close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 16363

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2012.10.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 16363
(13) C1
(19)
C 04B 41/68
(2006.01)
СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СИЛИКАТНОЙ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ
ГИДРОФОБИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
(21) Номер заявки: a 20110325
(22) 2011.03.15
(43) 2011.08.30
(71) Заявитель: Белорусский государственный университет (BY)
(72) Авторы: Беланович Анатолий Леонидович; Щукин Георгий Лукич;
Карпушенков Сергей Александрович; Савенко Виктор Петрович;
Леонович Сергей Николаевич (BY)
(73) Патентообладатель: Белорусский государственный университет (BY)
(56) BY 12274 C1, 2009.
RU 2330052 C1, 2008.
RU 2093630 C1, 1997.
RU 2273623 C1, 2006.
BY 11537 C1, 2009.
UA 80930 C2, 2007.
JP 2006-183446 A.
ЩУКИН Г.Л. и др. Строительная наука
и техника. - 2010. - № 1-2. - С. 112-114.
BY 16363 C1 2012.10.30
(57)
Состав для получения силикатной композиции для гидрофобизации строительных материалов, включающий жидкое стекло с модулем 2,6-3,2, полиэтилгидросилоксан ГКЖ136-41 и кремневую кислоту, отличающийся тем, что дополнительно содержит неионогенное поверхностно-активное вещество неонол АФ 9-10 при следующем соотношении
компонентов, мас. %:
жидкое стекло с модулем 2,6-3,2
61-64
полиэтилгидросилоксан ГКЖ-136-41
33-35
кремневая кислота
1,8-2,0
неонол АФ 9-10
1,0-2,2.
Изобретение относится к силикатным композициям, предназначенным для гидрофобизации поверхности или объема строительных материалов, изготовления гидрофобизированных минеральных паст, компаундов и т.д., и может быть использовано в
строительной и ремонтной индустрии.
Известен состав для защитного покрытия, включающий модифицированное силиконатом натрия жидкое стекло и наполнитель, при этом массовое соотношение метилсиликоната натрия и натриевого жидкого стекла составляет 30:70 соответственно [1].
К недостаткам этого состава следует отнести то, что покрытия из-за большого содержания щелочи в силиконате натрия имеют недостаточную гидрофобность и водостойкость.
Известен состав для поверхностной обработки различных строительных материалов с
целью придания им гидрофобности, включающий продукт взаимодействия жидкого стекла и полиорганогидридсилоксана [2].
BY 16363 C1 2012.10.30
К недостаткам практического применения предлагаемого состава следует отнести
низкую концентрацию продукта взаимодействия полиорганогидридсилоксана с жидким
стеклом, что не обеспечивает достаточную гидрофобность и водостойкость строительных
материалов. Кроме того, достаточно сложен технологический процесс его получения.
Наиболее близкой к заявляемому составу является композиция ингредиентов для получения силикатного состава для гидрофобизации строительных материалов, содержащая
жидкое стекло - 60,2-60,8 %, полиэтилгидросилоксан - 33,0-33,8 %, кремневую кислоту 6,0-6,8 % [3]. Композиция представляет собой мазеобразный модифицированный продукт,
в котором дисперсионной средой является вода, а дисперсной фазой - мицеллы продукта
взаимодействия полисиликатного клея, предварительно полученного путем растворения
кремневой кислоты в жидком стекле, с полиэтилгидросилоксаном при температуре 5070 °С и перемешивании в течение 6-8 часов. Недостатком этой композиции является то,
что полиэтилгидросилоксан взаимодействует с группой ≡ Si-OH полисиликатного клея по
реакции
O
O
H Si R + ≡ Si OH
≡ Si O Si R + H2
(1)
O
O
с малой скоростью. Дегидрирование полиэтилгидросилоксана с образованием гидрофобизирующего продукта происходит только при нагревании композиции до 50-70 °С и интенсивном и длительном (6-8 часов) перемешивании. Последнее существенно снижает
рентабельность ее получения в условиях производства.
