CS273120B1

CS273120B1 - Dispersed acrylate mastic

Info

Publication number: CS273120B1
Application number: CS586387A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Ing Michalek; Petr Ing Bartonik; Jiri Vizingr
Original assignee: Michalek Jaroslav; Bartonik Petr; Jiri Vizingr
Priority date: 1987-08-07
Filing date: 1987-08-07
Publication date: 1991-03-12
Also published as: CS586387A1

Abstract

The subject of the invention is the composition of dispersed acrylate mastic, containing as a binder a combination of styrene acrylate and pure acrylate copolymer of 50 to 55 % dry weight of the polymer, whereas the technical parameters of the mastic are comparable with mastics formulated on dispersion binders with a polymer dry content of 60 %. The mastic is suitable for flexible sealing of joints of active fissures in concrete or plaster, for flexible joining of panel elements, for sealing joints in stairway spaces in panel constructions, for jointing door frame, crawl spaces for sealing joints of sanitary units, for cementing joints of movable partitions and so on.

Description

Předmětem vynálezu je složení disperzního akrylátového tmele, vhodného k pružnému těsnění spař aktivních trhlin v betonu nebo omítkách k pružnému spojování panelových prvků, pro utěsňování spař ve schodišťovém prostoru v panelové výstavbě, k dotěsnování zárubní, instalačních prostupů, k těsnění spař bytových jader, k tmelení spař montovaných příček a podobně.The object of the invention is to provide a dispersion acrylic sealant suitable for resiliently sealing joints of active cracks in concrete or plaster for resilient joining of panel elements, for sealing joints in stairwells in panel construction, for sealing door frames, installation passages, sealing core cores, cementing and the like.

Pro formulace pružných těsnicích a spárovacích tmelů jsou používána přírodní nebo syntetické makromolekulám! pojivá, jejichž vlastností jsou dále upravovány plnivy, změkčovadly a jinými modifikačními přísadami. Tuhnutí tmelů probíhá dvojím mechanizmem. Je to buď fyzikální proces tuhnutí tmele odpařením vody, rozpouštědel, nebo vysycháním olejů tento proces je obvyklý pro jednosložkové plastické tmely. Elastické tmely tuhnou v důsledku probíhající chemické reakce - buď po reakcí funkčních skupin pojivá se vzdušnou vlhkostí u jednosložkových systémů, nebo reakcí se síťujícím činidlem u systémů 'dvousložkových. Všechny tyto systémy mají své známé výhody a nevýhody.Natural or synthetic macromolecules are used for the formulation of flexible sealing and joint sealants! binders, the properties of which are further treated with fillers, plasticizers and other modifying additives. The sealant is solidified by a double mechanism. It is either a physical process of solidifying the sealant by evaporation of water, solvents, or drying oils. This process is common for single-component plastic sealants. Elastic sealants solidify as a result of the ongoing chemical reaction - either after the reaction of the functional groups binder with air humidity in the one-component systems or the crosslinking reaction in the two-component systems. All of these systems have their known advantages and disadvantages.

Pro těsnění spař v interiérech lze použít pouze některé druhy tmelů, splňující určité specifické vlastnosti. Nesmí docházet k migraci změkčovadel a dalších modifikačních přísad do podkladu ani do následných povrchových úprav, kterými v interiérech bývají malby, tapety, obklady, nátěry a podobně. V průběhu celé životností tmele nesmi docházet k uvolňování těkavých přísad do ovzduší - například rozpouštědel.Only some types of sealants that meet certain specific properties can be used for sealing joints in interiors. There must be no migration of plasticizers and other modifying agents into the substrate or subsequent surface treatments, such as paintings, wallpapers, tiles, coatings and the like in interiors. During the lifetime of the sealant, there must be no release of volatile additives into the atmosphere - for example solvents.

