СТРОИТЕЛЬНЫЕ ГЕРМЕТИКИ: отечественные ноу-хау


Лабораторией ФГУП ВНИПИИстромсырье разработала большую номенклатуру полимерных материалов для строительства: нетвердеющих, отверждающихся герметиков, материалов для гидроизоляции в жилых и производственных помещениях, антикоррозионной защиты металлических, железобетонных, мостовых сооружений, ленточных герметизирующих материалов и др.



Все материалы разработаны на базе отечественного сырья и производятся на отечественном унифицированном оборудовании.

Материалы рекомендованы к применению с обязательным учетом климатических условий района строительства и особенностей сооружаемого объекта.

Герметизирующие и приклеивающие материалы являются взаимно совместимыми, дополняют друг друга, позволяют комплексно решать вопросы, связанные с герметизацией, гидроизоляцией и антикоррозионной защитой элементов строительных конструкций.

Разработанные материалы дешевле своих зарубежных аналогов в 1,5-2,5 раза при сравнимом уровне их качества.

В промышленных масштабах большая часть разработанных материалов производится в настоящее время Научно-производственным предприятием ГЕПОЛ (Московская обл., Одинцовский р-н). Завод оснащен современным оборудованием, необходимым для переработки высокомолекулярных каучуков (смесители, вальцы, экструдеры и др.), необходимой инфраструктурой, аналитической лабораторией и квалифицированным персоналом. Ежегодно завод выпускает 2500-3000 т герметиков и имеет возможность без дополнительных капвложений довести объем производства до 5000 т в год.

К преимуществам, выпускаемых ЗАО НПП ГЕПОЛ нетвердеющих герметизирующих материалов, следует отнести доступность и невысокую стоимость исходного сырья, широкий температурный диапазон их эксплуатации (от -50 до +80оС), для некоторых марок от –60 до +200о С). Имеется возможность полной механизации работ по их нанесению (используется специальный инструмент – электрогерметизатор). Технология их производства является экологически чистой, а гибкие технологические процессы позволяют максимально использовать местное сырье и отходы производства.

В общем объеме потребления герметиков относительно высокая доля потребления нетвердеющих герметизирующих материалов (до 45-55%) в ближайшие годы, по-видимому, сохранится. Прежде всего это связано с более низкими ценами по сравнению с отверждающимися герметиками. Для некоторых отраслей промышленности как автомобилестроение, холодильное машиностроение и др. нетвердеющие герметики остаются незаменимыми. Это - герметики АВТО-6, АВТО-7, выпускаемые ЗАО НПП ГЕПОЛ, (основные потребители – АвтоВАЗ и ИжАвто используют эти герметики для уплотнения сварных швов, ребер жесткости и других металлических соединений), герметизирующая и шумо-вибропоглощающая паста ПГХ применяется практически на всех заводах по производству холодильников в странах СНГ. Эти герметики могут найти применение и в строительной индустрии как материалы для антикоррозионной защиты конструкций и шумо-вибропоглощения, например, в вентиляционных системах.

Рассмотрим более подробно области применения и наиболее важные эксплуатационные характеристики этих материалов.

Герметик НГМ-У предназначен для герметизации стыков наружных ограждающих конструкций со сроком службы до 15 лет.

Мастика герметизирующая нетвердеющая морозостойкая строительная Тегерон может применяться при низких температурах (- 60оС) и рекомендована для районов Сибири и Крайнего Севера.

Бутиловый герметик «ГЕРМУС-М-герметик бутиловый» предназначен для 1-ой зоны герметизации стеклопакетов и превосходит по своим характеристикам выпускавшийся ранее БУТЕПРОЛ-КС, который применялся в производстве стеклопакетов и энергоэффективных окон. Герметик выпускается в брикетах, нанесение герметика на металлическую раму производится экструдированием в температурном диапазоне 120-140оС.

На завершающей стадии разработки и внедрения находится однокомпонентный бутиловый герметик «горячего расплава» ГЕРМУС-2ТП, являющийся аналогом выпускаемого за рубежом герметика hot-melt бутил, предназначенный для 2-ой зоны герметизации. При производстве и применении герметика не образуется отходов, в технологическом цикле отсутствует стадия отверждения герметика.

Особое место среди полимерных нетвердеющих герметизирующих материалов занимают самоклеющиеся герметики ленточного типа. Преимущества этих материалов заключается в их надежности и долговечности при эксплуатации, высоких прочностных и деформационных свойствах, морозостойкости, надежной адгезии к материалу панели, особенно при положительных температурах окружающей среды. Они удобны в работе, экономичны и экологически безопасны.

Липкая герметизирующая лента ГЕРЛЕНТ предназначена для паро-. воздухо-, гидроизоляции стыков и швов наружных и внутренних ограждающих конструкций во всех типах зданий и сооружений, пароизоляции и уплотнения монтажных швов, узлов примыкания оконных и наружных дверных блоков к стеновым проемам, приклеивания рулонных кровельных и гидроизоляционных материалов. Лента применяется для герметизации и антикоррозионной защиты узлов и деталей в автомобильной, автотракторной промышленности, а также для герметизации воздуховодов при устройстве вентиляции и др.

Герметизирующая лента ГЕРЛЕНТ выпускается различных типоразмеров по ширине, с различной толщиной липкого слоя и дублирующего слоя. В зависимости от области применения лента ГЕРЛЕНТ выпускается 4-х марок:

- марка А – лента, дублированная полиэфирной тканью;
- марка Б –лента, покрытая с двух сторон антиадгезионной бумагой (без основы);
- марка ФЛ – лента, дублированная армированной алюминиевой фольгой;
- марка АМ – лента специального состава шумо-, вибропглощающая, покрытая с двух сторон антиадгезионной бумагой (без основы).

Эластичные нетвердеющие герметики ЗАО НПП «ГЕПОЛ» применяются также на агропромышленного комплекса в различных регионах страны.

Хорошо зарекомендовала себя мастика герметизирующая нетвердеющая ПАРНИК, предназначенная для герметизации стыков стекла и элементов ограждения теплиц и хранилищ овощей и фруктов строящихся и эксплуатируемых. Мастика может применяться в интервале температур от – 50 до + 70о С.

Герметики ГЕМАСТ и ЭКОГЕР отличаются хорошей адгезией к стеклу и металлическому профилю и предназначены для герметизации теплиц, овощехранилищ, шампиньонниц.

В отличие от нетвердеющих герметиков, сохраняющих свое пластическое состояние в процессе эксплуатации, отверждающиеся герметики по своим физико- техническим и механическим свойствам относятся к эластичным материалам и рекомендованы к применению в стыках с предельно допустимой деформацией 10-30%. В результате образования резиноподобной структуры отверждающиеся герметики более стойки к воздействию климатических и эксплуатационных факторов и более долговечны по сравнению с нетвердеющими герметиками при условии применения их в соответствии с разработанными рекомендациями. Герметики отверждаются в результате смешивания компонентов в определенной пропорции или за счет контакта однокомпонентных составов с влагой воздуха. Жизнеспособность отверждающихся герметиков строительного назначения колеблется в пределах от 2 до24 ч и зависит от дозировки отвердителя и температурно- влажностного состояния окружающей среды.

Большим спросом пользуются двухкомпонентный герметик ТИКСОПРОЛ-АМ и Тиксопрол –ЛТ на основе тиолсодержащих каучуков ( разработка ООО «Гермика»). Эти материалы предназначены для герметизации стыков элементов наружных стен строящихся и эксплуатируемых зданий с деформацией в шве + 20 %, ремонта всех видов кровли, для антикоррозионной защиты зданий и сооружений, для создания газо- и гидроизоляционных покрытий бетонных поверхностей и металлоконструкций. Герметик имеет отличную тиксотропность, не стекает с вертикальных поверхностей, работоспособен в интервале температур от -60 до + 70оС. Его можно наносить на влажные поверхности, при отверждении у него отсутствует усадка, материал обладает стойкостью к ультрафиолетовому облучению, технологичен – наносится смесительно-заправочными устройствами, шприцами или шпателем.

