PL209463B1 - Preparat wodo- i chemoodporny oraz sposób otrzymywania preparatu wodo- i chemoodpornego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest preparat wodo - i chemoodporny oraz sposób otrzymywania preparatu wodo- i chemoodpornego, zwłaszcza do otrzymywania powłok przeciwwilgociowych, powłok przeciwwodnych oraz powłok chemoodpornych.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr PL 196652 preparat wodochronny i sposób otrzymywania preparatu wodochronnego. Preparat składa się z polistyrenu, korzystnie odpadowego, rozpuszczonego w rozpuszczalniku organicznym wybranym z grupy węglowodory aromatyczne szeregu benzenu i/lub węglowodory alifatyczne szeregu acetylenu i/lub chlorowcopochodne węglowodorów aromatycznych szeregu benzenu i/lub pochodne kwasu octowego oraz znanych plastyfikatorów polistyrenu. Sposób otrzymywania preparatu wodochronnego polega na tym, że rozpuszcza się polistyren, korzystnie odpadowy, ewentualnie wstępnie oczyszczony i rozdrobniony, w rozpuszczalniku organicznym, a następnie do roztworu dodaje się znane plastyfikatory polistyrenu, przy czym stosunek wagowy polistyrenu do rozpuszczalnika do plastyfikatora wynosi odpowiednio 1 :(1,0: 8,0):(0,3: 2,0) oraz ewentualnie dodaje się środki pomocnicze jak pigmenty, antypireny, stabilizatory termiczne. Preparat ma postać ciekłą i występuje w zestawie: roztwór do gruntowania (odmiana o konsystencji rzadkiej) oraz masa powłokowo-klejąca (odmiana o konsystencji gęstszej). Preparat stosowany jest w budownictwie do zabezpieczania elementów konstrukcji przed oddziaływaniem wilgoci oraz wód wywierających ciśnienie hydrostatyczne.

Znany jest także z polskiego opisu patentowego nr PL 206 357 preparat wodo- i chemoochronny oraz sposób otrzymywania preparatu wodo- i chemoochronnego.

Preparat ten charakteryzuje się tym, że polistyren, korzystnie odpadowy, rozpuszcza się w rozpuszczalniku organicznym wybranym z grupy węglowodory aromatyczne szeregu benzenu i/lub węglowodory alifatyczne szeregu acetylenu i/lub chlorowcopochodne węglowodorów aromatycznych szeregu benzenu i/lub pochodne kwasu octowego, następnie dodaje się znane plastyfikatory polistyrenu, napełniacze i środki tiksotropowe, przy czym stosunek wagowy polistyrenu do rozpuszczalnika do plastyfikatora do napełniacza do środka tiksotropowego wynosi odpowiednio 1:(0,6:1,5):(0,3:1,2):(0,1:10):(0,01:0,3).

W celu uzyskania preparatu, do wybranego z grupy rozpuszczalnika dodaje się środek tiksotropowy. W uzyskanym tym sposobem roztworze rozpuszcza się polistyren, korzystnie odpadowy, ewentualnie wstępnie oczyszczony i rozdrobniony. Do wybranego z grupy plastyfikatora dodaje się napełniacz i opcjonalnie pigment. Uzyskaną tym sposobem kompozycję plastyfikator-napełniacz dodaje się do kompozycji polistyren-rozpuszczalnik- środek tiksotropowy. Preparat ma postać masy o zróżnicowanej konsystencji (gęstości), uwarunkowanej strukturą poszczególnych komponentów. Poszczególne odmiany mogą być stosowane jako powłoki izolacyjne o właściwościach wodochronnych i chemoodpornych, masy uszczelniające oraz kity. Mogą być użyte m. in. do zabezpieczania podłoży mineralnych (tynki, cegła, gips, kamień, beton) oraz z podłoży drewnianych.

Stosowanie preparatu znanego z opisu patentowego Nr 196652 polega na zagruntowaniu zabezpieczanego podłoża przez jednokrotne nakładanie, a następnie ułożeniu dwóch warstw zasadniczej masy powłokowo-klejącej. W przypadku stosowania preparatu z opisu patentowego nr PL 206 357 gruntowanie nie jest konieczne, a wskazane tylko dla podłoży podatnych i mocno pylących (np. kreda, gips).

