Составы на основе синтетических смол

Композиции на основе синтетических смол и их растворов позволяют получать покрытия, обладающие несравненно более высокими физико-механическими характеристиками, гидроизоляционными и химзащитными свойствами, чем покрытия на основе эмульсий полимеров. Однако эти покрытия значительно дороже, что определяет их преимущественное применение для изоляции крупных сборных железобетонных емкостей для нефти, нефтепродуктов и вод, агрессивных по отношению к бетону. Этому назначению в наибольшей степени отвечают составы  на основе эпоксидных, полиэфирных, фурановых и фенольных смол.

Композиции на основе смол, кроме основного связующего, могут содержать наполнитель, растворитель, пластификатор, отвердитель, а в необходимых случаях катализаторы и инициаторы полимеризации. Применение растворителей вызвано необходимостью использования связующего в виде раствора, так как из-за высокой вязкости некоторых смол приготовление рабочих составов и их нанесение на поверхность либо связано со значительными трудностями, либо вовсе невозможно. Естественно, что наибольшее содержание растворителя имеют грунтовочные составы.

В качестве растворителей применяются ацетон (ГОСТ 2768-60), толуол (ГОСТ 4809-49), ксилол (ГОСТ 9949-62), гидролизный спирт, ацетоно-спиртовая смесь (соотношение спирта к ацетону 1:1), сольвент каменноугольный (ГОСТ 1928-50), выпускающиеся промышленностью растворители Р-4 и др. Отмечено, однако, что применение большинства растворителей повышает проницаемость покрытия вследствие испарения растворителя и увеличения пористости пленки. Предпочтительно применение таких растворителей, которые химически связываются с компонентами, входящими в смесь. Так, например, при использовании сольвента каменноугольного в эпоксидно-дегтевых композициях он взаимодействует со всей системой, не испаряясь впоследствии и не снижая плотности покрытия.

При выборе наполнителя, обычно являющегося неотъемлемой составной частью композиций для выравнивающих и основных слоев покрытия, руководствуются теми же соображениями, что и в битумных мастиках - стойкостью к среде, в которой придется работать покрытию. При этом следует отдавать предпочтение материалам, стойким как в щелочной, так и в кислой среде (тонкомолотые графит, кокс и каменный уголь).

Составы, содержащие наполнитель, имеют лучшие механические характеристики, несколько меньшее содержание основного связующего, но при этом являются более жесткими, имеют низкую трещиностойкость. Эти качества наполненных составов служат основной причиной отслоения покрытия от основания, что иногда наблюдается уже через несколько  месяцев.Как показали исследования, для нижних и выравнивающих слоев следует применять ненаполненные или пластифицированные составы, трещиностойкость которых в несколько раз выше, чем у наполненных.

Хорошие пластические свойства показали составы, в которых в качестве наполнителя использовались порошок битума БН-ГУ или, тонкомолотая резиновая крошка. Пластифицирующее действие оказывают добавки битумов марок БН-П-БН-ГУ, каменноугольной смолы, тиокола НВ, жидких каучуков группы СКН, полиэфира МГФ-9.

Остальные составляющие композиций на основе синтетических смол определяются видом связующего. Не останавливаясь подробно на свойствах применяемых изоляционных составов смол, укажем, что эпоксидные смолы стойки к кислотам слабой и средней концентрации, к щелочам, к большинству масел и растворителей; полиэфирные смолы стойки к кислотам, эластичны, но имеют низкую водостойкость; фенольные, фурановые и феноло-фурановые стойки к большинству кислот, щелочей, маслам, растворителям, к окислителям в слабых концентрациях. Наилучшие показатели прочности имеют эпоксидные и полиэфирные составы, прочность которых на сжатие достигает 1500 кГ/см2, на растяжение до 120 кГ/см2, сцепление с бетонным основанием до 25 кГ/см2, водонепроницаемость выше 5 кГ/см2 может достигать 30 кГ/см2. Эти показатели могут быть улучшены армированием покрытия рулонными стекловолокнистыми материалами, введением в смесь рубленого стекловолокна или упрочнением покрытия асбеетом. С точки зрения стоимости, покрытия на основе фенольных и фурановых смол являются более экономичными по сравнению с полиэфирными и эпоксидными.

