится к природным минералам - калий, натрий алюмосиликатам (диоксид кремния 61%, оксид алюминия 23,3%, оксид натрия 9,8%, оксид калия 4,6%) и известен как наполнитель. Представляет собой разновидность известного продукта - полевого шпата, получаемого синтетическим путем. (Наполнители для полимерных композиционных материалов (Справочное пособие/. Под ред. Г.С.Каца и Д.В.Милевски. М.: Химия, 1981, с. 160-171).The technical result is achieved by the fact that in mastic containing filler, pigments, polymer emulsion, antiseptic and water, according to the invention, finely dispersed natural mineral is used as filler - nepheline syenite (a kind of feldspar), stabilized 45-55% as a polymer emulsion acrylate or styrene-acrylate latex, and further included an oil solvent (GOST 10214-78) - high-boiling mixture of aromatic hydrocarbons (boiling range 160-260 ^o C) in the following ratio, ma .%:
Nepheline syenite - 70 - 83
Pigments - 1 - 5
Stabilized (45-55%) acrylate or styrene-acrylate latex - 9.5 - 23
Antiseptic - 0.1 - 0.3
Oil solvent - 0.1 - 1
Water - Else
Nepheline syenite refers to natural minerals - potassium, sodium aluminosilicates (silicon dioxide 61%, alumina 23.3%, sodium oxide 9.8%, potassium oxide 4.6%) and is known as a filler. It is a variation of a well-known product - feldspar obtained by synthetic means. (Fillers for polymer composite materials (Reference manual /. Edited by G.S. Katz and D.V. Milevsky. M: Chemistry, 1981, p. 160-171).

При сочетании с пигментами и красителями - веществами, придающими цвет материалу, нефелиновый сиенит способен образовывать при смачивании связующим предельно плотную упаковку частиц (с десорбцией воздуха), которая значительно выше, чем при использовании известных наполнителей (мел, белая сажа, барит, тальк, слюда). Заостренная форма очень твердых частиц нефелинового сиенита обуславливает высокие адгезионные свойства наполненных полимеров и сцепление с поверхностью. Вместе с тем повышаются требования к связующему, в частности, по устойчивости к коагуляции (разрушению) эмульсии. When combined with pigments and dyes - substances that color the material, nepheline syenite is able to form an extremely dense particle pack (with air desorption) when wet with a binder, which is significantly higher than when using known fillers (chalk, white soot, barite, talc, mica ) The pointed shape of very hard particles of nepheline syenite causes high adhesive properties of filled polymers and adhesion to the surface. At the same time, requirements for a binder are increasing, in particular, in terms of resistance to coagulation (destruction) of an emulsion.

Тонкодисперсный нефелиновый сиенит получают измельчением горных пород с образованием частиц размером, например, от 0,1 до 0,001 мм. В качестве связующего используется стабилизированная форма водной эмульсии - любой 45-55% акрилатный или стирол-акрилатный латекс, получаемый сополимеризацией, например, метилметакрилата, бутилметакрилата и метакриловой кислоты современными способами. Метилметакрилат может быть заменен на стирол. В настоящее время акриловые сополимеры благодаря их повышенной влаго-морозостойкости в покрытии занимают ведущее место в лакокрасочной промышленности. При интенсивном смешении с нефелиновым сиенитом (в производственных условиях) это связующее устойчиво к коагуляции. Для предотвращения гниения, образования плесени, грибов, ингибирования роста бактерий, образования ферментов в водные полимерные эмульсии и материалы на их основе вводят антисептики (микробиоциды, фунгициды, консервирующие добавки), например, следующего состава: 5-хлор-2-метил-4-изотиозолин-3-ОН(Катон IXE, Метасаад 402) и др. Fine nepheline syenite is obtained by grinding rocks to form particles with a size of, for example, from 0.1 to 0.001 mm. A stabilized form of an aqueous emulsion is used as a binder — any 45-55% acrylate or styrene-acrylate latex obtained by copolymerization of, for example, methyl methacrylate, butyl methacrylate and methacrylic acid using modern methods. Methyl methacrylate can be replaced by styrene. Currently, acrylic copolymers due to their increased moisture and frost resistance in the coating occupy a leading position in the paint industry. With intensive mixing with nepheline syenite (under industrial conditions), this binder is resistant to coagulation. To prevent decay, the formation of mold, fungi, inhibition of bacterial growth, the formation of enzymes, antiseptics (microbiocides, fungicides, preservative additives) are introduced into aqueous polymer emulsions and materials based on them, for example, the following composition: 5-chloro-2-methyl-4- isothiazolin-3-OH (Cato IXE, Metasaad 402), etc.

