Модифікація будматеріалів органічними речовинами відома з давніх часів. Наші предки інтуїтивно прийшли до висновку про те, що вапно та інші мінеральні в'яжучі набувають більшу міцність, якщо до них додавати деякі природні органічні продукти. Згадаймо, наприклад, додавання яєчних жовтків і молока в будівельні розчини в Стародавній Русі. Розвиток хімії привело до заміни цих природних продуктів синтетичними. У 1932 р. було вперше описано застосування хімічно синтезованого полімерного термопластичного латексу для модифікації цементних розчинів і бетону. У 40-х і 50-х роках в будівництві використовувалися гомополімерние вінілацетатние дисперсії (клей ПВА). Але ПВА має високу температуру плівкоутворення і схильність до омилення. Тож невдовзі ці полімери були повністю витіснені Сополімерна дисперсіями зі значно кращими технічними характеристиками. Водні дисперсії додавалися при замісі будівельних розчинів з водою. Їх використання мало ряд очевидних недоліків. Дійсно, водна дисперсія більш ніж на 90% складається зі звичайної води, яку доводилося перевозити, зберігати на складі, оберігати від замерзання. Крім цього, необхідно утилізувати великогабаритну тару. Тому перед хіміками і технологами постало завдання перетворення водних дисперсій в сухі порошки, які при попаданні у воду знову б утворювали дисперсії з вихідними характеристиками. Рішенням цього завдання зайнялися хіміки з лабораторії концерну Wacker-Chemie GmbH і в 1957 було налагоджено виробництво перших гомополімерних діспергіруемие порошків. А в сімдесятих роках сухі будівельні суміші з полімерними добавками почали широко застосовуватися в будівництві. Першим у світі виробником і постачальником дисперсійних порошків і дисперсій для промисловості будматеріалів став німецький концерн Wacker-Chemie GmbH. З метою глобалізації ринку концерн Wacker-Chemie GmbH в жовтні 1998 року об'єднався з американською фірмою Air Products, яка вже протягом двадцяти років випускає дисперсійні порошки за ліцензією "Ваккер-Хемі", поширювані на Північноамериканському континенті. Злиття двох великих виробників забезпечує концерну лідируюче місце в світі за обсягами полімерних в'яжучих для модифікації продуктів будівельної хімії. В рамках такої співпраці створюються два спільних підприємства: "Wacker Polymers Systems" з виробництва дисперсійних порошків і "Air Products Polymers" по випуску дисперсій. "Ваккер-Хемі" пропонує багатоплановий (більше 3000 найменувань) асортимент продуктів для виготовлення та модифікації будівельно-хімічних матеріалів на основі цементу, гіпсу та вапна, що додають їм якісно нових властивостей. Випускаються продукти – порошки під торговою маркою "Віннапас", в залежності від виду вихідних гомополімерів діляться на сополімери з етиленом, вініловим ефіром, вінілхлоридом, акрилатом, вініллауратом і д.р. Редиспергуємі порошки використовуються в комбінації з гідросвязующімі (цементом, гіпсом, вапном) для виробництва та модифікації наступних продуктів будівельної хімії: * клеїв для облицювальної плитки; * клеять будівельних розчинів; * клеїв для теплоізоляції та будівельних плит; * покриттів для стін і стель; * розчинів для ремонту та реставрації бетону; * вапняно-цементних штукатурок; * саморозтічних підлог; * гіпсів і фарб, модифікованих синтетичними смолами; * сумішей для заповнення з'єднань і швів; * ущільнювальних сумішей. Крім того, дисперсійні порошки "Віннапас" широко використовуються в якості самостійних в'яжучих в клеях для паперу, шпалер, дерева та текстильних виробів; в порошкоподібних дисперсійних фарбах і шпаклівки, для модифікації гіпсу, сирих керамічних мас. Дисперсійні порошки "Віннапас" і механізм їх дії діспергіруемие порошки представляють собою дисперсії, висушені методом розпилювальної сушки. При замішуванні у воді вони знову утворюють стабільну дисперсію, характеристики якої можна порівняти з вихідною. Важливим критерієм якості Диспергованість порошку є розмір часток після диспергування. Він визначає силу зчеплення і дію порошкової добавки. Дисперсії складаються з зважених у воді тонких частинок полімеру розмірами від 0.1 до 3 мкм. Стабілізують дисперсії добавками емульгаторів, функціональних мономерів і так званих антикоагулянтів, наприклад, полівінілового спирту. Найважливіша властивість редіспергірованних у воді порошків полягає в тому, що при висиханні вони утворюють плівки і виконують роль в'яжучого, тобто в процесі сушіння або схоплювання вони скріплюють пігменти та наповнювачі, підвищуючи зчеплення з органічною або неорганічної основою. Однак плівки не утворюються при низьких температурах. Характерна температура, при якій ще виникає плівка, називається мінімальною температурою плівкоутворення (МТП). При застосуванні модифікованих будматеріалів нижче цієї температури полімери марні, тому будівельники часто не виявляли ефекту від добавки клею ПВА (його МТП> 15 ° С). Модифікатори "Віннапас" мають МТП від 0 ° С, що дозволяє отримувати бажаний результат при низьких температурах. Вміст у дисперсіях водорозчинних антикоагулянтів покращує здатність утримувати воду – істотна перевага при модифікації гідратуючий в'яжучих матеріалів. Цим в'яжучим для затвердіння необхідно певну кількість води. Якщо такі системи наносяться тонким шаром, то вода може піти через основу або випаруватися, що призведе до неповної гідратації, утворення тріщин і позначиться на міцності. Добавка Диспергованість порошку діє трояко: вона підвищує здатність розчину утримувати воду, вона, за допомогою утворення плівки, зменшує випаровування, нарешті вона зміцнює матеріал в якості додаткового зв'язуючого. Крім того, гнучкий полімер робить жорсткий і крихкий каркас цементного розчину більш еластичним і знижує модуль пружності. Добавка органічних зв'язуючих підвищує адгезію і когезию клеїв і шпаклювальних мас, покращує міцнісні характеристики при згинальних навантаженнях і зносостійкість. При збільшенні вмісту добавки зростає пластичність. Використання дисперсійних порошків значно підвищує гідрофобність оздоблювальних матеріалів. Гідрофобні добавки не є водовідштовхувальними, що дозволяє без проблем зачиняти модифіковані ними сухі суміші водою. Це позитивно впливає на адгезію і змочуваність сухих сумішей, на відміну від звичайних гідрофобізуючих засобів. Покриття але основі гідросвязующіх Стінові шпаклівки Шпаклівки і вирівнюючі маси для бетону повинні володіти достатнім зчепленням і зносостійкістю навіть при нанесенні тонким шаром. Добавка модифікатора стабілізує процес гідратації цементу і працює як додаткове в'яжуче, що забезпечує рівномірність усадки і наростання міцності. Шпаклювальні сухі суміші вигідно відрізняються від звичайних. Вони пластичней, не згортаються при нанесенні і не дають усадочних тріщин в процесі висихання, добре шліфуються, дозволяють стіні "дихати" і мають вбираючими властивостями штукатурки. Розчин для ремонту бетону Цементні розчини, поліпшені діспергіруемие порошками, можна використовувати для заповнення вибоїн, потовщення бетонних покриттів, вирівнювання дефектів у надземному і підземному будівництві. Здатність дисперсійних порошків виступати і в ролі сполучного, і в ролі засобу для утримання вологи дозволяє поліпшити процес затвердіння тонких і поверхневих шарів розчину навіть у тому випадку, коли не виконується жодної подальшої обробки. Модифіковані розчини мають межу міцності на розрив, близький до межі міцності відновлюваного бетону, і підвищену міцність на вигин. Крім того, поліпшується їх непроникність для таких речовин, як вуглекислота, двоокис сірки й розсипається в зимовий час сіль, здатних руйнувати бетон. Гіпсовмісткі розчини для закладення швів і штукатурки Застосування продуктів на основі гіпсу в будівництві досить часто, що пояснюється його хорошою міцністю, твердістю, хімічною стійкістю, коротким часом схоплювання і висихання, а також доступністю ціни. Але головним недоліком цих матеріалів вважається