Użycie w opisie patentowym Nr PL 206 357 węglanu wapnia jako napełniacza korzystnie wpływa na poprawę własności użytkowych preparatu uzyskanego według opisu patentowego nr PL 196 652 oraz na zmniejszenie kosztów jego uzyskania.

Preparat wodo- i chemoodporny, składający się z polistyrenu, korzystnie odpadowego, rozpuszczonego w rozpuszczalniku organicznym wybranym z grupy; węglowodory aromatyczne szeregu benzenu i/lub węglowodory alifatyczne szeregu acetylenu i/lub chlorowcopochodne węglowodorów aromatycznych szeregu benzenu i/lub pochodne kwasu octowego, ze znanych plastyfikatorów polistyrenu i napełniacza, oraz ewentualnie ze środków pomocniczych jak pigmenty, antypireny, utwardzacze, stabilizatory termiczne i środki tiksotropowe, charakteryzuje się tym, że jako napełniacz zawiera rozdrobnioną gumę, korzystnie odpadową, przy czym stosunek wagowy polistyrenu do rozpuszczalnika do plastyfikatora do napełniacza wynosi odpowiednio 1:(0,6:2,5):(0,1:1,5):(0,05:5).

Jako plastyfikatory korzystnie stosuje się ftalan di-isodecylu, ftalan di-isoundecylu, ftalan di-isononylu, adypinian dwuoktylu, adypinian di-isodecylu lub adypinian di-isononylu.

PL 209 463 B1

Sposób otrzymywania preparatu wodo- i chemoodpornego, polegający na tym, że do rozpuszczalnika organicznego, wybranego z grupy: węglowodory aromatyczne szeregu benzenu i/lub węglowodory alifatyczne szeregu acetylenu i/lub chlorowcopochodne węglowodorów aromatycznych szeregu benzenu i/lub pochodne kwasu octowego, dodaje się środek tiksotropowy, a następnie w roztworze rozpuszcza się polistyren, korzystnie odpadowy, ewentualnie wstępnie oczyszczony i rozdrobniony. Następnie do roztworu dodaje się znane plastyfikatory polistyrenu oraz napełniacz. Jako napełniacz stosuje się rozdrobnioną gumę, korzystnie odpadową, przy czym stosunek wagowy polistyrenu do rozpuszczalnika do plastyfikatora do napełniacza wynosi odpowiednio 1:(0,6:2,5):(0,1: 1,5):(0,05:5).

Jako plastyfikatory stosuje się znane zmiękczacze polistyrenu, korzystnie ftalan di(2-etyloheksylu), ftalan di-isodecylu, ftalan di-isoundecylu, ftalan di-isononylu, adypinian dwuoktylu, adypinian di-isodecylu lub adypinian di-isononylu.

Przedmiotowy wynalazek charakteryzuje się tym, że jako napełniacz stosuje się gumę (korzystnie odpadową). Guma może być użyta pod postacią miału, ścieru lub granulatu z zużytych opon, dętek oraz pasków klinowych pochodzących m. in. z pojazdów mechanicznych.

Zastosowanie gumy jako napełniacza pozwala na polepszenie jego właściwości technicznych, takich jak wytrzymałość na ścieranie, elastyczność, wytrzymałość na zerwanie oraz odporność na działanie wodorotlenków, kwasów oraz ich soli. Użycie gumy odpadowej stworzyło dodatkową korzyść: możliwość zagospodarowania kolejnego (obok polistyrenu) odpadu. Uzyskany w ten sposób preparat spełnia z jednej strony wymagania dla wyrobów wodo- i chemoodpornych stosowanych w budownictwie, z drugiej zaś - przyczynia się do większego (o co najmniej 40%) odzysku surowca odpadowego niż miało to miejsce w przypadku preparatów opisanych w stanie techniki. W efekcie przekłada się to na zmniejszenie materiałowych kosztów wytworzenia preparatu.

Preparat uzyskany według sposobu może być stosowany jako:

1) Masa izolacyjna do wykonywania zabezpieczeń przeciwwilgociowych, przeciwwodnych i chemoochronnych podłoży mineralnych (beton, masy tynkarskie, cegła, gips, kamień i drewno),

2) Masa szpachlowa do wyrównywania podłoży, np. pod izolacje cienkowarstwowe.

Sposób otrzymywania preparatu, jego właściwości technicznych oraz zastosowania wg wynalazku ilustrują poniższe przykłady z przeprowadzonych badań.

P r z y k ł a d I

W kompozycji węglowodorów aromatycznych: pochodne benzenu (ksylen i toluen) oraz kwasu octowego (octan butylu) został rozproszony środek tiksotropowy w postaci krzemionki koloidalnej. Do tak uzyskanej dyspersji wrzucono polistyren odpadowy - styropian. W wyniku oddziaływania rozpuszczalnika uległ on rozpuszczeniu. Uzyskano w ten sposób bezbarwną, kleistą ciecz. Dodano następnie jeden z plastyfikatorów wymienionych w opisie, barwnik i całość dokładnie wymieszano. Do preparatu uzyskanego sposobem opisanym w sposób ogólny powyżej, tj. złożonego z polistyrenu, octanu butylu i adypinianu dwuoktylu w stosunku wagowym komponentów jak 1 : 1,50 : 0,50 dodano rozdrobnioną gumę w stosunku wagowym do polistyrenu jak 0,30:1,1. Kompozycję następnie rozprowadzono pędzlem lub wałkiem malarskim na prostopadłościennych próbkach ceramicznych takich jak: cegła, beton, beton komórkowy, gips oraz drewno. Uzyskano tym sposobem cienką powłokę o bardzo dobrej przyczepności do podłoża. Próbki poddano następnie oddziaływaniu wilgoci poprzez ich ułożenie na wilgotnym podłożu (kuwecie z sukcesywnie nawilżaną tkaniną). Przez kilka dób próbki systematycznie obserwowano i ważono. Obserwacja i wyniki pomiarów udowodniły, że wytworzona powłoka zabezpiecza wszystkie w/w rodzaje próbek przed oddziaływaniem wilgoci.

P r z y k ł a d II

Do preparatu uzyskanego w sposób opisany w przykładzie I, tj. złożonego z polistyrenu, toluenu i adypinianu di-isononylu w stosunku wagowym komponentów jak 1 : 1,20 : 0,75 dodano rozdrobnioną gumę w stosunku wagowym do polistyrenu jak 0,85:1,6 i uzyskano preparat w postaci gęstej masy, którą można układać na podłożach wcześniej opisanych przy użyciu szpachelki lub pacy.

P r z y k ł a d III

Do preparatu uzyskanego w sposób opisany w przykładzie I, tj. złożonego z polistyrenu, octanu butylu i adypinianu di-isononylu w stosunku wagowym komponentów jak 1 : 1: 0,95 dodano rozdrobnioną gumę w stosunku wagowym do polistyrenu jak 1,50: 2,0 i uzyskano preparat w postaci gęstej masy, którą można wykorzystać jako szpachlę do wyrównywania podłoży pod inne wyroby stosowane w budownictwie, np. izolacje wodo- i chemoodporne, farby itp. Preparat można stosować przy użyciu szpachelki lub pacy.

PL 209 463 B1

P r z y k ł a d IV

Przykłady z oszacowania niektórych własności technicznych poszczególnych odmian preparatu wodo- i chemoodpornego.

Preparaty wykonane wg opisu z przykładów I, II i III poddano standardowym badaniom na: przyczepność do podłoża, elastyczność, wodoszczelność, sklejalność.

