Строительные материалы

 

Мипора - поропласт, получаемый вспениванием и отверждением композиций на основе карбамидного полимера, является самой легкой газонаполненной пластмассой. Плотность мипоры 10...20 кг/м3, теплопроводность 0,03...0,035 Вт/(м-°С). Вследствие гигроскопичности мипора требует тщательной гидроизоляции. Ее используют для теплоизоляции холодильников, а крошку мипоры также для заполнения полостей в трехслойных конструкциях.

 На рис.14     показана технологическая схема производства пенопластов на основе мочевиноформальдегидных полимеров (мипоры).

Подготовка сырья заключается в получении мочевиноформальдегидной смолы 1 и пенообразователя 5. Формовочная масса получается в пеносмесителе, где сначала взбивают пену, а затем подают полимер. Готовую смесь заливают в формы и отверждают в специальных камерах при температуре 18—20°С в течение 3—4 ч, после чего извлеченные из форм изделия направляют на сушку. Изделия из мипоры выпускают в виде блоков средней плотности 10—20 кг/м3.

 

 

Рис.  14     . Схема технологии мипоры:1- варочный котел;2-упарочное устройство;3-смесительдля получения пенообразователя;4- емкость для полимера; 5 — емкость для пенообразователя- 6 — емкость для фосфорнокислого аммония; 7 - дозаторы; 8 - смеситель-пенообразователь; 9 – вагонетка с формами;10- камера отверждения;11 - автокар с блоками мипоры; 12 - сушилка; 13-готовая продукция.

 

Изделия из заливочных композиций можно получать по периодической или непрерывной технологии. Наиболее перспективной является конвейерная (непрерывная) технология (рис. 15       ). В этом случае приготовленную массу из смесительной головки подают на конвейер, на котором разостлана бумага, образующая непрерывный желоб. Приклеивание верхнего слоя бумаги и калибровку ленты по толщине осуществляют верхним формовочным конвейером. За время прохождения между верхним и нижним конвейерами масса вспенивается, затвердевает и на выходе пенопластовую ленту разрезают на плиты.

 

Рис.  15       . Схема конвейерной установки получения заливочных пенопластов:

/ — смесительная головка; 2 —  бумага; 3 — калибрующие конвейеры; 4 — резательное устройство

 

 

Сотопласты — теплоизоляционные    материалы с ячейками, напоминающими форму пчелиных сот. Стенки ячеек могут быть выполнены из различных листовых материалов (бумаги, стеклоткани, хлопчатобумажной ткани, металлической фольги, древесноволокнистых плит и др.), пропитанных синтетическими полимерами. В строительстве обычно используют сотопласты, стенки которых состоят из крафт-бумаги, пропитанной и склеенной мочевиноформальдегидным или фенолформальдегидным полимером. Их применяют в трехслойных ограждающих конструкциях. Такие строительные элементы характеризуются значительной прочностью при сжатии, высокой упругостью на сдвиг и низкой теплопроводностью. Для увеличения теплозащитных свойств ячейки заполняют мипорой или др.

Производство сотопластов.

Технология сотопластов складывается из следующих основных операций: нанесение на листы бумаги полосок клея шириной 3—5 мм с определенным сдвигом, укладка листов бумаги в пакет и их склеивание между собой при нормальной или повышенной температуре под давлением 0,025— 0,5 МПа; разрезка пакета на заготовки; растяжка заготовок в рамках, в результате чего образуется сотовая структура; пропитка растянутой в рамке заготовки полимером и его отверждение в камере полимеризации, после чего блок приобретает необходимую жесткость и прочность; разрезка блоков на заданные размеры.

На рис.  16         показана установка для изготовления сотопластовых блоков. Средняя плотность сотопластов составляет 60— 140 кг/м3, прочность при сжатии — 1,7—7,2 МПа, оптимальный размер ячейки между гранями соты — 12 мм.

 

 

Рис. 16   .Установка для изготовления сотопластовых блоков:  1 — рулон бумаги; 2, 3, 4, 5 — клеенаносящие ролики; 6 — металлическая пластина; 7 — бумага; 8 — место склеивания.

 

 

Для всех ячеистых пластмасс характерны повышенные деформации ползучести, особенно при воздействии атмосферных факторов, при действии нагрузки. Большинство пластмасс имеют повышенное водопоглощение, поэтому их необходимо защищать  пленками или гидрофобизировать поверхность.

