Лако-красочные материалы — производство

В связи с тем, что расход мастик на единицу склеиваемой поверхности значительно выше, чем расход клея (1 —1,5 кГ/м2 против 0,1—0,4 кГ/м2), при со­ставлении мастик основную роль играют экономические соображения в первую очередь потому, что мастики при­меняют в неизмеримо большем объеме и на больших площадях, чем клеи, например для приклеивания рулон­ной кровли, облицовочных плиток, линолеума и других большеразмерных изделий. Стоимость мастик по сравне­нию с клеями снижают, применяя в качестве вяжущего битумы, модифицированные синтетическими полимера­ми, относительно недорогие индено-кумароновые смолы, а для наполнения — минеральные порошки, сажу, уголь.

Битумы (природные и нефтяные) представляют со­бой сложные смеси различных углеводородов и их про­изводных — соединений углеводородов с серой, кислоро­дом, азотом. При нагревании битумы размягчаются, а при охлаждении становятся вязкими или твердыми. Они плохо смачиваются водой, растворяются только в органи­ческих растворителях.

Ценными свойствами битумов являются стойкость к воздействию кислот, щелочей, газов и других агрессив­ных реагентов, способность прочно сцепляться с древеси­ной, бетоном, металлами. Под влиянием атмосферных воздействий битумы стареют, а защитные свойства их ухудшаются.

Индено-кумароновые смолы представляют собой сме­си полимеров и сополимеров индена, кумарона и их про­изводных, содержащихся в продуктах коксования камен­ного угля — сыром бензоле и каменно-угольной смоле. Индено-кумароновые смолы — твердые или вязко-пласти­ческие продукты, отличающиеся по цвету (от светло-жел­того до темно-коричневого), температуре размягчения (от 60 до 140°С) и плотности (от 1,08 до 1,14). Эти смолы обладают химической стойкостью, отличными гидрофоб­ными и диэлектрическими свойствами, адгезией к пласт­массам, древесине, бетону. Недостатком индено-кумаро — новых смол является слабая атмосферостойкость и склон­ность к потемнению в результате окислительных процессов.

Применяют индено-кумароновые смолы в производст­ве лаков, красок, мастик, клеев, резиновых изделий.

Среди мастик на основе битумов, индено-кумароновых смол и других полимерных добавок широко применяют резино-битумную мастику «изол». Ее изготовляют двух видов: горячую и холодную. Для приготовления мастики берут старые автопокрышки, отделяют от них борта, из­мельчают резину на шинорезке, а затем на вальцах, смешивают с битумом, смолами и подвергают девулка — низации при температуре 180° С. Девулканизация резино­вой крошки происходит в смесителях с Z-образными ме­шалками, вращающимися со скоростью 15—18 об/мин. Перемешивание продолжается 2—2,5 ч. В результате на­гревания и перемешивания резиновая крошка набухает и частично растворяется в смолах и битуме. Затем массу вальцуют на охлаждаемых фрикционных смесительных вальцах при малом (0,15—0,30 мм) зазоре. При вальце­вании масса перетирается между стальными полыми валками, вращающимися с неодинаковой скоростью, и становится более однородной.

Полученную резино-битумную смесь с добавкой на­полнителя, антисептика и пластификатора растворяют бензином (в случае изготовления холодной мастики) или пропускают через шнековый смеситель с последующим формованием в виде полос (горячая мастика).

Ниже приведены наиболее распространенные составы резино-битумных мастик:

Состав мастик, вес. ч.

Изношенная резина…………………….

Нефтяной битум БН-Ш . . . Нефтяной битум БН-V…. Индено-кумароновая смола. .

Канифоль………………………………….

Асбест 7-го сорта или зола ТЭЦ

Антисептик……………………………….

Бензин………………………………………

Горячую мастику применяют для приклеивания ру­лонных кровельных материалов, резинового линолеума, паркета, керамических плиток, холодную — для приклеи­вания пористых герметизирующих материалов, кровли, линолеума на пористой основе.