Все составы на основе смол могут наноситься  и механизированным способом,  и вручную в зависимости от вязкости состава и некоторых специальных указаний, к которым можно отнести, например, рекомендацию выполнять грунтовочный слой жесткими кистями вручную, благодаря чему достигается полноценная проработка бетона, удаление защемленного в его порах воздуха и обеспечивается надежное сцепление покрытия с изолируемой поверхностью. Все технологические операции по выполнению изоляционных покрытий от приготовления композиций до нанесения их и твердения должны проходить при температуре не ниже 10°С. Перед устройством изоляции производятся тщательная пескоструйная обработка и химическая очистка поверхности, удаление жировых, пятен, а в необходимых случаях срубка грубых наплывов, заделка крупных трещин, каверн и выравнивание поверхности с тем, чтобы неровности не превышали 1-2 мм На площади радиусом 250-300 мм. Требования к ровности поверхности могут быть снижены при использовании ненаполненных пластифицированных составов и армировании покрытия.

Химическая очистка заключается в травлении поверхности 20% - ным раствором соляной кислоты с расходом около 1 лна 1 м2поверхности. Для обезжиривания эффективно использовать активные растворители, например, тиодосфат натрия. Если после очистки поверхности производится сушка ее, воздухонагревателями, то эти аппараты должны быть предварительно проверены на полную масловодоочистку нагретого воздуха. Сушка производится, если влажность поверхности превышает допустимую, которая должна быть для эпоксидных составов не более 5-6 %, а для других смол должна быть снижена до  минимума. Допустимо нанесение изоляции и на более влажную поверхность, но при этом в ущерб прочности покрытия.

Однако даже при влажности поверхности 20-25% прочность сцепления с бетоном, водонепроницаемость и другие характеристики покрытия остаются на высоком уровне. Сочетание хороших физико-механических характеристик и технологических свойств эпоксидных составов предопределило их преимущественное применение для изоляционных покрытий и несравненно меньшее использование для этих целей полиэфирных, фенольных, фурановых и фенольно-фурановых составов.

Каменноугольные смолы ГОСТ 4492-56, лаки и дегти вырабатываются коксохимическими заводами. Содержание указанных модификаторов составляет 50-100% от массы смолы. Они не только сообщают покрытию лучшую эластичность, снижают его жесткость в 2,5-6 раз, уменьшают в 2,5-3 раза водопоглощение, но и позволяют снизить стоимость в 1,7-3 раза. При этом одновременно улучшаются и технологические свойства, составов, уменьшается их вязкость; гидроизоляция с применением этих составов может выполняться по мокрой поверхности без снижения прочности сцепления. Наиболее высокие из указанных показателей принадлежат эпоксидно-каменноугольным и эпоксидно-пековым, а наиболее низкие - эпоксидно-битумным составам. Можно рекомендовать также эпоксидные композиции с добавками кузбасслака (ГОСТ 1709-60).

Довольно подробно исследованы композиции на основе фурфуролацетонового мономера (мономер ФА). Установлено, что эти составы имеют сцепление с бетонной поверхностью, равное 30-35 кГ/см2, водопоглощение не выше 0,66%, термоустойчивость при температуре 160° С в течение  1000 ч. Оптимальное содержание мономера   ФА в окрасочных  составах  составляет 20% от массы эпоксидной смолы.

В качестве отвердителей в эпоксидных составах используются полиэтиленполиамин (СТУ-49-2529-62), гексаметилендиамин (ТУМХП3161-53) и диэтилендиамин (МРТУ 6-02-433-67), обеспечивающие твердение покрытия при нормальных положительных температурах. Однако указанные отвердители придают составам способность терять подвижность уже через 2-4 чпосле их введения в состав, что, естественно, усложняет выполнение изоляции. При использовании в качестве отвердители смеси, состоящей из 4 массовых частей полиэтиленполиамина и 8 м. ч. триэталонамина, можно удлинить период жизнеспособности составов до 4-6 ч.