S rozvojem vodouředitelných nátěrů byly vyvinuty disperzní tmely, které postupně nahrazují tmely na bázi vysychavých olejů nebo tmely obsahující rozpouštědla a svými funkčními parametry tyto tmely předčí. Disperzní tmely se vyznačují vynikající adhezí k silikátovým podkladům a zajišťují kompaktibilitu těsnicí hmoty s následnou povrchovou úpravou. U disperzních tmelů je odstraněn problém migrace olejových složek do povrchových úprav nebo uvolňování zdraví škodlivých rozpouštědel do ovzduší. Tyto výhody disperzních tmelů vedly k jejich rozšířeni převážně v interiérech staveb.With the development of waterborne coatings, dispersion sealants have been developed which gradually replace sealants based on drying oils or sealants containing solvents and outperform those sealants by their functional parameters. Dispersion sealants are characterized by excellent adhesion to silicate substrates and ensure the compatibility of the sealant with subsequent surface treatment. The dispersion sealants eliminate the problem of migration of oil components into surface treatments or the release of harmful solvents into the atmosphere. These advantages of dispersion sealants have led to their spread mainly in building interiors.

Pro formulace disperzních tmelů jsou jako pojivo používány vodní disperze syntetických polymerů na bázi vinylacetátu (US pat. č. 4251413), kopolymery vinylacetátu nebo styrenu s estery kyseliny akrylové, etylenu s vinylacetátem nebo kopolymery samotných esterů kyseliny akrylové (NSR pat. č. 3247337) o sušině 50 až 65 % hmot. polymeru. Použiti disperze s vysokým obsahem sušiny polymeru je velmi výhodné, protože se tím sníží obsah disperzního média - vody ve tmelu, a tím i objemové změny při fyzikálním způsobu tuhnutí tmele. Vysoký obsah sušiny polymeru také umožňuje dosažení vyhovujících hodnot jednoho z rozhodujících parametrů - odolnosti únavě střídavým namáháním, které se stanoví podle ČSN 72 2350.Water dispersions of synthetic polymers based on vinyl acetate (US Pat. No. 4251413), copolymers of vinyl acetate or styrene with acrylic acid esters, ethylene with vinyl acetate, or copolymers of acrylic acid esters alone (NSR Pat. No. 3247337) are used as binder formulations for dispersion sealants. % of dry matter 50 to 65 wt. polymer. The use of a high polymer solids dispersion is very advantageous because it reduces the dispersion medium content - water in the sealant and thus the volume changes in the physical way of setting the sealant. The high solids content of the polymer also enables to achieve satisfactory values of one of the decisive parameters - fatigue resistance by alternating stress, which is determined according to ČSN 72 2350.

Použití disperze o vysokém obsahu sušiny polymeru jako pojivá pro tmely je však velmi náročné z hlediska výroby samotné disperze, protože při polymerizační reakci dochází ke zvýšené a obtížné kontrolované tvorbě koagulátu. K dosažení vysoké sušiny polymeru je zapotřebí vyšší koncentrace vysoce účinných tenzidů, ochranných koloidů, koalescentů a podobně. Daleko kvalitnější disperze s vysokým obsahem sušiny polymeru se v zahraničí připravují z nízkokoncentrovaných disperzí o nízké distribuční křivce makromolekul vakuovým zahušťováním, což vše zvyšuje náklady při výrobě disperze a odrazí se v její ceně. Proto jsou disperze o vysokém obsahu sušiny polymeru vyráběny omezeně pouze některými výrobci disperzí a také i většina výrobců disperzních tmelů používá jako pojivo disperze o sušině nižší než 60 V hmot. polymeru.However, the use of a high solids content polymer dispersion as a binder for cements is very difficult to manufacture the dispersion itself, because the polymerization reaction results in an increased and difficult controlled formation of coagulate. Higher surfactants, protective colloids, coalescents, and the like are required to achieve high polymer solids. Higher-quality polymer dry matter dispersions are prepared abroad from low-concentration dispersions with a low macromolecule distribution curve by vacuum thickening, all of which increase the cost of producing the dispersion and are reflected in its cost. Therefore, dispersions having a high dry solids content of polymer are produced to a limited extent only by some dispersion producers, and also most dispersion sealant manufacturers use dispersions with a dry matter dispersion of less than 60 wt. polymer.

Uvedené nevýhody jsou odstraněny tmelem podle vynálezu, obsahujícím 33 až 40 % hmot.These disadvantages are overcome by the inventive sealant containing 33 to 40 wt.

pojivá, 40 až 60 % hmot. plniva na bázi velmi jemně mletého vápence, thixotropní přísadu 2 —1 na bázi amorfního oxidu křemičitého o specifickém povrchu nad 4 000 cm g a/nebo křemíčitan hořečnatý v množství 5 až 15 V hmot., změkčovadlo na bázi esterů kyseliny ftalové a/nebo maleinové v množství 6 až 10 % hmot., dispergační prostředek v množství 0,3 až 15 % hmot., hydrofobizační přísadu v množství 0,5 až 5 % hmot., fungicidní prostředek v množství 0,05 až 0,5 % hmot., odpěňovač v množství 0,01 až 0,1 % hmot., neionogenní tenzid v množství 0,01 až 1,0 % hmot., popřípadě pigment v množství 0,2 až 2 % hmot., jehož podstata spočívá v tom, že pojivo obsahuje kombinaci vodních disperzí styrenbutylakryláCS 273120 Bl tového kopolyméru a čistě akrylátového kopolyméru. Vzájemný poměr obou disperzí je 3,2:0,8 dílů až 2,8:1,2 díly. Použité disperze mají sušinu 50 až 55 % hmot. polymeru a ve vztahu k sušině obsahují funkční karboxylové skupiny v množství 0,5 až 6 % hmot. Čistě akrylátový kopolymér ve vztahu k sušině obsahuje min. 45 % hmot. 2-etylhexylakrylátu a ve zbývajícím množství další komonomer, jimž je etylakrylát a/nebo butylakrylát.binder, 40 to 60 wt. Fillers based on finely ground limestone, thixotropic additive 2-1 based on amorphous silica having a specific surface area of more than 4,000 cm g and / or magnesium silicate in an amount of 5 to 15 V by weight, phthalic acid and / or maleic acid plasticizer 6 to 10 wt.%, dispersant 0.3 to 15 wt.%, hydrophobizing agent 0.5 to 5 wt.%, fungicidal agent 0.05 to 0.5 wt. in an amount of 0.01 to 0.1% by weight, a non-ionic surfactant in an amount of 0.01 to 1.0% by weight, or a pigment in an amount of 0.2 to 2% by weight, characterized in that the binder comprises a combination of aqueous dispersions of styrene-butyl acrylateCS 273120 Bl of a copolymer and a pure acrylate copolymer. The ratio of the two dispersions is 3.2: 0.8 to 2.8: 1.2. The dispersions used have a dry matter content of 50 to 55% by weight. % of the polymer and, in relation to the dry matter, contain functional carboxyl groups in an amount of 0.5 to 6 wt. The pure acrylate copolymer contains, in relation to the dry matter, min. 45% wt. 2-ethylhexyl acrylate and in the remaining amount another comonomer which is ethyl acrylate and / or butyl acrylate.

Výhodou tmele podle vynálezu je použití disperzních pojiv o nižším obsahu sušiny polymeru pro jeho formulaci, což vede ke snížení nákladů na jeho výrobu, přičemž technické parametry tmele zůstávají srovnatelné s tmely, formulovanými na cenově dražších vysokokoncentrovaných disperzích.The advantage of the sealant according to the invention is the use of dispersion binders with a lower dry matter content of the polymer for its formulation, which leads to a reduction in the cost of its production, while the technical parameters of the sealant remain comparable to those formulated on more expensive high-concentration dispersions.

