Композиція для покриття будівельних матеріалів

Изобретение относится к составам покрытий на основе кремнийорганических соединений и может использоваться для нанесения на строительные материалы (бетон, цемент, керамика, конструкционные изделия) для защиты от коррозионного поражения в неблагоприятных условия х. Известна композиция на основе полиорганосилоксанов для защиты строительных материалов [1]. В условиях воздействия неблагоприятных сред и деструкционных факторов эффективность защитного действия композиции снижается. Наиболее близкой по составу и достигаемому эффекту к заявленной является композиция, содержащая в своем составе поли-2,2,3-триметил-1,3 дифенилсилоксан, поли-1,1-диметил-2-фенилсилоксан. оксид алюминия, оксид хрома, метилфенилсиликонат натрия [2]. Недостатком данной композиции являются невысокие эксплуатационные характеристики (срок службы, водопоглощение, гидрофобность и прочность пленки) в условиях воздействия неблагоприятных атмосферных факторов и отрицательных температур. В основу изобретения поставлена задача создать композицию для покрытия строительных материалов, в которой путем дополнительного введения отходов производства керамических изделий и растворителя повышаются эксплуатационные характеристики покрытия в условиях воздействия отрицательных и знакопеременных температур, коррозионных сред (солевые и кислотные растворы). Поставленная задача решается за счет того, что композиция, содержащая поли-2,2,3-триметил-1,3 дифенилсилоксан, поли-1,1-диметил-2-фенилсилоксан, оксид алюминия, метилфенилсиликонат натрия, согласно изобретению, дополнительно содержит молотый бой кордиеритовой керамики и толуол при следующем соотношении компонентов, мас. %: поли-2,2,3-триме-тил-1,3-дифенилси- 30-40 локсан поли-1,1-диметил-2-фе-нилсилоксан 10-15 метилфенилсиликонат натрия 0,5-3 оксид алюминия 10-15 молотый бой кордиеритовой керамики 32-38 толуол 2,5-4 Известно использование кремнийорганических полимеров в качестве пленкообразующего для получения лакокрасочных покрытий, а также использование кремнийорганического короткозвенного олигомера метилфенилсиликоната натрия, для модифицирования неорганических наполнителей и наполненных композиций. Широко применяется в качестве неорганического наполнителя оксид алюминия. Однако использование для решения поставленной задачи заявленных материалов в приведенном соотношении с дополнительным введением наполнителя-боя кордиеритовой керамики и толуола, осуществляется впервые. Бой кордиеритовой керамики представляет собой техногенный материал, получаемый при отбраковке кордиеритовых огнеупоров и технических изделий, отсев производства кордиеритовых огнеупоров, который подвергается дополнительному дроблению и измельчению в шаровой мельнице до образования частиц размером 5-8 мкм при их содержании не менее 90 %. Все предлагаемые компоненты являются промышленно выпускаемыми материалами. Предложенную композицию получают в результате механо-химического диспергирования компонентов в шаровой мельнице в течение 100 часов. При этом за счет модифицирования композиции метилфенилсиликонатом натрия происходит повышение структурно-реологических и физико-механических характеристик связующего. Повышение прочностных характеристик композиции, по мнению авторов, объясняется химической прививкой реакционноспособных групп полимера на поверхности активных центров наполнителя и дополнительным увеличением контактов между ними за счет заполнения подвижными олигомолекулами промежутков между поверхностью наполнителя и макромолекулами полимера. Форма и размер частиц оксида алюминия и боя кордиеритовой керамики способствует образованию максимально плотной упаковки наполненного полимера. Таким образом, лишь при использовании всех указанных компонентов получают композицию, для которой характерно сочетание высокой гидрофобности, морозостойкости и механической прочности. Заранее, исходя из характеристик компонентов, эти свойства нельзя было прогнозировать. Предложенную композицию получают в ходе совместной обработки компонентов в шаровой мельнице в течение 100 часов. После 90 часов диспергирования в реакционную среду добавляют метилфенилсиликонат натрия. В качестве сравнения используется композиция - прототип. Исследовались устойчивость бетонных образцов с нанесенными и отвержденными покрытиями (5 приведенных составов и состав-прототип) к воздействию отрицательных (минус 50°С) и знакопеременных (от минус 30 до плюс 110°С) температур в течение 60 суток, 10 % раствору хлорида натрия, 10 % раствору соляной кислоты. Контроль осуществлялся по изменению бетонных кубиков, гидрофобности пленки покрытия, микротвердости пленки покрытия, водопоглощения бетонных кубиков с покрытиями за 48 часов выдержки в дистиллированной воде. Было подготовлено 5 вариантов композиции, иллюстрирующи х сущность изобретения (таблица 1). Предложенные композиции приведенных 5 вариантов и композицию-прототип наносили на бетонные кубики размером 5х5х5 см. Кубики помещали в эксикаторы над 10 % растворами соляной кислоты и хлористого натрия, помещали в термошкаф при температуре 60°С и выдерживали 60 суток. Также изучали воздействие в течение 60 суток отрицательных (минус 50°С) и знакопеременных температур (от минус 30° до плюс 110°С). Параллельно в этих же условиях выдерживали свободную пленку полимерных покрытий, которую получали после нанесения композиций на фторопластовую пластину, отверждения на ней и снятия фрагментов размером не менее 5 см 2. Результаты проведенных исследований приведены в таблице 2. Таким образом, предложенная композиция (варианты 1-3) обеспечивает более высокую устойчивость основных технических параметров - прочности покрываемого материала и его водопоглощения, гидрофобности и микротвердости пленки под воздействием жестких деструктивных факторов, моделирующих эксплуатацию покрытия в атмосфере промышленных регионов. Снижение прочностных показателей прототипа составляет 25-42 %, водопоглощение повышается на 0,6-1,9 %, гидрофобность снижается до 72-74 градусов. Для предлагаемой композиции снижение прочностных показателей подложки составило 6-15 %, водопоглощение повысилось на 0,1-0,4 %, гидрофобность составила не менее 84 градусов. Таким образом, заявленная композиция может эффективно защищать эксплуатируемые материалы в жестких деструктивных средах. При этом срок эксплуатации покрытий на основе заявленной композиции повышается и может составить по математическим моделям до 12-17 лет. Технологическое изготовление композиции осуществляется просто, путем совместной загрузки в шаровую мельницу типа TMNP заявленных компонентов в указанных соотношениях и помола их в течение 100 часов. Готовая композиция разливается через сливной патрубок в металлическую тару.