close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY14234

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2011.04.30
(12)
(51) МПК (2009)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 14234
(13) C1
(19)
C 04B 41/45
ГИДРОФОБИЗИРУЮЩИЙ И МОДИФИЦИРУЮЩИЙ СОСТАВ ДЛЯ
ОБРАБОТКИ КЕРАМИЧЕСКИХ СТЕНОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
(21) Номер заявки: a 20091618
(22) 2009.11.16
(43) 2010.06.30
(71) Заявитель: Белорусский государственный университет (BY)
(72) Авторы: Щукин Георгий Лукич; Беланович Анатолий Леонидович;
Карпушенков Сергей Александрович; Пищ Иван Владимирович; Радюкевич Павел Иванович; Баранцева Светлана Евгеньевна; Савенко
Виктор Петрович (BY)
(73) Патентообладатель: Белорусский государственный университет (BY)
(56) RU 2008100762 A, 2009.
BY 12274 C1, 2009.
RU 2303585 C1, 2007.
RU 2197447 C1, 2003.
DE 19744612 A1, 1999.
WO 1995/022580 A1.
РАХМАНОВ С.К. и др. Строительство
и недвижимость. - 2005. - № 42. - С. 7.
BY 14234 C1 2011.04.30
(57)
Гидрофобизирующий и модифицирующий состав для обработки керамических стеновых материалов, содержащий силан-силоксановую эмульсию Tego Phobe 6600 и воду, отличающийся тем, что дополнительно содержит кальцийцинкборфосфатную связку и
алюминий азотнокислый при следующем соотношении компонентов, мас. %:
силан-силоксановая эмульсия Tego Phobe 6600
4,5-5,5
кальцийцинкборфосфатная связка
35-45
алюминий азотнокислый 9-водный
3,5-4,5
вода
остальное.
Изобретение относится к композициям, предназначенным для поверхностной обработки керамических стеновых материалов с целью получения модифицированной гидрофобной поверхности, устойчивой к воздействию воды, водных растворов солей, и может
быть использовано в строительной и ремонтной индустрии.
Известна широко применяемая на практике группа гидрофобизаторов на основе растворимых в воде кремнийорганических соединений, выпускаемых в России под торговыми марками ГКЖ-10, ГКЖ-11, ГКЖ-11 М, и других модификаций, применяемых в
строительстве для защиты зданий от воздействия влаги [1].
Основным недостатком таких гидрофобизаторов является то, что процесс перехода в
жидкую фазу (воду) является обратимым, а именно после высыхания воды на поверхности
материала последующее обильное смачивание поверхности приводит к вымыванию кремнийорганического соединения.
Известна водная эмульсия из полиорганосилоксанов, содержащих аммонийные и
этокси-группы, предназначенная для пропитки минеральных строительных материалов
BY 14234 C1 2011.04.30
[2]. Однако водоотталкивающий эффект такой эмульсии значительно уменьшается на щелочных строительных материалах, а полиорганосилоксан почти не проникает в глубину
пропитываемого материала, вследствие этого пропитываются только верхние слои обрабатываемых материалов и защита является временной и неэффективной.
Известна эмульсия, которая наряду с силоксанами и силанами, содержащими алкил- и
алкокси-группы, также содержит смесь или продукты реакции силана, содержащего аминоалкильные группы, и α,ω-гидроксиполидиалкилсилоксан [3]. Несмотря на то, что эти
компоненты очень быстро придают поверхности гидрофобный характер, они препятствуют проникновению других активных компонентов в поры строительного материала.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению являются составы водных эмульсий
кремнийорганических соединений, содержащих алкокси- и аминоалкил-группы, которые
предназначены для придания водоотталкивающих свойств пористым минеральным строительным материалам и являются эффективными для нейтральных и щелочных поверхностей [4]. Коммерческий состав Silres BS 1001 фирмы Wacker Chemie GmbH (Германия)
производится в соответствии с вышеприведенным изобретением и использовался в качестве прототипа при проведении экспериментальных исследований.
В качестве аналога состава Silres BS 1001 может также использоваться силансилоксановая эмульсия, известная под торговой маркой Tego Phobe 6600 фирмы Evonik
Tego Chemie GmbH (Германия).
Задачей изобретения является получение водного гидрофобизирующего и модифицирующего состава, обеспечивающего упрочнение обрабатываемой поверхности керамического стенового материала и формирование гидрофобного, устойчивого к внешнему
воздействию паропроницаемого покрытия.
Техническим результатом при использовании предлагаемого гидрофобизирующего и
модифицирующего состава является увеличение защитных свойств обрабатываемой поверхности керамических стеновых материалов.
Поставленная задача решается тем, что гидрофобизирующий и модифицирующий состав для обработки керамических стеновых материалов, содержащий силан-силоксановую
эмульсию Tego Phobe 6600 и воду, дополнительно содержит кальцийцинкборфосфатную
связку и алюминий азотнокислый при следующем соотношении компонентов, мас. %:
силан-силоксановая эмульсия Tego Phobe 6600
4,5-5,5
кальцийцинкборфосфатная связка
35-45
алюминий азотнокислый 9-водный
3,5-4,5
вода
остальное.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что получение гидрофобизирующего и модифицирующего состава осуществляли путем последовательного растворения в воде предварительно приготовленного раствора кальцийцинкборфосфатной
связки, алюминия азотнокислого 9-водного (ГОСТ 3757-75) и силан-силоксановой эмульсии Tego Phobe 6600 (Evonik Tego Chemie GmbH, Германия).