Задачей изобретения является получение силикатной композиции для гидрофобизации
строительных материалов, обеспечивающей ускорение получения композиции в условиях
производства, повышение рентабельности ее получения, а также снижение энергозатрат.
Поставленная задача решается тем, что состав для получения силикатной композиции
для гидрофобизации строительных материалов, включающий жидкое стекло с модулем
2,6-3,2, полиэтилгидросилоксан ГКЖ-136-41 и кремневую кислоту, дополнительно содержит неионогенное поверхностно-активное вещество неонол АФ 9-10 при следующем соотношении компонентов, мас. %:
жидкое стекло с модулем 2,6-3,2
61-64
полиэтилгидросилоксан ГКЖ-136-41
33-35
кремневая кислота
1,8-2,0
неонол АФ 9-10
1,0-2,2.
Новая силикатная композиция для гидрофобизации строительных материалов представляет собой мазеобразный продукт, полученный путем растворения кремневой кислоты (ГОСТ 4214-78) в растворе жидкого стекла (ГОСТ 13078-81) и смеси
полиэтилгидросилоксана ГКЖ-136-41 (ГОСТ 1084-76) и неонола АФ 9-10 (ТУ 2483-07705766801-98) при перемешивании при комнатной температуре в течение 2 часов. В то
время как композицию по прототипу получают при температуре 50-70 °С и перемешивании в течение 6-8 часов.
Силикатная композиция легко разбавляется водой с образованием стабильного золя,
при нанесении которого на твердую поверхность (бетон, кирпич, керамика) после высыхания формируется гидрофобная пленка. Композиция хорошо совмещается с глиной, цементно-песчаной смесью и создает после их отверждения поверхностную и объемную
гидрофобность.
Техническим результатом при использовании силикатной композиции для гидрофобизации строительных материалов является получение гидрофобных, водостойких покрывных материалов (бетон, кирпич, керамика и др.), бетонов с объемной гидрофобизацией,
гидрофобных замазок, шпатлевок и других материалов за счет введения в состав силикатной композиции неонола АФ 9-10, способствующего увеличению скорости взаимодей-
2
BY 16363 C1 2012.10.30
ствия полигидросилоксана ГКЖ-136-41 со смесью жидкого стекла и кремневой кислоты и
приводящего к снижению энергозатрат и ускорению процесса ее получения.
Сущность изобретения состоит в том, что вначале при перемешивании производится
смешение полиэтилгидросилоксана с неонолом АФ 9-10, а затем полученный продукт
вводится в смесь жидкого стекла и кремневой кислоты. Неонол АФ 9-10 обеспечивает
распределение полиэтилгидросилоксана в водной среде, что увеличивает интегральную
скорость его взаимодействия с продуктом реакции жидкого стекла с кремневой кислотой
и образования гидрофобной силикат-силиконовой смолы.
Заявляемая силикатная композиция готовится следующим способом. Вначале готовится при перемешивании смесь полиэтилгидросилоксана с добавкой неонола АФ 9-10.
Затем в отдельную емкость загружается жидкое стекло и при перемешивании засыпается
определенное количество кремневой кислоты, после чего добавляется ранее приготовленная смесь полиэтилгидросилоксана и неонола АФ 9-10 и перемешивание продолжается в
течение 2 часов до полного прекращения выделения водорода и растворения кремневой
кислоты.
Была проведена оценка количественного выделения водорода в процессе взаимодействия компонентов заявляемого состава. Скорость выделения водорода определялась методом вытеснения воды из мерной бюретки. Установлено, что из 35 г полиэтилгидросилоксана с добавкой 2,2 г неонола АФ 9-10 и последующего их введения в
основной состав композиции при комнатной температуре за 2 часа из полученной системы выделяется 4,9 л водорода. Без добавки неонола АФ 9-10 в полиэтилгидросилоксан за
то же время при комнатной температуре выделение водорода составило 0,4 л и не происходило полного растворения кремневой кислоты. Повышение концентрации неонола АФ
9-10 в полиэтилгидросилоксане выше 2,2 % практически не влияет на дальнейшее увеличение скорости реакции, а при концентрации неонола меньше 1 % образуется неоднородный продукт, содержащий нерастворившуюся кремневую кислоту и маслянистую пленку
непрореагировавшего полиэтилгидросилоксана.
