1.5. Отделочные материалы на основе полимеров

Материалы, применяемые для отделки строительных конструкций и сооружений, должны защищать их от воздействия окружающей среды; придавать завершающее архитектурное оформление; создавать особые санитарно-гигиенические условия, уменьшающие запыление, загрязнение, увлажнение, защиту от шума и т.п.; обеспечивать возможность восстановления поверхности отделки. Во всем мире резко увеличивается объем производства отделочных материалов, расширяется ассортимент, повышается качество и выразительность, столь необходимые современному городу, общественным зданиям и жилищу.

Разнообразные отделочные материалы и изделия, применяемые в современном строительстве, классифицируются по технологическому признаку (лакокрасочные материалы, изделия из природного и искусственного камня, керамики, стекла, металлов, лесоматериалов, полимеров и др.) и архитектурно-строительным видам (материалы для наружной отделки, внутренней отделки, покрытия полов, специальных целей). Ряд материалов и изделий применяют для отделки как внутренних интерьеров, так и фасадов зданий, предъявляя к ним повышенные эксплуатационные и эстетические требования. Среди эксплуатационных свойств важнейшими являются санитарно-гигиенические, создающие в помещениях здоровые условия для жизни, работы и отдыха, а также огнестойкие, токсикологические и радиационные характеристики, удовлетворяющие соответствующим нормам. Условиями высокого эстетического качества являются подчинение отделки законам красоты, гармонии, художественного вкуса, образная передача цветового тона, чистоты, насыщенности цвета, цветового рисунка, структурно-текстурных особенностей материала.

Решающее влияние на техническую и экономическую эффективность отделочных материалов оказывает фактический срок службы, эксплуатационные расходы на текущий и капитальный ремонт, а также общий срок службы с учетом морального старения.

1.5.1. Материалы для покрытий полов

Низкая истираемость, гигиеничность, необходимые тепло- и звукоизоляционные свойства в сочетании с возможностью индустриализации строительных работ обусловили широкое применение полимерных материалов для покрытия полов. Покрытие полов часто производят линолеумом, различными ворсовыми покрытиями в виде ковров, дорожек, а также штучными изделиями (плитками и панелями). Иногда делают монолитные покрытия полов.

Рулонные материалы. Среди рулонных материалов наибольшее распространение получили линолеумы.

Линолеум появился в Англии в середине XIX в. Его изготовляли, нанося высоконаполненную пасту из пробковой муки и натуральных растительных масел на тканевую основу (от лат. linum – полотно, ткань и oleum – масло). Это так называемый «натуральный» линолеум. К середине ХХ в. он был практически полностью вытеснен синтетическим линолеумом. Правда, в настоящее время в Западной Европе вновь пробудился интерес к натуральному линолеуму ввиду его высокой экологичности. Тем не менее, основная масса производимого линолеума – на основе ПВХ.

Линолеумы – это рулонные материалы из поливинилхлоридных, алкидных, резиновых и других полимеров. Линолеумы предназначены для устройства покрытий полов в жилых, общественных и некоторых промышленных зданиях. Применение линолеумных покрытий в 5–7 раз сокращает длительность работ по сравнению с настилкой дощатых и паркетных полов. При правильной эксплуатации линолеумные покрытия полов могут служить 20–25 лет [8].

Линолеумы выпускают безосновные и на теплозвукоизоляционной основе (тканевой, войлочной, вспененной). Независимо от основы линолеум может состоять из двух или большего количества слоев. Верхний лицевой слой содержит меньше наполнителей, более стоек к истиранию, эластичен и декоративно оформлен. Последний слой, более жесткий, содержит меньше полимера и наполнителей, чем лицевой, наполнителями служат тонкие минеральные порошки (мел, тальк и др.). Поперечный разрез линолеума на теплозвукоизоляционной основе показан на рис. 4.

Рис. 4 Поперечный разрез линолеума

на теплозвукоизоляционной основе:

1 – защитный слой; 2 – декоративный слой; 3 – несущий слой;

4 – вспененная теплозвукоизоляционная основа

Наиболее массовыми являются одно- и многослойные линолеумы без подосновы. Они могут иметь поверхность, окрашенную в различные цвета, гладкую, с узором, блестящую, матовую, тисненую. Из всего объема рулонных, плиточных, мастичных и погонажных полимерных материалов для полов около 70 % падает на долю ПВХ-линолеума.