 

5.ПОЛИМЕРНЫЕ КРАСОЧНЫЕ СОСТАВЫ

1. Полимерные краски

Полимерная краска представляет собой суспензию пигмента в растворе полимера или перхлорвиниловой смолы. К числу хорошо зарекомендовавших себя фасадных красок принадлежат кремнийорганические эмали, перхлорвиниловая краска, эпоксидно-полиамидная композиция. Вследствие высокой атмосферостойкости краски отделка фасада здания сохраняется 10—12 лет и более, ее можно очищать от пыли, промывая водой. Кремнийорганическпе покрытия непроницаемы для капельно-жидкой воды, но пропускают водяной пар из помещения наружу. Такие покрытия не препятствуют естественной вентиляции помещений, но в то же время защищают наружные стены зданий от увлажнения. Полимерные краски широко применяют для отделки стеновых панелей и блоков полной заводской готовности, а также для окраски и восстановления фасадов построенных зданий. Затраты на отделку единицы поверхности полимерными красками, отнесенные к одному году эксплуатации, ниже по сравнению с другими красочными составами.

Каучуковые краски получают путем диспергирования хлоркаучука в летучем растворителе. Поскольку каучуковые краски химически стойки и обладают высокой водостойкостью, то их применяют для защиты от коррозии металлических и железобетонных конструкций. Положительным свойством хлоркаучуковых и кумаронокаучуковых красок является высокая эластичность пленки, благодаря чему защитное покрытие следует за деформациями конструкции и сохраняется без трещин.

Эфироцеллюлозные краски представляют собой пигментированные дисперсии нитро- или этилцеллюлозы в летучих растворителях. Нитролаки часто применяют взамен масляных красок, причем эти лаки высыхают значительно быстрее масляных красочных составов.

Как видно, полимерная краска содержит органический растворитель в таком количестве (30—50 % по массе), которое необходимо для придания составу малярной консистенции. После нанесения покрытия растворитель испаряется (улетучивается) и на окрашиваемой поверхности образуется атмосферостойкая пленка. Дисперсия полимера в летучем растворителе должна смачивать материал, тогда она проникает в поры материала (бетона, кирпича и т.д.), обеспечивая прочное сцепление образующейся пленки с основанием.

Полимерные краски быстро высыхают, однако при этом безвозвратно теряются ценные продукты — летучие органические растворители. Большинство растворителей горит, их пары огнеопасны и взрывоопасны. Накапливаясь в закрытых помещениях, пары растворителей вредно влияют на здоровье людей; кроме того, они могут быть причиной пожара, поэтому при их использовании должны соблюдаться установленные меры охраны труда и противопожарной безопасности.

Более безопасными и экономичными являются эмульсионные красочные составы на основе полимеров, не содержащие летучих растворителей или содержащие их в небольших количествах.

  

 

  2. Полимерные эмульсионные (латексные) краски

Полимерной эмульсионной краской называют красочный состав из двух несмешивающихся жидкостей, в котором частицы (глобулы) одной жидкости (дисперсная фаза) распределены в. другой жидкости (дисперсионная среда или внешняя фаза). Для получения устойчивой, практически не расслаивающейся эмульсин необходимо при ее изготовлении ввести соответствующий эмульгатор. Эмульгатор представляет собой поверхностно-активное вещество, которое адсорбируется одной из жидкостей на поверхности раздела фаз, понижая ее поверхностное натяжение. Вместе с тем вокруг частиц (глобул) дисперсной фазы образуется механическая прочная оболочка, препятствующая укрупнению и слиянию глобул,

К числу эмульгаторов относятся преимущественно вещества, обладающие значительной полярностью, они содержат активную полярную и неактивную группы. Полярная группа нередко представлена гидроксилом ОН, карбоксилом СООН, а также группами СООNа. При изготовлении эмульсий, применяемых в строительстве, эмульгаторами часто служат лигносульфонаты (обычно в виде сульфитно-дрожжевой бражки), натриевые соли нафтеновых кислот (мылонафт), абиетат натрия (омыленная канифоль) и др.

Эмульсионные красочные составы типа «полимер в воде» содержат полимер, диспергированный в воде, в виде мельчайших глобул. Кроме пленкообразующего вещества (синтетической смолы или каучука) и воды, красочный состав содержит эмульгатор, пигмент и добавки, улучшающие свойства краски. Эмульсионные краски обычно поставляют в виде пасты, которую на месте применения разбавляют водой до малярной консистенции. Воду из нанесенной на поверхность эмульсионной краски частично впитывает пористое основание (бетон, штукатурка и т.п.), а оставшаяся в покрытии вода испаряется. В результате эмульсия распадается и через 1—2 ч образуется прочное гладкое матовое покрытие, свето- и водостойкое. Благодаря своей пористости покрытие газопроницаемо. Поэтому эмульсионными красками нередко окрашивают непросохшие поверхности штукатурки или бетона, так как влага из материала подложки может испаряться через поры покрытия. Эмульсионные краски нетоксичны, пожаро- и взрывобезопасны. Их применяют для наружных и внутренних малярных работ.

Поливинилацетатная краска представляет собой пигментированную водную дисперсию поливинилацетата, пластифицированную дибутилфталатом; применяют для окраски по бетону, штукатурке, дереву, для отделки древесно-волокнистых плит и деталей из гипсобетона.

Бутадиен-стирольную краску используют преимущественно для высококачественной окраски внутри зданий. Для этой же цели применяют эмульсионную краску марки СЭМ, состоящую из глифталевого лака, воды, эмульгатора и специальных добавок.