Повышение предельных концентраций жидкого стекла и кремневой кислоты приводит
к загущению системы и неполному растворению кремневой кислоты, а их уменьшение - к
неполному взаимодействию жидкого стекла с полиэтилгидросилоксаном, который остается на поверхности готового продукта.
При использовании полиэтилгидросилоксана в количестве менее 33 % в силикатной
композиции формируется продукт, обладающий низкими показателями гидрофобности.
Превышение количества полиэтилгидросилоксана более 35 % приводит к неполному его
химическому взаимодействию и образованию маслянистой пленки на поверхности получаемого продукта.
Для создания гидрофобных покрытий на поверхности бетона использовали 15 % водные растворы силикатной композиции. Для получения гидрофобных замазок в них вводили 5 % заявляемой силикатной композиции.
Оценку водопоглощения образцов (бетон, кирпич) проводили после их обработки путем окунания образцов в 15 % водный раствор силикатной композиции и нанесением на
поверхность бетонных образцов замазки, содержащей 5 % силикатной композиции, толщиной 2-3 мм. Затем образцы выдерживали на воздухе до полного высыхания в течение
14 суток. Водопоглощение определяли как разницу в массе образца до и после его погружения в воду на 48 ч, выраженную в процентах от массы образца до погружения.
Составы примеров 1-3 по изобретению и по прототипу представлены в табл. 1, а свойства гидрофобных покрытий на строительных материалах представлены в табл. 2.
3
BY 16363 C1 2012.10.30
№
п/п
Таблица 1
Количественный состав композиций по
примерам 1-3 и прототипу, г
1
2
3
по прототипу
Компонентный состав
Жидкое стекло, модуль 2,9, плотность
1,3 г/см3
2 Кремневая кислота
3 Полиэтилгидросилоксан
4 Неонол АФ 9-10
1
61
62,0
64
60,6
1,8
35
2,2
2,0
34,5
1,5
2,0
33
1,0
6,1
33,3
-
Таблица 2
Значение показателей
1
2
3
прототип
11,9
11,5
11,6
11,7
Показатели
ph 15 % водного раствора
Водопоглощение и угол смачивания образцов, обработанных 15 % водным раствором силикатной композиции, через 48 часов выдержки под водой, %/град.
кирпич
0,5/95 0,6/96 0,6/98
0,7/95
бетон
0,4/95 0,5/97 0,6/97
0,8/95
Водопоглощение и угол смачивания образцов из бетона с нанесенной на поверхность замазкой, содер- 0,1/101 0,1/102 0,1/100 0,2/97
жащей 5 % силикатной композиции, %/град.
Угол смачивания поверхности скола слоя нанесенной замазки, содержащей 5 % силикатной компози97
99
98
94
ции, град.
Как следует из данных, приведенных в табл. 2, при обработке 15 % водным раствором
силикатной композиции по изобретению кирпича и бетона и нанесении на поверхность
образцов из бетона замазки, содержащей 5 % силикатной композиции, после высыхания
формируется водостойкое гидрофобное покрытие, сравнимое по защитным свойствам с
покрытием, полученным по прототипу. Введение 5 % силикатной композиции в цементно-силикатный раствор и цементно-песчаную смесь создает после отверждения поверхностную и объемную гидрофобность бетона.
Таким образом, добавка неонола в состав силикатной композиции для гидрофобизации строительных материалов обеспечивает ускорение получения силикатной композиции
в условиях производства, повышает рентабельность ее получения и снижает энергозатраты по сравнению с производством композиции по прототипу и сохраняет при этом свои
функциональные свойства.
Источники информации:
1. Климанова Е.А. и др. Силикатные краски. - М.: Строиздат, 1968. - С. 48-50.
2. Патент России 2089550, МПК C 09D 06/04, C 04B 28/27, 1997.
3. Патент РБ 12274, МПК C 04B 41/45, 2009.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
89 Кб
Теги
патент, 16363
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа