Защитные покрытия теплоизоляционных материалов


Л.Б. Павлович, доктор техн. наук; Н.М. Алексеева; И.В. Харченко; М.И. Желудков; Е.В. Шабалин

   Используемые материалы для защитно-покрывных слоев не обладают одновременно и теплоизоляционными свойствами. Металлические покрытия быстро выходят из строя в условиях воздействия коррозионных сред, полимерные – не устойчивы к воздействию атмосферных осадков. Недостаток всех этих покрытий – их высокая себестоимость, многооперационность и трудоемкость исполнения. Известен способ получения защитно-покрывного слоя для тепловой изоляции путем нанесения штукатурных растворов различных составов и последующего их затвердения [1]. Преимущество: используется на объектах различной конфигурации, дешев, доступен. Недостатки: низкая атмосферостойкость (высокое водопоглощение), низкая механическая прочность, нетехнологичность метода нанесения.
   Наиболее эффективным является способ получения металлопластового защитного покрытия из дублированных материалов. В качестве основы используют стальную полосу марки 08ПС толщиной от 0,5 до 1 мм, шириной 1000 мм. Полимерным покрытием служит поливинилхлоридная пленка толщиной 0,3 мм, нанесенная с одной или двух сторон материала по слою специального клея. При одностороннем покрытии дублирующим материалом вторая сторона защищается лакокрасочным грунтом или эмалью. Полимерное покрытие может быть различных цветов и с различным рисунком тиснения [1]. В этом случае имеет место высокая атмосферостойкость покрытий. Недостатки: трудоемкость, многооперационность, высокая себестоимость получения покрытия, применение только на прямолинейных участках трубопроводов.
   Известна теплоизоляционная конструкция, состоящая из неорганического материала с прикрепленным водоотталкивающим покрытием к лицевой поверхности конструкции. Покрытие контролируют раз в три месяца, подвергают ультразвуковой дефектоскопии. После отклонения скорости ультразвука от номинальной на 15–20% на поверхность плит повторно наносят защитный состав, что создает трудоемкость процесса [2].
   Известна теплоизоляционная конструкция, состоящая из неорганического пористого материала и органического полимерного покрытия из полистирола [3]. При нанесении полистирола в смеси с различными растворителями выделяются вредные вещества, при этом создавая пожароопасные условия и не отвечая экологической безопасности.
   Цель работы – снижение себестоимости и упрощение способа изготовления защитно-покрывного слоя для теплоизоляции повышенной жесткости на основе базальтового волокна.
   Для проведения исследований использовали теплоизоляционные изделия повышенной жесткости на основе базальтового волокна марки ППЖ-200 (ГОСТ 17177-94).
   В качестве защитных покрытий для теплоизоляции испытывали порошковую эпоксидно-полиэфирную краску ОАО «ЗСМК» марки «Новолан-16-5» ТУ 14-107-171-94 и стеклоцемент, покрываемый лаком марки «ХВ-784» ГОСТ 7313-75.
   Характеристика порошковой эпоксидно-полиэфирной краски:
   массовая доля летучих веществ, % – 2,3;
   растекаемость, мм – 50–150;
   остаток на сите с сеткой 0,1, % – 5–15.
   Особенность производства порошковой краски марки «Новолан-1605» заключается в том, что ее получают на базе отходов производства фталевого ангидрида и лавсана [4] и полиэтилентерефталата – контейнеров от хранения пищевых продуктов [5]. Благодаря использованию отходов себестоимость краски в 2–3 раза ниже рыночной.
   Для сравнения испытывали полимерную термостойкую грунтовку марки «ВГ-28» ОАО «Алтайхимпром» ТУ 6-00-05807983139-94 и эмаль марки «ГФ-230» ГОСТ 64-77. В лабораторных условиях на обеспыленные воздухом образцы теплоизоляции наносили порошковую эпоксидно-полиэфирную краску методом пневмоэлектростатического напыления. Сущность метода заключается в равномерной подаче заряженной порошковой аэродисперсии на холодное или нагретое изделие. Для нанесения покрытий порошковой эпоксидно-полиэфирной краской марки «Новолан-1605» на образцы теплоизоляции испытано работающее по этому принципу оборудование фирм «Корсар», г. Санкт-Петербург; «Полимер-сервис», г. Новосибирск; «Элстар», г. Москва. Напыленные образцы для формирования покрытия помещали в полимеризационную печь и выдерживали при 2000С в течение 30 минут, а затем охлаждали на воздухе.
   Грунтовку марки «ВГ-28», эмаль марки «ГФ-230», стеклоцемент и лак марки «ХВ-784» наносили кистью.
   Стеклоцемент готовили следующим образом: в фарфоровой ступке смешивали, мас. ч:
   жидкое стекло - 70
   цемент - 25
   гипс - 5.
   Окрашенные образцы выдерживали на воздухе при комнатной температуре в течение 8–24 часов. Расход покрывных материалов рассчитывали по количеству материала, израсходованного на окраску 1 м2 поверхности по ТУ МХП 4202. Внешний вид покрытия определяли по ГОСТ 9407-84. Водонепроницаемость определяли в соответствии с ТУ 10. РСФСР 330-90. Стойкость к действию переменных температур покрывных материалов проводили в условиях: – 150С/30 мин до 1000С/30 мин. После 30 циклов выдержки образцы испытывали на прочность, на разрыв на разрывной машине ИР-5040-5.
   Получены при напылении в электростатическом поле полимерные покрытия с толщиной пленки 50–150 мкм (см. таблицу). Но вследствие высокопористой поверхности теплоизоляции при формировании покрытия краска стекала в поры и полимерная пленка не скрывала неровностей изделий. При эксплуатации полимерных покрытий в атмосферных условиях умеренного климата пригодны пленки толщиной до 150 мкм. Такую толщину защитно-покрывного слоя дает оборудование фирмы «Элстар». Наиболее экономичным по расходу порошковой краски также оказалось оборудование фирмы «Элстар» – 250–500 г при толщине 90–150 мкм.
   Минеральный материал образовал пленку с большей толщиной (до 1 – 2 мм) и давал равномерное покрытие. При нанесении покрытий на образцы наблюдался повышенный расход лакокрасочных материалов по сравнению с покрытиями на металлические поверхности – в 2–3 раза и составлял 500–2040 г/м2. При воздействии переменных температур все покрытия остались без изменений. Водонепроницаемость обеспечивали покрытия на основе порошковой краски марки «Новолан-1605» и стеклоцемента с нанесением лака марки «ХВ-784». Все остальные покрытия водопроницаемы. Образцы теплоизоляции на основе базальтового волокна водопроницаемы и имеют низкую прочность на разрыв – 1,4 кгс/см2. При нанесении защитно-покрывных материалов прочность на разрыв значительно увеличивалась. Наименьшее увеличение прочности на разрыв до 1,71 кгс/см2 дали покрытия на основе стеклоцемента. При нанесении на стеклоцемент лака марки «ХВ-784» прочность возрастала в 3 раза (4,46 кгс/см2). Такое двухслойное покрытие водонепроницаемо. Недостаток покрытия в том, что нанесение стеклоцемента затруднено в связи с его быстрым загустеванием. Высокую прочность на разрыв (кгс/см2) показали: порошковая краска марки «Новолан-1605», грунтовка марки «ВГ-28» и эмаль марки «ГФ-230», 5,42; 5,37; 4,54, соответственно.
   Таким образом, исследована возможность использования полимерных и минеральных покрывных композиций для защиты теплоизоляционных материалов на основе базальтового волокна.