ПВХ-линолеум изготовляют в виде полотнищ шириной 1,2–2,4 м и длиной не менее 12 м, толщиной до 2,1 мм. Его хранят в рулонах в вертикальном положении при температуре не ниже 10ºС. ПВХ линолеум является наиболее широко применяемым материалом для покрытия пола благодаря высоким физико-механическим свойствам, низкой истираемости, минимальному водопоглощению (0,15–1,5 %), теплостойкости (до 70ºС). Он стоек по отношению к воде, кислотам, растворам солей, минеральным маслам, но не устойчив к концентрированным щелочам, спиртам, бензину и другим органическим растворителям. Он относится к группе сгораемых материалов.

Рис. 5. Виды ПВХ-линолеума

ПВХ линолеум выпускается различных расцветок, с тиснением, вкраплениями, имитирующими гранит, мрамор, паркетную плитку (рис. 5). Он применяется для покрытия полов в помещениях жилых, общественных и производственных зданий. Приклеивают линолеум к основанию битумными и другими мастиками.

Глифталевый (алкидный) линолеум изготовляют на тканевой подоснове с применением полимерной массы, полученной из глицерина, фталевого ангидрида и модифицирующих добавок. Глифталевый линолеум имеет низкую истираемость, водопоглощение – до 6 %. Его используют для устройства полов в жилых и общественных помещениях. Его основной недостаток – повышенная хрупкость, особенно при отрицательных температурах.

Коллоксилиновый (нитроцеллюлозный) линолеум в отличие от глифталевого производят однослойным без подосновы. Коллоксилин – это продукт нитрации древесной или хлопковой целлюлозы. Этот вид линолеума имеет характерный красный или коричневый цвет и обладает высокой гибкостью даже при отрицательных температурах. Его недостаток – повышенная возгораемость.

Резиновый линолеум (релин) изготовляют многослойным. Для верхнего слоя используют цветную резину, для нижнего – смесь старой дробленой резины и битума. Релин выпускают также на теплозвукоизолирующей подоснове и поставляют в виде ковров размером на комнату.

Для резинового линолеума характерны высокая водо- и химическая стойкость, звукопоглощаемость. Релин с пористой основой можно укладывать непосредственно на железобетонное основание без утепляющих и звукоизолирующих слоев. Применение релина особо рекомендуется в помещениях с повышенным влажностным режимом эксплуатации. Недостатком релина является способность к увеличению линейных размеров, что может служить причиной взбугривания выполненных из него покрытий полов.

Полы из линолеума гигиеничны, влагостойки, достаточно прочны. Они отличаются разнообразием цветовых решений и высоким качеством рисунков, имитирующих паркет, плитку, мрамор. К недостаткам линолеумов можно отнести их относительную недолговечность. Нельзя их использовать в помещениях с большой интенсивностью движения; в этом случае происходит быстрый износ и потеря внешнего вида покрытия [9].

Ковровые материалы. Основой ковра служит теплоизоляционный материал из ПВХ, полиуретана или вспененного латекса. Для изготовления верха ковра используют синтетические волокна: полипропиленовые, полиэфирные, полиамидные. Из них получают тканые и нетканые ворсовые покрытия. Ворс либо наклеивают на основу, либо основа наносится в жидком виде на ворс. Выпускаются гладкие и тисненые покрытия, одно- или многоцветные. Рулонные ковровые материалы обладают хорошими тепло- и звукоизоляционными свойствами, стойки к истиранию и воздействию влаги, эстетичны, по ним мягко ступать. Такие покрытия широко использовались в 50–70 годах прошлого века. Их недостаток – выделение в окружающую среду мельчайших волокон, что может вызвать аллергические реакции. Это явилось причиной снижения интереса к таким покрытиям в 80-х годах. В настоящее время ворсовые покрытия нового поколения применяют в гостиницах, офисах и других помещениях, к которым предъявляются повышенные требования к звукоизоляции. Современные промышленные и бытовые пылесосы частично сняли проблему пылеобразования от ворсовых покрытий. Наиболее широко используются следующие ковровые материалы: ворсолин, ворсонит, материалы на пенолатексной основе, ковроплен.

Ворсолин – нетканый двуслойный ворсовый материал. Его подосновой служит пленка из эмульсионного ПВХ. Для покрытия применяют ворсовую пряжу из полипропиленовых или полиамидных волокон. Рулоны ворсолина изготовляют шириной 1 м, длиной до 50 м, толщиной 5–6 мм. Ковры ворсолина сваривают или склеивают в полотнище размером на комнату.

Ворсонит – рулонный одно- или двухслойный ковровый материал. Сырьем для него являются холсты из полиэфиров, полиамидов и других полимеров. Холст пропитывают жидким связующим, подвергают термообработке и отделке. Ворсонит выпускают в рулонах шириной 1,6 м , его прочность разрыва превышает 2–2,5 МПа.

Материалы на пенолатексной основе представляют собой двухслойные ворсовые ковры, верхним слоем которых является синтетическая ткань с капроновым ворсом, а нижним – губка из вспененного латекса. Их выпускают в рулонах длиной до 12 м, шириной 1,1–1,3 м, толщиной 8 мм. Они используются для покрытия полов в жилых и общественных зданиях.

Ковроплен – двухслойный рулонный материал, состоящий из нетканой основы с печатным рисунком и прозрачной ПВХ пленки. Ковроплен выпускается в рулонах длиной 15 м, шириной 1,2 и 1,5 м при толщине ковра 4,5 мм. Он используется для покрытия полов в жилых помещениях, дорожек в коридорах и холлах в общественных зданиях.

Ворсовые покрытия выпускаются также в виде крупных плиток на эластичной пластиковой основе, наклеиваемых на стяжку (верхнюю часть основания покрытия пола под лицевой слой, отличающуюся ровностью поверхности и жесткостью) в виде сплошного ковра. Преимущества такого покрытия – возможность частичной замены покрытия в случае порчи или износа отдельных плиток.

Полы из синтетических ковровых материалов кроме износостойкости отличаются высокими декоративно-художественными, теплотехническими и акустическими свойствами (рис. 6).

Рис. 6. Ворсовые ковровые покрытия пола

Плиточные материалы для полов являются менее полимероемкими, чем рулонные, и позволяют устраивать покрытия, различные по цвету и рисунку, легко ремонтируются. Вместе с тем, покрытия полов из плиток имеют большое количество швов, снижающее их долговечность. Плиточные покрытия менее гигиеничны и более трудоемки по сравнению с покрытиями из рулонных материалов.

К плиточным полимерным материалам для покрытия полов относятся плитки ПВХ, ковровые и резиновые.

Среди пластмассовых плиток для полов основные – поливинилхлоридные и кумароновые. Форма плиток квадратная (размер 30×30 см) или прямоугольная, истираемость 0,04–0,08 г/см², водопоглощение – не более 1 %. Они бывают одноцветными, многоцветными с гладкой или тисненой поверхностью и с рисунком. Одноцветные плитки могут иметь молочно-белый, желтый, желто-лимонный, красный, светло-серый, бирюзовый, коричневый, черный и другие цвета. Для приклейки плиток к основанию пола применяют мастики, используемые для рулонных материалов. Некоторые виды плиток имеют тыльную сторону с заранее нанесенным специальным клеем (самоклеящиеся).

ПВХ плитки применяют для устройства покрытий пола в кухнях и других вспомогательных помещениях жилых, общественных и производственных зданий (рис. 7).

Рис. 7. Напольная плитка ПВХ (слева);

пол, выложенный ПВХ плиткой (справа)

Ковровая плитка Tescom, изготовленная из полиамидных волокон, имеет высокие износостойкость и цветостойкость, а также обладает антистатическим и пылеотталкивающим свойствами, имеет размеры 50×50 см, используется в помещениях с большой интенсивностью движения и в помещениях, в которых находится электронная аппаратура и диагностические приборы (в компьютерных залах, медицинских диагностических кабинетах).

Резиновые плитки НАРП на основе натуральных и синтетических каучуков, специальных усиливающих добавок, красителей выпускают размером 49,5×49,5 или 99×99 см. Они обладают высокой износостойкостью, пластичностью, химической стойкостью, антистатическими и противоскользящими свойствами. Их рекомендуется применять в широком диапазоне помещений: от детских садов и больниц до аэропортов и вокзалов.

