200144. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gipsztárgyak hidrofóbizálására
IHU 200144 A 2 A találmány tárgya: eljárás gipsztárgyak hidrofóbizálására. A gipsztárgyak alkalmazásának lehetősége az építőiparban korlátozott, mivel ezek az elemek a vizfelvétel miatt deformálódnak, majd tönkremennek, azaz elvesztik a kötési szilárdságukat. A gipsztárgyak vizfelvevő képességének a meggátlására, illetve megszüntetésére igen régen folynak kísérletek. Ezek azonban általában legfeljebb 4 tőmeg%-os vizfelvételig tudták leszorítani a gipsztárgyak nedvesedö képességét. Igaz ugyan, hogy a nem kezelt gipsztárgy 35 tömegíí viz felvételére képes és ehhez viszonyítva a 4 tömegX-os vizfelvétel mintegy 900%-os javulást eredményez, az építőiparban elvárt élettartam biztosítására azonban csak a fentinél kisebb vizfelvétel jelent biztos szigetelést. A gipsztárgyak hidrofóbizálásn belső vagy külső kezeléssel, illetve a kettő kombinációjával történhet. A belső kezelésnél a vizes gipsz péphez keverik a hidrofób hatást előidéző anyagot, külső kezelés esetén pedig a kész gipsztárgy felületén kenéssel, szórással, mártással kialakított bevonattal biztosítják a víztaszító tulajdonságokat. A belső hidrofóbizálásnál a vizes gipsz masszához adagolják a szerves, vagy szervetlen hidrofóbizáló szert. Belső hidrofóbizálásra javasolt eljárást a 176 953 számú magyar szabadalmi leírás, illetve a 2 818 835 és a 2 343 457 számú NSZK-beli szabadalmi leirés. Ezeknél a megoldásoknál sziloxánokat kevernek a gipsz masszához. A külső hidrofóbizálást igen elterjedten szilikonét bevonat felvitelével végzik (Ze- ment-Kalk-Gips No. 8, 1985.) Egyéb gyantákkal való külső hidrofóbizálás is ismert eljárás. Ezek az eljárások epoxi-, fenol-formaldehid-, melamingyantákból kialakított bevonattal, illetve akrilát polimer bevonattal kívánják a megfelelő külső hidrofóbizálást biztosítani. Ilyen megoldások találhatók a 146 614 és a 180 530 számú magyar, a 77 699 30, 77 763 22, és a 77 763 23 számú japán szabadalmi leírásban. A 74 128 927 számú nem vizsgált japán szabadalmi leírás is olyan eljárást ismertet, amelynél epoxigyanta és egy monomer elegyéból alakítják ki a hidrofobizáló bevonatot a tárgyak felületén. Az ismert hidrofóbizálási eljárások általában 1. ) szerves oldószert tartalmazó kötőanyagokkal, vagy 2. ) vizes diszperzió rendszerek alkalmazásával érték el a kívánt hatást. Az 1.) típusú anyagok alkalmazásánál hidrofób karakterű anyagokat érintkeztetnek a hidrofil felülettel. Emiatt a hidrofóbizáló anyag nem nedvesíti kielégítően a gipsztárgyat és bár jó tapadás létesül a két anyag között, tökéletes összeépülés nem jön létre. Ezért idővel, pl. hőhatásokra, a tapadó erő gyengülésére, mikrorepedések keletkezésére kell számítani. A 2.) tipusú anyagok alkalmazásánál pedig azt kell figyelembe venni, hogy ezek főként szilikonátok, amelyeknek a szilárdulása közben a gipszelemen sóréteg képződik - nátríum-szilikonát bevonóanyag alkalmazása esetében. A gipszkótőanyagú tárgyak nem kielégítő hidrofób volta a gipszkötőanyag tulajdonságaival magyarázható. Egyrészt egy fizikai-mechanikai jelenséggel, azaz a víz kapilláris felszívódásával a tárgy belsejébe; másrészt pedig a poláros vízmolekula és az ion-kötésű gipszkristályok közötti elektrokémiai kölcsönhatás is elősegiti a vizbejutást a gipsz kötőanyagú tárgy belsejébe. A gipszkötőanyagú tárgy belsejébe való vizbejutást még más tényezők is elősegitik. Például, a vízmolekula nagy dipólusmomentuma és a Ca2*-ion nagy ionizációs potenciálja miatt nem tartós, de elég erős ion-dipol kötések keletkeznek. A vizmolekula és a SO«2' -ion oxigén atomjai között pedig adhézió alakul ki a hidrogén hidakon keresztül. Ez a kismértékű polarizációs jelenség is elősegíti a gipszkótőanyagú tárgy vizfelvevő-képességét. A gipszkótőanyagú tárgy vizfelszivását még az anyag belső porózus szerkezete (mikropórusok) is fokozza. A gipszkótőanyagú tárgy belsejébe beszivódott viz a gipszkristály felületén vizes hártyát képez, amely a kristályhatáron fellépő kötóeröket meglazítja. A kapillárisokon bejutott viz elsősorban feloldja a kristályrácsban lévő hibás kristályokat, amelyek később visszakristályosodnak. Ekkor termodinamikailag tartós alak keletkezik, azonban ezek a kristályok már lazább és gyengébb kötéssel illeszkednek a kristályrács szerkezetébe. A gipszkötőanyag hidrofób voltát még a kalcium-szulfát oldhatósága is befolyásolja, amely 18 °C-on 0,25 g/100 g víz értékű. Ha a viz : gipsz tényező kicsi, kis porozitású aprókristályos és .száraz' szerkezet jön létre. Ez esetben a gipszkötőanyag jobb vízállósággal rendelkezik. Ezzel szemben a magas víz : gipsz tényező és nagy porozitás esetében hosszúkás, tű alakú kristályok keletkeznek, amelyek laza, nem tömör, alacsony vizállóságú szerkezetet eredményeznek. Kísérleteink során arra a felismerésre jutottunk, hogy ha a külső hidrofóbizálást szerves és szervetlen komponensekből álló rendszerrel éspedig egy epoxi gyantából, oligoaminoamid térhálósitóból és töltőanyagból álló szerves, - valamint gipszből, kalcium- karbonátból továbbá kalcium-oxalátból álló szervetlen komponensekből építjük fel - tökéletes hidrofóbizálást tudunk elérni. A találmány szerinti hidrofobizáló kompozíció még etilalkohol, metii-etil-keton és etilén-glikol-éter hidrofilizáló ágenst és vizet tartalmaz.3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