Для приготовления 1 кг кальцийцинкборфосфатной (CaZnBP) связки использовали
130 г 85 %-ной ортофосфорной кислоты (ГОСТ 6552-80), 2 г борной кислоты (ГОСТ
18705-78), 31 г оксида цинка (ГОСТ 10262-73), 5 г оксида кальция (ГОСТ 8677-76) и 832 г
воды. Полученную смесь тщательно перемешивали до полного растворения компонентов.
Состав является водным продуктом, который взаимодействует с компонентами керамических масс, проявляет свойства модификатора и кольмататора, обеспечивает упрочнение поверхности керамического обожженного материала и формирует гидрофобное,
устойчивое к внешнему воздействию паропроницаемое покрытие.
Гидрофобизация и модификация поверхности керамических стеновых материалов достигаются обработкой их гидрофобизирующим и модифицирующим составом любым доступным методом (окунанием, кистью, распылением и др.) из расчета 1 л на 3-5 м2 в
2
BY 14234 C1 2011.04.30
зависимости от пористости материала. При нанесении состава на поверхность керамических стеновых материалов кальцийцинкборфосфатное связующее вступает в химическое
взаимодействие с их поверхностью. Процесс химического модифицирования сопровождается образованием в порах и на поверхности керамического материала пористой пленки,
состоящей из фосфатов кальция, алюминия, цинка и железа. Именно эта пленка и определяет высокие прочностные характеристики гидрофобного покрытия к подложке и увеличивает поверхностную прочность керамического материала. При этом происходит
разрушение силан-силоксановой эмульсии, входящей в состав гидрофобизирующего состава, с образованием силиконовой смолы, модифицирующей пористую структуру формируемых фосфатов металлов. Это придает керамическому материалу водоотталкивающие свойства и способствует уменьшению капиллярной адсорбции воды, но не
блокирует его поры и капилляры, что позволяет керамическому материалу "дышать".
Для экспериментальной проверки изобретения были изготовлены 3 образца гидрофобизирующего и модифицирующего состава, различающихся по количественному соотношению компонентов (таблица).
В таблице приведены сведения о количественном соотношении компонентов в образцах гидрофобизирующего и модифицирующего состава по изобретению и показатели их
защитных свойств при обработке отожженного красного кирпича в сравнении с прототипом. Коммерческий состав BS 1001 выпускается в концентрированном виде, и перед применением его нужно разбавлять водой согласно рекомендациям производителя.
Компоненты гидрофобизирующего состава,
мас. %
CaZnBP Al(NO3)3×9H2O Tego Phobe Вода
связка
6600
диcт.
МеханиКоэффициент
Краевой
ческая
водопоглощения, угол смачипрочность
KW, кг/м2·с1/2
вания Θ, °
на сжатие,
МПа
35
3,5
4,5
57
18,6
0,6·10-4
132
-4
40
4,0
5
51
19,0
0,5·10
135
45
4,5
5,5
45
19,2
0,45·10-4
136
-4
Состав по прототипу 5 % BS 1001
17,3
1,5·10
120
Без обработки
17,2
2,5·10-4
Оценку коэффициента водопоглощения, краевого угла смачивания и механической
прочности на сжатие образцов керамического обожженного красного кирпича размерами
250×120×65 мм проводили после их обработки путем окунания в течение 60 с в растворы
составов по изобретению и прототипу. Затем образцы выдерживали на воздухе в течение
14 суток до полного отверждения гидрофобизирующих составов. Коэффициент водопоглощения (KW) определяли согласно методике [5] по формуле:
M − M1
KW = 2
,
S t
где M1 - масса сухого образца, кг;
M2 - масса образца, насыщенного водой, кг;
S - площадь поверхности образца, м2;
t - время выдержки в воде, с.
Измерение краевого угла смачивания проводили методом "лежащей капли" [6].
Сравнительную оценку прочности при сжатии керамического обожженного красного
кирпича осуществляли по величине давления, разрушающего целостность образца в процессе испытания [7].
По степени гидрофобности, водопоглощению и механической прочности образцы из
отожженного красного кирпича, обработанные составом по изобретению, превосходят образцы с покрытием на основе известного состава по прототипу. Состав нетоксичен и пожаробезопасен.
3
BY 14234 C1 2011.04.30
Источники информации:
1. Трофимов В.М., Мовчанюк В.М. Гидрофобная защита строительных материалов,
конструкций, зданий и внутренних помещений. - С.-Петербург, 1997. - С. 7-8.
2. Патент США 4757106, МПК C 08K 5/24, 1988.
3. Патент США 5196054, МПК C 04B 41/64, C 09C 3/18, 1993.
4. Патент США 6294608, МПК C 08 L 83/06, C 08 L 83/08, 2001.
5. DIN 52617. Determination of the water absorbtion coefficient of construction materials.
Deutches Institut Fur Normung E.V. (German National Standart), 1987.
6. Сумм Б.Д., Горюнов Ю.В. Физико-химические основы смачивания и растекания. М.: Химия, 1976. - 232 с.
7. ГОСТ 473.6-81 Изделия химически стойкие и термостойкие керамические. Метод
определения предела прочности при сжатии.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
87 Кб
Теги
патент, by14234
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа