Склеивание стали и бетона с помощью эпоксидных адгезивных продуктов является лишь одним из множества интересных применений, которые были успешно внедрены, и которые показывают, насколько хорошо себя проявил этот сектор строительной отрасли.

Соответственно, будет вполне простительно, если Вы сделаете вывод о наступившей зрелости рынка, который настолько стабилен, что никаких существенных изменений уже не предполагается.

Тем не менее, в 2008 г. ресурсы становятся все более дорогостоящими, ограничение кредитования тормозит развитие отрасли по строительству жилья, а новые экологические постановления создают для строителей все более жестко регламентированную деловую среду. Картина может представляться совсем мрачной, но, как это всегда бывает, и в условиях множества проблем для производителей адгезивных материалов имеются некоторые возможности.

Обуздать затраты

Снижение затрат является насущной задачей в большинстве отраслей промышленности, но современные экономические проблемы означают, что эта задача приобретает дополнительную значимость на строительном рынке. Адгезивы очень помогают в этом отношении, не в последнюю очередь они позволяют растягивать ограниченные запасы древесины на более длительный срок. Панели из древесных композитов, такие как древесностружечная плита и ориентированная слоистая доска, которые собираются с помощью мочевино-формальдегидных и полиуретановых смол, оказали, безусловно, большую поддержку строительной отрасли, и создали новый важный рынок для адгезивных продуктов.

 Они не только начинают приобретать вес в области боковой обшивки стен в традиционных зданиях, но также становятся важным фактором при строительстве полностью или частично готовых сборных домов, которые в настоящее время приобретают все более широкое распространение.1 Удивительно большой объем части рынка, приходящейся на долю передвижных домов, по сравнению с домами, спроектированными обычными средствами, где каркас дома создается из древесины и покрывается кирпичом и прочими материалами, показан в таблице 1.

Таблица 1: Количество адгезивных материалов и возможности их использования при реализации различных технологий строительства домов

Другим способом является прикрепление досок для чёрных полов к балкам, что позволяет создавать более длинные пролеты без увеличения толщины балок. В настоящее время дефицит древесины увеличился, он распространился и на древесные продукты с большей длиной; для того, чтобы восполнить этот дефицит, на рынке были разработаны различные склеенные древесно-слоистые балки.

Эластомернеы адгезивы особенно эффективны для создания таких строительных применений со склеиванием древесины. Создание основной рецептуры эластомерного адгезивного материала предполагает смешивание каучука с длинными цепями, или эластомера, со смолой, которая способна улучшить липкость и прочность приклеивания. Далее в число возможных компонентов входят вещества, способствующие отвержденнию, для составов, в которых происходит дальнейшее сшивание, и антиоксиданты, которые позволяют предотвратить разложение натурального каучука. В некоторых случаях, при рецептурах на основе растворителя, отверждение, хотя бы частично, осуществляется за счет испарения растворителя. Когда растворитель заменяется водой, получаются адгезивные материалы, известные как латекс.

Различные каучуки, на основе которых создаются эластомерные адгезивные материалы, придают им свойства, которые позволяют использовать их в различных строительных применениях. Адгезивы на основе стирольно-бутадиенового каучука обеспечивают адгезию к широкому диапазону подложек, и дают особенно низкие затраты. В связи с этим, они приобрели большую популярность при создании напольных покрытий.2 В целом, эта тенденция способна уменьшить или даже полностью компенсировать любой спад на строительном рынке за счет увеличения объемов использования адгезивов в составе каждого конкретного здания.

Асфальт можно отделить от всех прочих компонентов сырой нефти с помощью технологии дистилляции с разделением на фракции, обычно в условиях вакуума. Разделение можно также получить за счет обработки сырой нефти в установках для деасфальтирования, в которых используется либо пропан, либо бутан в надкритической фазе для растворения молекул меньшей массы, которые затем отделяются. Дальнейшую обработку асфальта можно производить за счет "продувки" или реагирования с кислородом для производства более твердого и вязкого продукта.

Асфальт можно смешивать с различными прочими углеводородными компонентами на нефтеперерабатывающем заводе для того, чтобы добиться соответствия особым требованиям в области твердости.

Поскольку, если не поддерживать асфальт в очень горячем состоянии, он затвердевает, его иногда смешивают с дизельным топливом или керосином для бестарной перевозки. Такую смесь часто называют исходным сырьем, и более легкие материалы обычно выделяются из смеси при доставке.

Переход к адгезивам на водяной основе

Экологическое законодательство, которое требует замены летучих органических веществ (VOC) и удаления вредных химических веществ является, несомненно, существенным стимулом, который меняет границы отрасли по производству строительных адгезивов. Для большинства строительных адгезивов всегда существовал выбор между адгезивами на водяной основе и адгезивами на основе растворителя, на который оказывали влияние цена и эксплуатационные характеристики. В этой связи понятно, почему все больше увеличивается удельная доля рынка адгезивов на водяной основе, и компании, производящие адгезивы работают над тем, чтобы заполнить все имеющиеся существенные ниши для продуктов.

Тем не менее, рецептуры на основе растворителя еще не готовы к тому, чтобы полностью исчезнуть с рынка, и производители эластомерных адгезивов работает над изменением их рецептуры для того, чтобы сохранить эксплуатационные характеристики при более низких концентрациях VOC. Одним из подходов здесь является создание синтетического равновесия распределения массы эластомера.3 Это позволяет оптимизировать липкость и прочие адгезивные свойства при сохранении вязкости на уровне, который достаточно низок для того, чтобы по-прежнему было достаточно легко наносить готовый состав без добавления значительного количества органического растворителя.

Рисунок 1: Выделение свободного изоцианата ограничено за счет добавления реактивных небольших молекул к полиуретановым преполимерам

В том, что касается вредных химических веществ, проблемы связаны с тем, что полиуретановые строительные адгезивы выделяют высокотоксичные изоцианаты. По счастью на рынке имеются готовые промежуточные продукты полиуретановых преполимеров, которые можно использовать вместо диизоцианатных исходных веществ, что во многом снимает эту проблему. В частности, добавление небольших молекул, которые вступают в реакцию с изоцианатами, может оказаться полезным для управления конечным количеством летучих изоцианатов.4

При температуре окружающей среды асфальт представляет собой жидкость с очень высокой вязкостью, которая непригодна для обработки. Тем не менее, существует три способа ее преобразования для доведения до обрабатываемого состояния:

• Нагревание;
• Смешивание с нефтехимическими растворителями (разбавление), или
• Эмульгация в воде для создания эмульсии.

Нагревание можно использовать для применений среднего и большого размера (дорожное покрытие, кровельные покрытия большой площади и т. д.). Продукты с разведением являются самыми дорогостоящими асфальтовыми продуктами из-за использования растворителей, у которых нет никакой другой функции кроме уменьшения вязкости. Обычно считается, что эмульсии самая дешевая форма, а также в набольшей степени безвредная для окружающей среды.

Остекленные конструкции показывают, из чего они сделаны

Силиконовые адгезивные материалы очень популярны в строительной промышленности за счет их герметизирующих, адгезивных и эластомерных свойств, а также их устойчивости к воздействию суровых условий окружающей среды5. Их часто рассматривают как адгезивы с высокой эффективностью, за которую выплачивается специальная надбавка, но создатели рецептур могут снизить цену за счет добавления в состав продукта дешевого наполнителя.

Рисунок 2: Выделение свободного изоцианата ограничено за счет добавления реактивных небольших молекул к полиуретановым преполимерам

Силиконовые материалы хорошо известны в строительной промышленности благодаря их использованию в качестве герметиков для ванных комнат, которое становится возможным за счет их влагостойкости, Но они также обладают свойством превосходной адгезии к стеклу. Кроме того, у них хорошая устойчивость к воздействию ультрафиолетовых лучей в тех применениях, которые подвергаются воздействию солнечного света.

Частично эти преимущества объясняются сильным структурным сходством силиконов и стекла, которое создается, преимущественно на основе окиси кремния. Это, в свою очередь, приводит к их использованию для конструкционного остекления, при котором панели из стекла, керамики, металла, камня или композита приклеиваются к каркасу здания. Это еще одно применение, которое увеличивает свое присутствие благодаря экологическим и экономическим соображениям, так как строители используют стеклянные конструкции для того, чтобы было проще регулировать температуру зданий и экономить энергозатраты.

В таких применениях силиконовые адгезивы играют троякую роль. Во-первых, они обеспечивают долговременную конструкционную прочность для нагрузки стекла, во-вторых, они поглощают любые временные физические силы, такие как ветер. И, наконец, в-третьих, они обеспечивают амортизацию для теплового напряжения, возникающего из-за различий в коэффициентах теплового расширения здания. Поэтому силиконы для таких применений создаются с хорошими вязко-упругими свойствами, без избыточных наполнителей или сшивателей в смеси, которые делают адгезивные материалы слишком жесткими.

В большинстве стран мира 2008 год это не самый удачный год для строительной промышленности, в основном, из-за того воздействия, которое оказывает на рынок жилья нехватка кредитования. Тем не менее, к счастью, это в меньшей степени, чем может показаться на первый взгляд, представляет проблему для производителей адгезивных продуктов, которые продают их представителям строительной отрасли, особенно, для тех у которых есть продукты, соответствующие основным тенденциям рынка.

www.newchemistry.ru