Отличными клеящими свойствами обладают битумно — латексные мастики — водные и безводные. Водные мас­тики изготовляют из битума БН-IV или БН-Ш, растворяя их в бензине в соотношении 1 : 1. В раствор вводят диви — нилстирольный латекс СКС-30 ШР или СКС-50, стабили зированный жидким стеклом, и наполнитель—каолин, мел, сажу, молотый каменный уголь. Затем смесь тща­тельно перемешивают до получения однородной массы. Вязкость состава регулируют добавлением бензина. Эту мастику используют для наклейки хлопчатобумажной или стеклянной ткани на бетон, приклеивания теплоизо­ляционных материалов к бетону, склеивания бетонных элементов эластичным швом. Состав мастики (вес. ч.): раствор битума в бензине — 40, дивинилстирольный ла­текс СКС-30 ШР или СКС-50 (в расчете на вес полиме­ра)— 18, жидкое стекло — 7, наполнитель (каолин, мел, сажа) —35.

Чтобы приготовить безводную мастику, битум нагре­вают до 160—170°С (для полного обезвоживания). При непрерывном перемешивании в разогретый битум мед­ленно вливают тонкой струей латекс. Чтобы битум не вспенивался, а каучук хорошо растворился в нем, смесь не должна остывать ниже 170° С. Содержание каучука в битуме доводят до 15—20%, затем состав охлаждают и разводят бензином до требуемой вязкости (1000— 1500 пз). Мастику используют для приклеивания полиэти­леновых листов и пленки к бетонному основанию.

Для устройства кровель из рулонных материалов (ру­бероида, пергамина, толя) применяют битумно-латексно-
кукерсольную мастику БЛК. Мастика представляет собой вязкую массу черного цвета, в состав которой входят (в вес. ч.): битум БН-IV—25, сланцевый лак кукерсоль — 62, латекс СКС-30 ШР—3, портландцемент — 4, асбест VI или VII сорта — 6. При работе в летних условиях бе­рут 35 вес. ч. битума, а лака кукерсоль 52 вес. ч.

Для приготовления мастики раздробленный на мелкие куски битум расплавляют в котле при 160—180° С до обезвоживания. В другом котле перемешивают лак ку­керсоль и наполнители (асбест и цемент) до получения однородной смеси. Расплавленный битум вводят неболь­шими порциями в подготовленную смесь и перемешива­ние продолжается до получения однородной массы. В охлажденную до 25—30° С массу вводят при непрерыв­ном перемешивании латекс и разливают полученный про­дукт в тару.

Мастика обладает хорошей клеящей способностью. Так, склеенные ею образцы рубероида разрываются не по клеевому слою, а по картону, являющемуся основой материала. Мастика водонепроницаема и теплостойка: за 5 ч нагревания при 70° С она не стекает с наклонных поверхностей и не плавится. Поэтому ее можно применять для устройства наклонной кровли, в том числе на кры­шах с переменным уклоном. Работы производят при по — ‘мощи машины, которая раскатывает рубероид, наносит равномерный слой мастики любой требуемой толщины, укладывает рубероид на основание и прикатывает его. Расход мастики при механизированном способе нанесе­ния составляет 0,8—1,0 кГ/см2, что примерно в 2 раза меньше, чем при ручном способе.

Свойства битумных мастик значительно улучшаются в результате модифицирования битумов различными син­тетическими полимерами, например эпоксидными смола­ми, полиизобутиленом, а также некоторыми каучуками. Так, добавление бутилкаучука в битум до 5% значитель­но замедляет старение мастик; повышает их эластич­ность.

Сплав битума с низкомолекулярным полиизобутиле­ном значительно повышает адгезионные свойства мастик. Прочность склеивания ими бетона достигает 15—• 20 кГ/см2.

Для приклеивания к бетону материалов из поливинил — хлорида (листов, пленок, плиток) предложены кумароно — каучуковые мастики К. Н-2 и КН-3. Мастика КН-3 имеет следующий состав (в вес. ч.):

Иидено-кумароновая смола с температурой раз­

TOC o "1-3" h z мягчения не ниже 100°С……………………………………… 10

Полихлоропреновый каучук наирит………………………… 25

Этилацетат……………………………………………………………….. 20

Бензин «галоша» ………………………………………………….. 20

Каолин………………………………………………………………….. 25

Мастика КН-2 отличается меньшим (5—10 вес. ч.) со­держанием наирита.

Вначале на охлаждаемых фрикционных вальцах по­лучают смесь из каучука и каолина, затем резиновую смесь и смолу растворяют в этйлацетате и бензине и пе­ремешивают в клеемешалке.

При помощи кумароно-каучуковых мастик получают эластичные, водо — и термостойкие соединения, прочность которых через 1 сутки не менее 2—3 кГ/см2. Это позво­ляет в течение последующих суток производить дальней­шие работы на приклеенном материале (участке), напри­мер ходить по наклеенному линолеуму.

Через месяц прочность соединения достигает 5— 6 кГ/см2.

Облицовочные плитки из полистирола, поливинилхло — рида, аминопласта и других пластиков на бетонное осно­вание наклеивают индено-кумароновой мастикой следу­ющего состава (в вес. ч.):

Индено-кумароновая смола……………………………………. 60

Дибутилфталат ……………………………………………………… 4

Портландцемент (или мел)………………………………………. 20

Этилацетат……………………………………………………………. 8

Бензин «галоша»………………………………………………………….. 8

Для приготовления мастики смолу измельчают до по­рошкообразного состояния и при постоянном перемеши­вании растворяют в этйлацетате и бензине. Затем до­бавляют дибутилфталат и наполнитель.

Дифеноло-кетоновую мастику применяют для на­клейки на бетон и древесные плиты поливинилхлоридно- го линолеума. Ее состав (вес. ч.): смола ДФК-7П 65, ка­олин 16, литопон 16, формалин 38%-ный 3. Формалин вводят в мастику непосредственно перед началом работ.

Отделочные цветные пленки из поливинилхлорида крепят к бетону, древесине, штукатурке мастикой, состоя­щей из 26 вес. ч. перхлорвиниловой смолы, 7 вес. ч. кани­фоли и 67 вес. ч. трикрезилфосфата. Смолу и канифоль измельчают, просеивают и растворяют в трикрезилфосфа — те при 70—75°С, непрерывно перемешивая состав в сме­сителе в течение 10 ч. Перед употреблением, мастику ра­зогревают на паровой бане или разбавляют этилацетатом.

Полистирольные плитки к штукатурке крепят масти­кой следующего состава (в вес. ч.):

Поливиннлацетатная эмульсия, пластифицирован­ная дибутилфталатом 8

Портландцемент (или белый цемент) ………………………. 10

Песок тонкомолотый (или маршалит) ………………………. 30

Вода…………………………………………………………………… 5—15

В качестве клеящих мастик используют также ла — тексцементные составы на основе каучуковых латексов СКС-50 и СКС-65. Ими крепят керамические плитки, стеклянные блоки, бетонные камни.

Для приклеивания антикоррозионных футеровочных плиток к поверхности строительных конструкций приме­няют мастики на основе эпоксидных, полиэфирных, фури — ловых и других смол. Мастику на основе смолы ЭД-5 с до­бавлением полиэфирного пластификатора, наполнителей (кокс, андезит и др.) и отвердителя (полиэтиленполи — амин) применяют для приклеивания плиток из диабаза, кислотоупорной керамики, шлакоситаллов к поверхности бетонных и металлических сооружений и аппаратов. Предварительно поверхность покрывают двумя слоями эпоксидного грунта. До ввода в эксплуатацию футеров­ку, приклеенную эпоксидной мастикой, выдерживают в течение 20 суток (при 20°С). При нагревании до 80°С срок выдерживания сокращается до 1—2 суток.

Мастику на основе смолы ЭД-5 с добавлением фурфу — роло-ацетонового мономера ФА применяют при темпера­туре не ниже 20° С, так как она медленно отверждается. Эта мастика отличается хорошей адгезией к поверхно­сти металлов, керамики, стекла, листового полиизобути­лена.

Мастику на основе фуриловой смолы ФЛ-2 применя­ют для крепления кислотоупорных плиток, заделки швов между элементами конструкций. Ее готовят следующим образом: сухие наполнители, графитовый порошок и от­вердитель (я-толуол — или бензолсульфокислота) просеи­вают через сито с ячейками 0,2 и смешивают. Для рав­номерного распределения отвердителя в наполнителе смесь просеивают еще раз через сито с ячейками 0,5. В сухую смесь вводят фуриловую смолу и перемешивают всю массу до однородного состояния.

Для склеивающих мастик применяют полиэфирные смолы ПН-1, ПН-2 и др. Основной недостаток этих смол — недостаточная водо — и щелочестойкость — в значительной степени устраняют, совмещая их с эпоксидными смолами. Можно рекомендовать, например, мастику следующего состава (в вес. ч.): полиэфирная смола ПН-1 — 100, эпо­ксидная смола ЭД-5 — 25, нафтенат кобальта — 6—8, ги- периз — 4—6, гексаметилендиамин или его кубовый оста­ток — 0,8, пылевидный кварц или диабазовая мука — 400—500.