Пластмассовые плитки для полов не рекомендуется применять в помещениях с повышенными тепловым и влажностным режимами эксплуатации, а также при возможном воздействии масел, жиров и абразивных материалов [9].

Ламинированные напольные покрытия (ламинат) – (от лат. lamina – слоистый) – дальнейшее развитие идеи паркетной доски, основанное на современных достижениях технологии пластмасс. Они начали производиться в 50-х годах прошлого века, а в России появились только в последние годы.

Ламинат – многослойная конструкция, состоящая из:

– лицевого декоративного слоя (бумагопласта), полученного горячим прессованием нескольких слоев бумаги, пропитанной меламиновой смолой;

– несущего слоя (основы) – как правило, из твердой ДВП;

– компенсирующего слоя бумагопласта из 2–3 слоев крафт-бумаги.

Рис. 8. Напольные покрытия ламинат

Большая часть выпускаемого ламината имеет рисунок натуральной древесины, реже камня, керамической плитки и др. В основном ламинат имеет форму доски: длина – 1,2–1,3 м, ширина – 0,19–0,2 м и толщина 7–8 мм. Одна из тенденций развития ламинатов – расширение спектра форматов (квадратные, прямоугольные и др.), позволяющее комбинировать рисунок пола [10]. Ламинатные покрытия полов легко собираются и разбираются благодаря специальным «замковым» сочленениям (рис. 8).

Покрытия из ламината отличаются высокой твердостью и износостойкостью. Любые загрязнения (краска, жир и др.) удаляются с ламината водой, моющими средствами или растворителями, не влияя на его декоративные качества. Следует отметить, что ламинированные напольные покрытия плохо переносят чрезмерные увлажнения, поэтому не рекомендуется их использовать в сырых помещениях.

Кроме рулонных и плиточных для устройства полов применяют мастичные материалы – вязко-текучие полимерные составы, наносимые путем полива или распыления на различные основания с последующим отвердеванием. Полы из мастичных материалов (наливные полы) – бесшовные, они гигиеничны и удобны в эксплуатации, технологичны, отличаются ровной гладкой поверхностью, но в то же время имеют высокую стоимость. Из полимерных мастичных составов наиболее распространены водные дисперсии поливинилацетата (ПВА) и латексов. Они содержат не менее 50 % полимера и минеральные наполнители. Необходимая подвижность мастик достигается разбавлением водой. Поливинилацетатные мастичные полы по сравнению с латексными обладают меньшей водостойкостью, их не рекомендуется применять в производственных помещениях с мокрыми процессами. Высокой водостойкостью и малой истираемостью обладают наливные полы на основе эпоксидно-каучуковых композиций. Наряду с термопластичными в качестве связующих мастик для полов могут применяться и термореактивные полимеры.

Рис. 9. Наливные полы

Бесшовные мастичные полы используются в общественных и производственных зданиях при малых механических нагрузках на пол и в помещениях, в которых к покрытиям пола предъявляют специальные требования по беспыльности и антистатичности. Их также отличает высокая гигиеничность: благодаря герметичности предотвращается проникновение воды и других жидкостей через напольное покрытие, скопление грязи и, как следствие, образование микроорганизмов и бактерий [11].

Наливные полимерные полы – перспективный вид бесшовных лицевых покрытий полов большой площади в помещениях с повышенными требованиями к гигиеническим, эксплуатационным и эстетическим качествам (рис. 9). Для обеспечения декоративного эффекта и улучшения физико-механических свойств покрытий в них вводят порошкообразные и чешуйчатые наполнители и пигменты. Наливные полы могут быть жесткими (толщиной 0,5–4 мм) и эластичными (резиноподобными, толщиной 3–5 мм). Требования к ровности и чистоте основания очень высокие. Такие полы хорошо поддаются чистке и дезинфекции, они стойки к большинству химических реагентов [10].

Полимерные покрытия наливных полов отличает хорошая адгезия ко всем видам оснований и длительный срок эксплуатации. По истираемости наливные полы превосходят керамогранит и тротуарную плитку. Они отличаются также широкой цветовой гаммой.