Акрилатные краски, отличающиеся высокой атмосферостойкостью, применяют для долговечной окраски фасадов зданий, а также для отделки влажных помещений. Их выпускают белого, оранжевого и других цветов.

Водостойкие эмульсионные красочные покрытия можно промывать водой с мылом.

 

3. Полимерцементные краски

Полимерцементные краски изготовляют на основе водной дисперсии полимера и белого портландцемента, в них обычно вводят пигмент и наполнитель (известковую муку, тальк и т.п.). Для получения полимерцементных красок нередко используют поливинилацетатную дисперсию. Полимерцементные составы применяют для заводской отделки крупных панелей и блоков, а также для окраски фасадов зданий (по бетону, штукатурке, кирпичу).

 

4.Порошковые краски

Порошковые краски представляют мелкодисперсную сухую смесь состоящую их твердых полимеров, наполнителей, пигментов и специальных добавок. Основные свойства: оптимальная дисперсность (10-100 мг), сыпучесть и насыпная плотность. Порошковые краски доводят до рабочей вязкости сжижением, т.е. переводом в капельно-жидкое состояние (расплав), монолитизацией - слиянием частиц и их отверждением с образованием химически стойкого покрытия. В качестве основного сырья применяют термопластичные полимеры (полиэтилен, поливинилхлорид, полиамиды) и реактопласты (эпоксидные, полиэфирные, полиуретановые). Формирование покрытий может происходить в широком интервале температур, при этом изменяется и продолжительность процесса отверждения. Покрытия наносятся на защищаемую поверхность различными методами с разогревом состава (пистолетом и др.). Например, покрытия из поливинил-бутирольной краски ПВЛ-212 получают при температуре 170°С и 250°С, время формирования и покрытия соответственно составляют 30 и 3 мин.

 

 

ЛАКИ И ЭМАЛЕВЫЕ КРАСКИ

1. Лаки

Лаками называют красочные составы в виде дисперсии пленкообразующего вещества (природной или синтетической смолы, битума, олифы) в летучем растворителе. Кроме двух главных компонентов лак обычно содержит пластификатор, отвердитель и другие специальные добавки, улучшающие качество лакового покрытия.

Спиртовые лаки и политуры — растворы синтетических или природных смол в спирте, имеющие коричневый, желтый или другой цвет. Их используют для полировки деревянных деталей, мебели, для покрытия изделий из стекла и металла.

Нитролаки - растворы производных целлюлозы в органических растворителях, обычно содержащие пластификатор. Нитролак быстро высыхает, дает блестящую пленку коричневого или желтого цвета, его широко применяют для окраски мебели и деревянных детален. Этилцеллюлозный лак бесцветен, им лакируют неокрашенные и окрашенные изделия и детали из дерева. Нитролаки огнеопасны; высыхая, выделяют вредные для здоровья пары растворителя, поэтому при их использовании необходима осторожность и соблюдение установленных правил охраны труда.

Смоляные лаки находят широкое применение сообразно свойствам синтетической смолы, диспергированной в органическом растворителе. Лаки на основе мочевиноформальдегидной и полиэфирной смол используют для окраски паркетных полов, для отделки фанеры, столярных изделий, древесно-стружечных плит. Окраска перхлорвиниловым лаком защищает материал строительных конструкций от коррозии. Для лакировки деталей из цветных металлов и дерева применяют алкидный лак.

   Масляно-смоляные лаки выпускают разного назначения. Одни из них используют для лакировки мебели и деревянных полов, другие — для наружных малярных работ. Лакировка масляной окраски усиливает антикоррозионные свойства покрытия.

2. Эмалевые краски

Эмалевой краской (или сокращенно эмалью) называют композицию из лака и пигмента. Пленкообразующими веществами в эмалевых красках являются полимеры — глифталевые, перхлорвиниловые, алкидно-стирольные, синтетические смолы, эфиры, целлюлозы. Строительные эмали из глифталевых смол чаще всего используют для внутренних отделочных работ по штукатурке и дереву, а также для заводской отделки асбестоцементных листов, древесноволокнистых плит. Нитроглифталевые и пентафталевые эмали применяют для внутренних и наружных малярных работ.

Перхлорвиниловые эмалевые краски водостойки: их применяют преимущественно для наружной отделки.

 

Лакокрасочные защитные покрытия

Лакокрасочные материалы применяют для защиты строительных конструкций и сооружений от воздействия воды и влажной атмосферы, содержащей агрессивные газы. Химически стойкие красочные составы приготовляют на основе перхлорвиниловых, эпоксидных и фурановых смол. Используют также резольную фенолоформальдегидную смолу (бакелитовый лак), нефтяной битум и каменноугольный пек. Покрытие обычно состоит из грунтовки, шпаклевки и покровных слоев красочного состава (лака, эмалевой или эмульсионной краски).