Тиоколовый двухкомпонентный герметик «ТИКСОПРОЛ–КС» предназначен для второй зоны герметизации клееных стеклопакетов. Он имеет высокую прочность сцепления с металлическим профилем и стеклом, обладает сопротивлением к паропроницанию, препятствует диффузии газов и паров внутрь стеклопакета, стоек к ультрафиолетовому облучению и старению.

Среди отверждающихся герметиков можно выделить также двухкомпонентную тиоколовую пасту (марки У-32 и У-30-Э5), которая предназначена для поверхностной и внутришовной герметизации клепаных, сварных, болтовых, фланцевых соединений приборов (оптических и т.п.), работающих при температуре от – 60 до +130о С.

В числе разработок двух последних лет, которые находятся на завершающей стадии внедрения на производственных площадях ЗАО НПП «ГЕПОЛ», следует отметить ленточный термоклей «ЛЕТЕК» для скрепления и герметизации узла стыковки полиэтиленовых теплопроводов с заводской теплогидроизоляцией. Такие теплопроводы являются наиболее перспективными, экономичными и энергосберегающими, поставляются в готовом виде, и монтаж их в условиях трассы сводится к надежной стыковке (сварке) готовых изделий, теплоизоляции и герметизации стыка.

В настоящее время для стыковки теплопроводов используются специальные муфты на основе термоусаживающегося радиационно сшитого полиэтилена фирмы ''Canusa'' (Канада). Для приклеивания термоусаживающейся ленты к внешней оболочке теплопровода из полиэтилена используются ленты из термоплавкого клея, которые после локального теплового воздействия на зону усадки муфты расплавляются, обеспечивая одновременно приклеивание ленты к полиэтиленовой защитной оболочке теплопровода и герметизацию узла стыковки.

В результате проведенных исследований был разработан экологически чистый отечественный ленточный термоклей, предназначенный для склеивания изделий из полиолефинов и герметизации узла стыковки теплопроводов в условиях трассы, который по своим свойствам не уступает зарубежным аналогам. Разработаны технические условия на термоклей ленточный «Летек» ТУ 5772-029-41989945-04, получено Санитарно-эпидемиологическое заключение, выпущены опытно-промышленные партии.

С использованием отечественного термоклея на предприятии ЗАО «НПО Стройполимер» был установлен на длительные циклические испытания на долговечность образец муфты (в соответствии с требованиями СП 41-105-2002), который выдержал более 1000 циклов испытаний, условно соответствующих 25-30 годам эксплуатации теплопровода. Результат обследования состояния муфты после испытаний позволил принять решение продолжить испытания образца на долговечность до его разрушения. Дальнейшие испытания показали, что целостность муфты сохраняется и после 5000 циклов.
В табл.1 приведены основные свойства термоклея ленточного "Летек".

Таблица 1
п/ п Наименование показателей ТУ 5772-029-41989945-04 Импортный аналог Термоклей Летек
1. Температура размягчения, °С, не менее 80 90-92 90-92
2. Условная прочность при разрыве, МПа, не менее 1,5 0,6-1,2 2,5-3,2
3. Относительное удлинение,  в момент разрыва, %, не менее 500 800 800
4. Прочность при сдвиге, МПа, не менее (полиэтилен/полиэтилен) 1,5 1,8-2,1 2,2-3,4
5. Прочность при сдвиге, МПа, не менее (металл/металл) - 2,1 3,0- 3,3
б. Формоустойчивость при 130°С, мм не более 2 1 1
7. Водопоглощение через 24 ч, не более 0,5  0,15-0,17
8. Морозостойкость, °С, не выше -20 -20 -20 


Актуальной проблемой является надежность герметизации мест примыкания оконного блока со стеклопакетами к элементам строительных конструкций.

Долговечная служба современных светопрозрачных конструкций из различных профильных систем зависит от качества монтажа и качества применяемых герметизирующих материалов.

В настоящее время для герметизации оконных блоков со стеклопакетами применяются материалы, предложенные фирмой Илльбрук (Германия). Это – пароизолирующие и паропроницаемые ленты и их отечественные аналоги, производимые ООО «Робитекс», ОАО «Филикровля» и др. При их применении особое внимание при монтаже уделяется защите теплоизоляционного слоя от проникновения паров воды изнутри помещения, воды и сырого воздуха снаружи.

В результате научно-исследовательских работ, проведенных ФГУП «ВНИПИИстромсырье» совместно с ОАО «Казанский завод синтетического каучука» и ГУП «НИИМосстрой», были разработаны отечественные пароизоляционный бутиловый герметик БУТИЗОЛ-МОК и однокомпонентный отверждающийся паропроницаемый силиконовый герметик ПАРОСИЛ. На предприятиях ЗАО НПП «ГЕПОЛ» и ОАО «Казанский завод синтетического каучука» отработаны оптимальные технологические режимы производства герметиков и выпущены опытно- промышленные партии, успешно прошедшие испытания на строительных объектах ЗАО «Моспрострой».

Технологическое решение монтажного узла оконного блока с применением пароизоляционного бутилового герметика БУТИЗОЛ-МОК и паропроницаемого силиконового герметика ПАРОСИЛ предполагает трехслойное исполнение монтажного шва. При этом наружный слой - силиконовый герметик ПАРОСИЛ обеспечивает защиту теплоизоляционного слоя из пенополиуретана от атмосферных воздействий, а внутренний - бутиловый герметик БУТИЗОЛ-МОК играет роль пароизоляции. Предполагается нанесение герметиков по всему периметру монтажного шва, включая узел нижнего примыкания оконного блока, подоконника и слива к проему стеновой панели, причем в последнем случае исключается применение водоизоляционной паропроницаемой ленты под сливом.

В табл.2 и 3 представлены основные физико-механические свойства бутилового герметика «БУТИЗОЛ-МОК» и силиконового герметика «ПАРОСИЛ». Как следует из таблиц, опытно-промышленные партии герметиков по основным характеристикам соответствуют требованиям технического задания и ГОСТ 30971-2002.

Таблица 2
Физико-технические характеристики бутилового герметика «Бутизол — МОК» ТУ 5772-004-23489075-2005
№ пп Основные показатели качества Норма Полученные результаты
1. Пенетрация, мм 3-9 5,7-6,2
2. Прочность сцепления, МПа, не менее Бетон, Металл, ПВХ  0,1  0,1 0,1 0,095
3. Характер разрушения когезионный когезионный
4. Сопротивление текучести при 50 °С, мм 1,0 0
5.Водопоглощение, %, не более0,2 0,08
6. Миграция пластификатора, мм ГОСТ 14791-79 Не допускается выдерживает
7 Коэффициент паропроницаемости, мг/м ч Па, не более 0,01 Не более 0,0001
8. Максимальное напряжение при растяжении, МПа, не менее 0,015 0,02
9. Относительное удлинение при максимальной нагрузке, %, не менее 30 35,8


Таблица 3
Физико-технические показатели силиконового герметика «Паросил» ТУ 5772-067-05766764-2005
№№п.п. Наименование показателя Норма Фактические данные
1. Прочность сцепления с основанием, МПа: не менее 0, 1    0,094 0,011
  - с бетоном; - с ПВХ профилем.
2. Предел прочности при разрыве, МПа не менее 0, 1 0,40
3. Относительное удлинение при разрыве, % не менее 300 300
4. Гибкость на брусе с радиусом закругления R-5 мм не выше —36 °С ниже минус 50 °С
5, Сопротивление текучести, мм не более 2,0  
6. Коэффициент паропроницаемости, мг/м*ч*Па  0,11*10-2
7. Водопоглощение по массе, % не более 1,0 0,50
S. Время отверждения пленки толщиной 2 мм, чне более 24 1,0

Вентилируемость монтажного шва определяется соотношением значений сопротивления паропроницанию наружных и внутренних слоев.

ОАО ЦНИИЭП жилища разработал «Рекомендации по установке энергоэффективных окон в наружных стенах вновь строящихся и реконструируемых зданий», в котором приведен расчетный метод определения оптимального влагораспределения в конструкции, исключающий накопление влаги и учитывающий толщину слоя применяющихся герметиков, коэффициенты их паропроницаемости.

Расчеты показали, что при замене пароизоляционной ленты на бутиловый герметик

«БУТИЗОЛ-МОК» при толщине слоя 3-7 мм, а паропроницаемой пенополиуретановой ленты ПСУЛ на паропроницаемый отверждающийся силиконовый герметик «ПАРОСИЛ» при толщине слоя до 5 мм во всех существующих вариантах расчетное сопротивление паропроницанию до зоны возможной конденсации на порядок выше требуемых.

Применение пароизоляционного бутилового герметика «БУТИЗОЛ-МОК» и паропроницаемого силиконового герметика «ПАРОСИЛ» обеспечивают условия для удаления поступивших в монтажный шов водяных паров наружу.

На двух строительных объектах ЗАО «Моспромстрой - в жилом доме с наружной кирпичной облицовкой и гостиничном комплексе с вентилируемым фасадом производилось опытное применение герметиков.

Монтажный шов после удаления и закрепления оконного блока в проеме здания заполнялся пенополиуретаном. После полного отверждения пены излишки пенополиуретана срезали специальным ножом.

Бутиловый герметик наносили в стык электрогерметизатором с производительностью 1,8+0,4 кг/мин.

В монтажный шов силиконовый герметик наносился ручным пистолетом.

Испытания показали, что процесс нанесения герметика в стык электрогерметизатором характеризуется приемлемой технологичностью. При наличии сменных насадок, соразмерных с шириной монтажного шва, скорость нанесения герметика составляет не менее 2,0 м/мин.

Расход герметика на 1 м монтажного шва (при ширине шва до 20мм) при соблюдении требования ГОСТ30971-2002 по равномерному заполнению шва пенополиуретаном, при предварительной подготовке места примыкания оконного блока и устранения пустот и раковин составляет 200-250 г на 1 м.

Отмечено, что бутиловый герметик обладает свойством проникать в пустоты и неровности на поверхности монтажного шва, что способствует более качественный его герметизации.
Процесс нанесения силиконового герметика по технологичности (толщина герметика 2,0 мм) не отличается от процесса нанесения зарубежных аналогов. Герметик характеризуется хорошей тиксотропностью, не стекает как с вертикальных, так и потолочных поверхностей. Продолжительность пленкообразования герметика под действием влаги воздуха не превышает 15 мин.

В настоящее время предприятием ЗАО НПП «Гепол» организована комплектная поставка на стройки г. Москвы бутилового и силиконового герметиков, грунтовки для обработки поверхности строительных конструкций, оборудования, инструментов для применения герметиков, вспомогательных материалов, обеспечивающих надежную герметизацию стыков в соответствии с требованиями ГОСТ 30971-2002.

ЗАО НПП «ГЕПОЛ» и разработчики новых герметиков приглашают к сотрудничеству строительные организации г. Москвы и других регионов и предлагают на взаимовыгодных условиях комплексную поставку широкой номенклатуры полимерных строительных материалов для герметизации, антикоррозионной защиты, гидроизоляции, ремонта зданий и сооружений.

С анализом российского рынка монтажных пен Вы можете познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок монтажных пен в России».

Источник: Сборник технической информации , вып. 3, 2005 г., 64 с. ГУП НИИМосcтрой
И.К. Хайруллин

www.newchemistry.ru