P r z y k ł a d IVa (przyczepność do podłoża)

Na oddzielnych podłożach (kostki o wymiarach 10 x 10 x 1,5 cm) wykonanych z betonu (marki B20), masy tynkarskiej (marki M12), cegły (zwykłej i silikatowej), betonu komórkowego i gipsu ułożono (oddzielnie) po jednej warstwie preparaty wykonane wg opisu z przykładów I, II i III. Próbki poddano sezonowaniu. Po tym czasie próbki poddano badaniom na przyczepność do podłoża. Uzyskane wartości przewyższają wymagane, określone w normach branżowych dla tego typu zastosowań.

P r z y k ł a d IVb (przyczepność do podłoża i wodoszczelność)

Na podłożu z betonu ułożono za pomocą pacy ząbkowanej kilkumilimetrową warstwę preparatu opisanego w przykładzie IV. Następnie, bezpośrednio na preparacie ułożono (bez użycia kleju) płytki terakoty, nie wykonując spoinowania (fugi). Po wymaganym okresie sezonowania próbki poddano badaniom na oddziaływanie słupa wody o wartości 1,0 m (0,01 MPa), a po okresie czternastu dni na przyczepność do podłoża. Uzyskane wyniki pozwalają stwierdzić, że tak zastosowany preparat doskonale spaja betonowe podłoże z posadzkami wykonanymi z płytek terakoty, glazury, gresu tj. materiałów tradycyjnie używanych w łazienkach, natryskach, kuchniach itp. pomieszczeniach z mokrą produkcją i dobrze zabezpiecza podłoże przed oddziaływaniem wody. Opisany sposób użycia preparatu pozwala na uproszczenie (a tym samym przyspieszenie) tradycyjnego schematu prac posadzkarskich: izolacja wodochronna-klej-posadzka poprzez ich zastąpienie układem warstw: izolacja wodochronna-posadzka.

P r z y k ł a d IVc (odporność na działanie wody pod ciśnieniem hydrostatycznym)

Na podłoże wykonane z masy tynkarskiej naniesiono jednokrotnie preparaty wykonane wg opisu z przykładów I, II i III. Przygotowane w ten sposób próbki poddano sezonowaniu, a następnie zbadano ich przesiąkliwość. Badanie przesiąkliwości polega na wywieraniu ciśnienia słupa wody minimum 15,0 m (0,15 MPa) przez okres 24 godz. Wyniki badania spełniły założenia odpowiednich norm oraz zaleceń udzielania aprobat technicznych Instytutu Techniki Budowlanej; żadna z próbek poddawanych ciśnieniu wody nie wykazała śladów przesiąkania w czasie wymaganym przez powyższe zalecenia.

P r z y k ł a d IVd (elastyczność)

Preparaty uzyskane wg opisu z przykładów I, II i III poddano badaniu na elastyczność. Badania wykonano wg PN-74/B-24620. Próbki preparatów rozłożono na paskach folii PE i poddano je sezonowaniu w warunkach laboratoryjnych. Następnie, próbki wraz z prętem metalowym o średnicy 30 mm umieszczono w zamrażarce, w temperaturze -20°C na okres 2 godzin. Po tym czasie pręt i próbkę wyjęto z zamrażarki i po ustawieniu pręta na podstawce zgięto próbkę na jego półobwodzie. Wyniki badania spełniły założenia normy PN-74/B-24620 - żadna z próbek nie wykazała rys ani pęknięć.

Przykład IVe (sklejalność)

Dwa paski folii PE (5 x 15 cm) sklejono preparatami wykonanymi wg opisu z przykładu II i III poprzez obustronne posmarowanie obu pasków na długości 6 cm każdy. Przygotowane w ten sposób próbki (3 sztuki) pozostawiono (zgodnie z normą PN-74/B-24620) na 24 godz. pod obciążeniem 2 kG w temp. 20°C. Następnie próbki (już bez obciążenia) umieszczono w suszarce i zgodnie z normą poddano sezonowaniu. Po tych zabiegach próbki poddano rozrywaniu na zrywarce. Wszystkie próbki wytrzymały obciążenie normowe, tj. 15 kG. W sumie wykonano trzy serie badań.

Wszystkie badania - opisane w przykładzie IV - wykonano przy użyciu pierwotnego oraz polistyrenu odpadowego, spienionego.

