Демідов Д. В. Акрилові водно-дисперсійні покриття будівельного призначення з поліпшеними теплоізоляційними та експлуатаційними властивостями

Дисертаційна робота орієнтована передусім на створення теплоізоляційних тонкошарових високонаповнених акрилових водно-дисперсійних покриттів з поліпшеними технологічними та експлуатаційними властивостями будівельного призначення. Об’єкт дослідження – процеси структуроутворення та формування адгезійно-міцнісних і експлуатаційних властивостей акрилових водно-дисперсійних покриттів. Предмет дослідження – акрилові водні дисперсії, наповнені порожнистими алюмосилікатними мікросферами та гідрофобізованим аеросилом. Метою дисертаційної роботи є створення теплоізоляційних тонкошарових акрилових водно-дисперсійних покриттів будівельного призначення з поліпшеними технологічними й експлуатаційними властивостями, стійких до впливу кліматичного старіння. Методи дослідження. Із метою вивчення властивостей акрилової дисперсії та розроблених високонаповнених тонкошарових покриттів на її основі застосовано метод визначення теплопровідності й термічного опору за стаціонарного теплового режиму згідно з нормативними документами ДСТУ Б В.2.7-105-2000. Величину теплових втрат розраховано шляхом теплопередачі плоскої та циліндричної стінки в умовах стаціонарного режиму. Дослідження структурно-механічних характеристик здійснено ротаційним методом. Із метою визначення вільної поверхневої енергії твердих поверхонь використано метод Оуенса-Вендта-Каблі за кутом змочування тестовими рідинами. Адгезійну міцність до бетону визначено методом відриву згідно з ISO 4624:2002. Клас паропроникності та водопроникності встановлено відповідно до ДСТУ EN 1062-1:2012. Фізико-механічні характеристики досліджено за стандартними методиками. Морфологію покриттів вивчено за допомогою растрового електронного мікроскопа в режимах вторинних і зворотньорозсіяних електронів. Статистичне оброблення експериментальних даних проведено методом найменших квадратів. Крім того, використано методи кореляційного аналізу та розрахунку довірчих інтервалів. Новітність новопроваджуваного. Продемонстровано можливість отримання високонаповнених акрилових покриттів із рівномірним розподілом гідрофільних порожнистих алюмосилікатних мікросфер і гідрофобізованого аеросилу, що сприяє поліпшенню теплоізоляційних властивостей і утворення покриттів із високою паропроникністю (наближаються до класу V1) та зниженою водопроникністю (клас W3). Розширено уявлення про закономірності зміни реологічних властивостей, змочувальної здатності, фізико-механічних і теплоізоляційних властивостей акрилових дисперсій залежно від співвідношення алюмосилікатних мікросфер та гідрофобізованого аеросилу; Досліджено можливості застосування розроблених акрилових водних дисперсій як теплоізоляційних покриттів (коефіцієнт теплопровідності – 0,0416 Вт/(м2∙К)) на поверхні плоскої та циліндричної стінки. Установлено, що розроблені тонкошарові теплоізоляційні покриття на основі акрилової дисперсії внаслідок кліматичного старіння зберігають стабільні фізико-механічні властивості, а саме: адгезійна міцність зменшується на 7 %, паропроникність збільшується на 15–20 %, водопоглинання зростає на 15–18 % зі збереженням теплоізоляційних властивостей на рівні 90–95 %, що вможливлює прогнозування терміну експлуатації в умовах континентально помірної кліматичної зони не менш ніж 10 років. Ступінь упровадження та сфера використання. Розроблено тонкошарові теплоізоляційні акрилові покриття будівельного призначення з поліпшеними технологічними й експлуатаційними властивостями, склади яких захищені 1 Патентом України на винахід і 3 Патентами України на корисну модель; покриття знайшли використання в практиці будівництва підприємств як теплоізоляція елементів конструкцій шляхопроводів, тепловий захист трубопроводів системи автономного газового опалення та водопостачання, декоративний захист обробки оштукатурених фасадів будівель на підприємстві. Розроблено технологічну інструкцію щодо приготування та застосування водно-дисперсійних теплоізоляційних покриттів, а також проєкт технічних умов на водно-дисперсійні теплоізоляційні покриття, призначених для промислового й побутового застосування в тепловій ізоляції та декоративному захисті зовнішніх і внутрішніх огороджувальних конструкцій, трубопроводів будь-якої конфігурації за температури експлуатації від -30°С до +100°С, за відносної вологості в приміщенні – не більше 75 %.