   Установлено, что нанесение защитного минерального слоя – стеклоцемента приводит к увеличению прочности теплоизоляции, но не обеспечивает влагонепроницаемости. Стойкость к влаге достигается при нанесении на стеклоцемент лака марки «ХВ-784».
   Покрытие на основе полимерной порошковой эпоксидно-полиэфирной краски марки «Новолан-1605» увеличивает прочность теплоизоляции в 3,9 раза, влагонепроницаемо, обладает стойкостью к воздействию переменных температур.
   Наиболее технологичным и эффективным покрытием для теплоизоляции повышенной жесткости на основе базальтового волокна, обеспечивающим достаточно высокую прочность на разрыв, стойкость к воздействию влаги, переменных температур, с возможностью автоматизированного нанесения является полимерное покрытие на основе порошковой эпоксидно-полиэфирной краски, себестоимость которого, по сравнению с оцинкованной сталью ниже в 1,5 раза. 


   Библиографический список:
   1. Попова В.В. Материалы для теплоизоляционных работ. – М.: Высшая школа. 1983, 102 с.
   2. Патент № 2085668 (РФ), кл. Е04В1/62, С04В41/61. Способ защиты облицовочных плит строительных конструкций //
   Ю.Д. Буянов, Ю.И. Сычев, Г.Л. Левковский, 1997.
   3. Горемыкин А.В., Пасечник И.В. Новый эффективный теплоизоляционный неорганический материал // Строительные материалы. № 4. 1997. С. 20–21.
   4. Патент № 2178436 (РФ), кл. С09Д5/03, 167/00, 163/02. Порошковая краска для покрытий // Л.Б. Павлович, Н.М. Алексеева, А.Д. Яковлев // Опубл. 2002 г. Б.И., № 2.
   5. Заявка № 2000114576/04 (015487) от 07.06.00. Способ получения порошковых композиций для покрытий с спользованием стадии переработки полимерных отходов // Л.Б. Павлович, А.В. Салтанов,  Н.М. Алексеева.
  

Список стройматериалов в алфавитном порядке
Страница 1: AL - антистатик
Страница 2: аренда - водопровод
Страница 3: водослив - желоб
Страница 4: жилье - короткобазовый
Страница 5: коррубит - наирит
Страница 6: наклейка - пергамин
Страница 7: перевозка - радиатор
Страница 8: разгрузка - средство
Страница 9: СРО - услуги
Страница 10: установка - ящик