P r z y k ł a d V

Przykłady badania odporności preparatów na oddziaływanie związków chemicznych.

Preparaty uzyskane i opisane w przykładach I, II i III poddano badaniom określającym ich wytrzymałość na oddziaływanie wybranych związków chemicznych w postaci kilkuprocentowych roztworów: kwasu (azotowego, siarkowego i solnego), soli kwasu (azotowego, siarkowego i solnego), wodorotlenków (potasowego i sodowego) wody basenowej (podchloryn sodu) oraz związków azotowo-potasowych (gnojowicy). Badanie przeprowadzono wg normy PN-78/C-89067. Badanie polega na przygotowaniu pięciu próbek z każdego rodzaju preparatu w kształcie koła o średnicy 50 ±1 mm i grubości 3 ±0,2 mm i sezonowaniu w warunkach laboratoryjnych przez okres 72 godzin. Próbki dokładnie zmierzono i zważono, a następnie zanurzono w roztworach na okres siedmiu dób. Po każdej dobie były wyPL 209 463 B1 konywane pomiary próbek (waga, wymiary) z porównaniem uzyskanych wartości z wartościami pomierzonymi przed badaniem. Całość badań zakończono oceną wodoszczelności oraz elastyczności w sposób opisany w przykł adzie IV. Wykonane badania wykazał y dużą odporność chemiczną poszczególnych odmian preparatu, tj. żadna z badanych próbek nie wykazała oznak utraty właściwości technicznych (zmian świadczących o ich degradacji), a uzyskane wartości spełniają założenia odpowiednich norm i Zaleceń Udzielania Aprobat Technicznych Instytutu Techniki Budowlanej.

Claims (4)

1. Preparat wodo- i chemoodporny, składający się z polistyrenu, korzystnie odpadowego, rozpuszczonego w rozpuszczalniku organicznym wybranym z grupy; węglowodory aromatyczne szeregu benzenu i/lub węglowodory alifatyczne szeregu acetylenu i/lub chlorowcopochodne węglowodorów aromatycznych szeregu benzenu i/lub pochodne kwasu octowego, ze znanych plastyfikatorów polistyrenu i napełniacza, oraz ewentualnie ze środków pomocniczych jak pigmenty, antypireny, utwardzacze, stabilizatory termiczne i środki tiksotropowe, znamienny tym, że jako napełniacz zawiera rozdrobnioną gumę, korzystnie odpadową, przy czym stosunek wagowy polistyrenu do rozpuszczalnika do plastyfikatora do napełniacza wynosi odpowiednio 1:(0,6: 2,5):(0,1: 1,5):(0,05: 5).

2. Preparat według zastrz. 1, znamienny tym, że jako plastyfikatory zawiera ftalan di-isodecylu, ftalan di-isoundecylu, ftalan di-isononylu, adypinian dwuoktylu, adypinian di-isodecylu lub adypinian di-isononylu.

3. Sposób otrzymywania preparatu wodo- i chemoodpornego, polegający na tym, że do rozpuszczalnika organicznego, wybranego z grupy; węglowodory aromatyczne szeregu benzenu i/lub węglowodory alifatyczne szeregu acetylenu i/lub chlorowcopochodne węglowodorów aromatycznych szeregu benzenu i/lub pochodne kwasu octowego, dodaje się środek tiksotropowy, a następnie w roztworze rozpuszcza się polistyren, korzystnie odpadowy, ewentualnie wstępnie oczyszczony i rozdrobniony, a następnie do roztworu dodaje się znane plastyfikatory polistyrenu oraz napełniacz, znamienny tym, że jako napełniacz stosuje się rozdrobnioną gumę, korzystnie odpadową, przy czym stosunek wagowy polistyrenu do rozpuszczalnika do plastyfikatora do napełniacza wynosi odpowiednio 1:(0,6: 2,5):(0,1:1,5):(0,05:5).

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako plastyfikatory stosuje się ftalan di-isodecylu, ftalan di-isoundecylu; ftalan di-isononylu, adypinian dwuoktylu, adypinian di-isodecylu lub adypinian di-isononylu.