Příklady:Examples:

1) Do hnětáku se postupně dávkuje 85 kg vodné disperze styrenbutylakrylát - kyselina akrylová o sušině 50 °-i hmot. a o obsahu 3 % kyseliny akrylové vztaženo na našem polymeru,1) 85 kg of an aqueous dispersion of styrene-butyl acrylate-acrylic acid having a dry weight of 50% by weight are gradually added to the mixer. and a 3% acrylic acid content based on our polymer,

0,9 kg neonogenního tenzidu na bázi etoxylovaného mastného alkoholu a 1,5 kg polyakrylanu sodnoamonného, směs se nechá deset minut zhomogenizovat. Potom se za stálého míchání dávkuje postupně 22 kg dibutylftalátu, 5 kg parafínu, 0,5 kg fungicidního prostřed ku, 0,1 kg odpěnovače. Nakonec se přidá 27 kg vodní disperze čistě akrylátového kopolymeru o sušině 53 % hmot. a obsahu min. 45 % hmot. 2-etylhexylakrylátu vztaženo na sušinu polymeru. Směs se dokonale zhomogenizuje po dobu 30 minut. Potom se za stálého míchání dávkuje směs 145 kg velmi jemně mletého vápence podle ČSN 211220, 20 kg amorfního oxidu křemičitého a 1 kg pigmentu. Celý obsah hnětáku se míchá dalších 30 minut, potom se pomocí vytlaěovacího zařízení balí do polyetylenových hadic 0 65 mm.0.9 kg of an ethoxylated fatty alcohol-based neonogenic surfactant and 1.5 kg of sodium ammonium polyacrylate are allowed to homogenize for 10 minutes. 22 kg of dibutyl phthalate, 5 kg of paraffin, 0.5 kg of fungicidal agent, 0.1 kg of antifoam are then metered in successively with stirring. Finally, 27 kg of a pure acrylate copolymer water dispersion having a dry weight of 53 wt. and min. 45% wt. 2-ethylhexyl acrylate based on the dry weight of the polymer. The mixture is perfectly homogenized for 30 minutes. Subsequently, a mixture of 145 kg of finely ground limestone according to CSN 211220, 20 kg of amorphous silica and 1 kg of pigment is metered in with continuous stirring. The entire contents of the kneader are mixed for a further 30 minutes, then packed into polyethylene hoses with a diameter of 65 mm using an extruder.

2) V hnětáku se dokonale promíchá 85 kg vodné disperze kopolyméru styren-butylákrylát-kyselina akrylová o sušině 50 % hmot. a obsahu 3 % hmot. kyseliny akrylové, vztaženo na sušinu polymeru s 0,6 kg tenzidu na bázi etoxylovaného nonylfenolu a 2 kg polyvinylalkoholu. Po 10 minutách homogenizování se postupně přidá 25 kg dioktylmaleinátu, 3 kg parafínu, 0,5 kg fungicidního prostředku a 0,1 kg odpěnovače. Potom se dávkuje 30 kg vodné disperze čistě akrylátového kopolyméru o sušině 51 % hmot. a obsahu min. 45 % hmot. 2-etylhexylakrylátu vztaženo na sušinu polymeru. Směs se míchá po dobu 30 minut, potom se za stálého míchání dávkuje směs 140 kg velmi jemně mletého vápence podle2) 85 kg of an aqueous dispersion of styrene-butyl-acrylate-acrylic acid copolymer having a dry weight of 50% by weight are mixed thoroughly in a mixer. and a content of 3 wt. of acrylic acid, based on the dry weight of the polymer, with 0.6 kg of ethoxylated nonylphenol surfactant and 2 kg of polyvinyl alcohol. After homogenization for 10 minutes, 25 kg of dioctyl maleate, 3 kg of paraffin, 0.5 kg of fungicide and 0.1 kg of antifoam are added successively. Thereafter, 30 kg of an aqueous dispersion of a pure acrylate copolymer having a dry weight of 51 wt. and min. 45% wt. 2-ethylhexyl acrylate based on the dry weight of the polymer. The mixture is stirred for 30 minutes, then a mixture of 140 kg of finely ground limestone according to the invention is metered in while stirring

ČSN 211220, 20 kg křemiěitanu horečnatého, 5 kg amorfního oxidu křemičitého a 1,5 kg pigmentu. Obsah hnětáku se dokonale zhomogenizuje po dobu 30 minut a hněták se pomocí vytlačovaného zařízení balí do polyetylenových hadic 0 65 mm.CSN 211220, 20 kg of magnesium silicate, 5 kg of amorphous silica and 1.5 kg of pigment. The contents of the kneader are perfectly homogenized for 30 minutes and the kneader is packed into polyethylene hoses of 0 65 mm using an extruder.