висока чутливість до впливу вологи. Вже невелике підвищення вологості гіпсових продуктів веде до істотної втрати міцності через відносно високої розчинності гіпсу (2,5 г на 1 л води). Тому їх не застосовують для зовнішніх робіт. Також не слід забувати про погану сумісності гіпсових матеріалів з отверждающиеся або отверділі цементом. У гіпсових сумішах діспергіруемие порошки діють подібно до того, як і в цементних розчинах. Крихкий гіпс стає більш в'язким, поліпшується адгезія і зносостійкість. Введення деяких полімерних добавок дозволяє додати матеріалу гідрофобні властивості. Для досягнення гарної ефективності добавки необхідно вибрати досить високе співвідношення "полімер / гіпс", Суміші для наливних підлог Останнім часом особливою популярністю користуються наливні підлоги, що використовуються для ремонту бетонних підлог, сходів, виготовлення гладких горизонтальних підстав під викладку підлог різного виду. Самовирівнюючі підлоги виконуються з сухих сумішей характеризуються високою зносо-і водостійкістю, стійкістю до концентрованих навантажень. Перевагою добавки модифікатора є також зняття внутрішніх напружень, що дозволяє уникнути появи тріщин при усадці. Для виготовлення сомовиравнівающіхся підлог слід застосовувати спеціально розроблені модифікатори, які добре сумісні з казеїном і синтетичними добавками, які полегшують розтікання і самонівелірованіе. Необхідно пам'ятати, що готові наливні підлоги не рекомендується фарбувати й експлуатувати без підлогового покриття. Вапняно-цементні штукатурки і побілки Мінеральні штукатурки і побілки – один з найбільш широко поширених обробних матеріалів. Однак вони мають ряд недоліків: відсутність гідрофобності, підвищена схильність до висолам і зміна тону фарби під впливом вологи. Введення модифікаторів усуває перераховані вище недоліки, покращує зчеплення, підвищує стійкість до подряпин і максимальне напруження згину. Пластифікація розчину додатково знімає напруги при затвердінні і значно полегшує обробку оштукатуреній поверхні. Порошкові будівельні клеї Склеювальні розчини повинні забезпечувати достатню зчеплення навіть при нанесенні тонким шаром. Домогтися цього за допомогою немодифікованого цементного розчину без відповідної попередньої обробки основи, як правило, неможливо. Зчеплення може бути значно поліпшено добавками диспергуючих порошків. Їх стійкість до впливу обмилюють реагентів має вирішальне значення для зчеплення клеїть розчину з основою після впливу вогкості і морозу. У дуже багатьох випадках добавка полімеру забезпечує хорошу адгезію розчину до складних основ, які погано тримають покриття або облицювання. В якості унікальних прикладів можна назвати приклеювання плитки тонким шаром клею на стару плитку або пінополістиролу на бетон і стару штукатурку. В таких випадках без модифікації було б взагалі неможливо здійснити приклеювання. Клеї для плитки Тонкошаровий клей все більше витісняє з ужитку товсті шари розчину. Клеї для керамічної плитки складаються в основному з цементу і піску з додаванням близько 0,5% ефіру целюлози, службовця для утримання вологи. Додаткове поліпшення споживчих властивостей клею та зчеплення з основою досягається шляхом додавання мідіфікаторов. У порівнянні з традиційним цементно-піщаним розчином модифіковані клейові суміші, залежно від марки, дозволяють приклеювати плитку на різні основи (бетон, легкий бетон, цегляна кладка, гіпсокартонні плити, пластик, дерево, стара плитка і т.д.). Вони характеризуються підвищеною морозостійкістю і міцністю на стиск і вигин. Випускається два види даних клеїв – звичайні і з підвищеною водостійкістю. Дисперсійні плиткові клеї поставляються в готовому до застосування пасти вигляді і не вимагають замісу з водою. З технологічної точки зору вони мають ряд переваг: економічні, тиксотропні, плитки фіксуються до основи за 3-5 сек. і не сповзають з вертикальної поверхні. Завдяки цьому значно підвищується продуктивність праці. Клеї для кріплення і армування теплоізоляції, оздоблювальні штукатурки Модифіковані цементні суміші використовують для приклеювання, армування та оштукатурювання теплоізоляції. Спочатку сімдесятих років почали широко застосовувати плитні утеплювачі з пінополістиролу і мінеральної вати, які отримали назву систем скріпленої теплоізоляції (ССТІ). У той час утеплювач приклеювали на ізольованих стіни пастоподібною дисперсійним клеєм з додаванням цементу і, як правило, на поверхні плит закріплювали армуючу скло-шовкову тканину в так званому армований шар. В якості оздоблювального покриття наносилися штукатурки на основі в'яжучих з дисперсійних синтетичних смол. Основним недоліком такої системи були помилки при змішуванні пастоподібного клею з цементом на місці робіт, коли строго не витримувалося співвідношення полімеру і цементу. Нова ера для систем СТІ почалася з застосування сухих сумішей заводського виготовлення, модифікованих дісерсіоннимі порошками "Віннапас". В даний час роль клейкої та армуючої маси в системах СТІ грає одна і та ж цементосодержащая суха суміш. В якості оздоблювального шару застосовуються штукатурки на синтетичних і силіконових смолах, мінеральні штукатурки з вапна і цементу, силікатні штукатурки. Провідне місце займають вапняно-цементні штукатурки, модифіковані спеціальними гидрофобизирующими дисперсійними порошками, що дозволяють створити високоякісні та технічно ефективні мінеральні покриття. Системи СТІ використовують для санації фасадів будівель з обмеженою несучою здатністю, усунення теплових перемичок в стінних конструкціях, захисту фасадів від атмосферних впливів. Важливо, що монтаж таких систем не вимагає проведення дорогої підготовки підстави. Безцементні оздоблювальні матеріали Фасадні фарби Використання дисперсійних порошків дозволяє виготовляти фарби у вигляді сухих сумішей, які на робочому місці розмішуються у воді. Порошкоподібні фарби, модифіковані полімером, характеризуються підвищеною морозостійкістю, міцністю фарбування і гарною паропроникністю. Такі дисперсійні фарби для внутрішніх та зовнішніх робіт стають все більш популярними. Це пояснюється екологічною безпекою, оскільки вони не містять розчинників, практично не мають запаху і не дають емісії. Порошкоподібні дисперсійні фарби досить прості у виготовленні (на установці з виробництва сухих сумішей), зберіганні і придатні як для професійних будівельників, так і для домашнього майстра. Крім фарб, на основі дисперсійних порошків випускають шпаклівки для стін і закладення швів, декоративні шпаклівки. Інші області застосування Дисперсійні порошки застосовуються у виробництві порошкових клейстером для шпалер. З одного боку, вони покращують прилипання сирих шпалер, з іншого – обумовлюють більш високу силу зчеплення з основою після висихання. Для цих цілей використовуються переважно гомополімерние порошки, що володіють хорошими характеристиками при нанесенні. У керамічних масах модифікатори полегшують обробку сирих шлікерів і надають формувальної масі більш високу міцність на злам в сирому вигляді в результаті утворення додаткових полімерних зв'язків. Порошок "Віннапас" можуть використовуватися в якості модифікаторів пресувальних мас, редиспергуємі клеїв для дерева, паперу і т.д., а також єднальних для порошкових покриттів будь-якого роду, розводяться водою перед застосуванням. Важливо відзначити, що оптимальними умовами для роботи з сухими сумішами є: температура 5 – 30 ° С і вологість повітря 60%. Вітчизняні виробники сухих сумішей, модифікованих добавками "Віннапас" Практично всі сухі будівельні суміші, що поставляються в Україну, мають добавки "Віннапас". Крім того, самі добавки також присутні на нашому ринку. Одним з перших постачальників продукції "Ваккер-Хемі" в Україна була фірма "Уніпром". Наши строители довольно быстро поняли все преимущества, которые приносят сухие строительные смеси и стали использовать их во все возрастающих масштабах. Но ведь сухие смеси, импортируемые из Франции, Германии, Польши, Турции на 90% состоят из цемента, песка и других наполнителей, которых предостаточно в Украине. Здесь, конечно, необходимо отметить, что качество сухих смесей в значительной мере определяется дисперсностью и химическим составом основных компонентов – гипса, мела, цемента и песка. Поэтому важно при их производстве жестко придерживаться стандартов качества предъявляемых к сырью. Сработали законы рыночной экогомики и сравнительно недавно и у нас было налажено производство сухих строительных смесей, модифицированных добавками полимерных дисперсий. В этой области успешно работают киевские фирмы-производители "Полирем", "Фомальгаут" и "Хенкель Баутехник (Украина)", В основном, в качестве модифицирующих добавок отечественными производителями используется продукция концерна "Ваккер-Хеми ГмбХ", дочернего предприятия концерна "Bayer AG" -фирмы "Wolff Walsrode AG", и некоторых других фирм. Пионером производства сухих смесей в Украине стала фирма "Полирем", которая на сегодняшний день готовится к открытию второго предприятия. Качество строительных смесей "Полирем" уже по достоинству оценено не только украинскими потребителями, но и ближайшими соседями по СНГ. Ассортимент продукции фирмы включает: клеи для плитки, натурального камня, дорогих сортов мрамора, специальные клеи для приклеивания на нестандартные поверхности (камины, бассейны, теплые полы и т.д.), клей-шпаклевку для создания системы "теплый дом", наливные полы, цементно-песчаные штукатурки, универсальные гидрофобные гипсовые штукатурки и шпаклевки, затирки для швов и др. В ближайшее время планируется выпуск ряда новых нетрадиционных отделочных материалов с уникальными свойствами и с показателем качества даже выше, чем у зарубежных аналогов. Большое внимание руководством фирмы уделяется качеству выпускаемой продукции и новейшим достижениям в области строительной химии. Все сухие смеси проходят тестирование в технологическом центре концерна "Ваккер-Хеми" (г.Бургхаузен, Бавария), который оказывает и существенную информационно-техническую помощь в разработке рецептур. Выпускаемые сухие строительные смеси по качеству не уступают зарубежным аналогам, но в 1.5-2 раза дешевле и доступней для потребителей. Фирма имеет дилеров во всех областных центрах Украины, что позволяет в любом регионе приобретать продукцию по ценам завода-изготовителя. В Киеве сухие смеси под маркой "Полирем" можно купить в специализированных строительных магазинах или в фирменном магазине, где вы сможете получить консультацию по подбору и применению материалов. Фирма "Фомальгаут" – одно из самых молодых предприятий, выпускающее сухие строительные смеси, модифицированные добавками "Виннапас". Ассортимент ее продукции в первую очередь определяется потребительским рынком Украины и требованиями, предъявляемыми к строительным материалам такого типа. Всего за полгода работы освоено производство более полутора десятков высококачественных сухих смесей – клеи для плитки, системы для приклеивания и отделки теплоизоляции, беспесчаные штукатурки и штукатурки для фасадов, наливные полы и кладочные смеси. Все рецептуры разрабатывались специалистами фирмы. Особо хочется отметить, что предприятие старается сделать свою продукцию конкурентоспособной за счет ценообразования. Например, стоимость однотипного клея для плитки "Церезит" (Польша) 25 кг – 38-40 грн., а клея марки "Полимин", выпускаемого фирмой "Фомальгаут", – 18-20 грн. На сегодняшний день главным препятствием в наращивании объемов производства сухих смесей и расширения их ассортимента является инерция потребителей, которые привыкли работать по старинке. Но специалист, который хоть раз поработал с подобными материалами, оценил их качество и технологичность, не захочет возвращаться к привычным цементным или известково-цементным растворам. Несомненно одно – переход строительства на новые технологии невозможен без использования сухих смесей.