Нефтяной сольвент - смесь высококипящих ароматических углеводородов - служит коалесцентом (диспергатором) полимерных частичек, оптимальным для этого типа латексов, создающим стабильную эмульсию "масло в воде". В результате понижается минимальная температура пленкообразования и хрупкость шпатлевки. Приобретаются эластичность и адгезионные свойства. Высокая температура кипения сольвента повышает стабильность шпатлевки при хранении. Oil solvent - a mixture of high-boiling aromatic hydrocarbons - serves as a coalescent (dispersant) of polymer particles, optimal for this type of latex, creating a stable oil-in-water emulsion. As a result, the minimum film-forming temperature and the brittleness of the putty are reduced. Elasticity and adhesive properties are acquired. The high boiling point of the solvent increases the stability of the putty during storage.

Примерные составы предлагаемой шпатлевки приведены в табл. 1. Sample compositions of the proposed putty are given in table. 1.

Способ приготовления шпатлевки заключается в том, что наполнитель и пигменты перемешивают вручную или на скоростном смесителе (до 1500 об/мин) в водной фазе (латекс, вода, антисептик), а после достижения гомогенного состояния добавляют сольвент. Расход сольвента корректируют путем постепенного его введения в смесь и достижения требуемой консистенции (по точке уплотнения массы), удаления из нее оставшегося воздуха. Получают однородную, нетекучую, пластичную массу в виде мастики. Показатели технологических свойств мастики приведены в табл. 2. The method of preparing the putty consists in the fact that the filler and pigments are mixed manually or at a high-speed mixer (up to 1500 rpm) in the aqueous phase (latex, water, antiseptic), and after reaching a homogeneous state, the solvent is added. The solvent flow rate is adjusted by gradually introducing it into the mixture and achieving the required consistency (at the point of mass compaction), removing the remaining air from it. A homogeneous, non-fluid, plastic mass in the form of mastic is obtained. Indicators of technological properties of mastic are given in table. 2.

Как следует из данных таблиц, предлагаемый состав шпатлевки, приведенный в примерах по изобретению и в пояснительных примерах (табл. 1), обладает несомненными отличительными свойствами по сравнению с прототипом и обеспечивает получение материала с иными качественными характеристиками (табл. 2). Предлагаемый в формуле изобретения состав в отличие от прототипа практически не имеет усадочных напряжений и растрескивания при шпатлевании с толщиной слоя 4-200 мм. Высокая влагостойкость и адгезия предлагаемой шпатлевки к строительным материалам позволяет использовать ее не только для выравнивания и отделки поверхностей, но и в качестве замазки-герметика, уплотнительного клеевого состава, соединяющего строительные элементы и конструкции, что приобретает особое значение при ремонте и реставрации зданий. As follows from these tables, the proposed composition of the putty given in the examples according to the invention and in the explanatory examples (table. 1), has undoubted distinctive properties in comparison with the prototype and provides a material with other qualitative characteristics (table. 2). The composition proposed in the claims, in contrast to the prototype, has practically no shrinkage stresses and cracking during puttying with a layer thickness of 4-200 mm. The high moisture resistance and adhesion of the proposed putty to building materials allows it to be used not only for leveling and finishing surfaces, but also as putty-sealant, sealing adhesive, connecting building elements and structures, which is of particular importance in the repair and restoration of buildings.

Claims

Mastic of deep putty, including filler, pigments, polymer emulsion, antiseptic and water, characterized in that finely dispersed natural mineral is used as filler - nepheline syenite - potassium, sodium aluminum silicates, and stabilized 45-55% acrylate or styrene as polymer emulsion acrylate latex and additionally contains an oil solvent as a dispersant - a mixture of aromatic high-boiling hydrocarbons in the following ratio of components, wt.%:
Nepheline syenite - 70-83
Pigments - 1-5
Stable 45-55% acrylate or styrene-acrylate latex - 9.5-23
Antiseptic - 0.1-0.3
Oil solvent - 0.1-1
Water - Rest