Tmel podle vynálezu je homogenní, dobře zpracovatelný materiál, který se snadno nanáší tmelícími pistolemi nebo stěrkou. Vyznačuje se velmi dobrou adhezí k savým silikátovým podkladům, která převyšuje kohezní vlastnosti tmele. Po vyschnutí vzniká konkávní povrch, tmel vykazuje plastoelastické vlastnosti, provedené spoje zůstávají pružné.The sealant according to the invention is a homogeneous, easy-to-process material that is easy to apply with a sealant gun or squeegee. It is characterized by very good adhesion to absorbent silicate substrates which exceeds the cohesive properties of the sealant. After drying, a concave surface is formed, the sealant exhibits plastoelastic properties, the joints remain elastic.

Tmel podle vynálezu dosahuje těchto technických parametrů: - stékavost ve žlábku š. 30 mmThe sealant according to the invention achieves the following technical parameters: - creep in a groove of width 30 mm

(ČSN 72 2342) (CSN 72 2342) max. 2 mm max. 2 mm - penetrace kuželem (ČSN 72 2343) - cone penetration (ČSN 72 2343) min. 200 p.j./23 °C min. 180 p.j./ 5 °C min. 200 r./23 ° C min. 180 rpm / 5 ° C - přilnavost k betonu po uložení ve standardním prostředí (ČSN 72 2344) - Adhesion to concrete after installation in standard environment (ČSN 72 2344) adheze koheze adhesion cohesion - migrace do'podkladu (ČSN 72 2345) - migration to the ground (ČSN 72 2345) nemigruje does not migrate - objemové smrštění (ČSN 72 2346) - volume shrinkage (ČSN 72 2346) max. 20 % max 20% - hmotnostní úbytek (ČSN 72 2347) - weight loss (ČSN 72 2347) max. 20 % max 20% - odolnost proti únavě střídavým namáháním - fatigue resistance by alternating stresses odolává zdvihu i 10 % Resists up to 10% lift

odolává zdvihu - 10 %resistant to stroke - 10%

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A dispersion acrylic sealant comprising from 33 to 40% by weight, binder, from 40 to 60% by weight. fillers based on finely ground limestone, a thixotropic additive based on amorphous silica2 -1 with a specific surface area of over 4,000 cm g and / or magnesium silicate in an amount of

5 to 15 wt.%, Phthalic or maleic ester plasticizer in an amount

6 to 10% by weight, dispersing agent in an amount of 0.3 to 15% by weight, hydrophobizing agent in an amount of 0.5 to 5% by weight, fungicidal agent in an amount of 0.05 to 0.5% by weight, antifoam in from 0.01 to 0.1% by weight, nonionic surfactant from 0.01 to 0.1% by weight;

% Or pigment in an amount of 0.2 to 2% by weight, characterized in that it comprises as a binder a combination of aqueous dispersions of styrene-butyl acrylate copolymer and pure acrylate copolymer, wherein the ratio of the two dispersions to each other is 3.2: 0.8 parts to 2.8: 1.2 parts, wherein the dispersions used have a dry matter content of 50 to 55% by weight of the polymer and contain functional carboxyl groups in an amount of 0.5 to 6% by weight. % based on the dry weight of the polymer.

2. The sealant according to claim 1, wherein the pure acrylate copolymer comprises at least 1% by weight of the dry matter. 45% wt. 2-ethylhexyl acrylate and in the remaining amount another comonomer which is ethyl acrylate and / or butyl acrylate.