Русский силикон

Антиобледенительные покрытия «Слайдер»

www.rusil.ruE-mail: director@rusil.ru

Тел.+7(812)600-12-45Санкт-Петербург

2010год.

Презентационные материалы к конкурсу,учрежденному Правительством Санкт-Петербурга,

на лучший инновационный проект, направленный наприменение новых технологий при проведении работ

по уборке снега и удалению наледи с крыш зданий

ООО «РуСил»

Эвакуация пассажиров рефрижератора «Смольнинский» в Охотском море январь 2010года.

Судно превратилось в глыбу льда, крен почти критический, людей поднимают с обледеневшей палубы.

Актуальностьпроблема обледенения

Саяно-Шушенская ГЭС ноябрь 2009 года

Актуальностьпроблема обледенения

Актуально в следующих отраслях

• судоходство и эксплуатация судов (обледенение корпусов и надстроек палубы судна);

• эксплуатация объектов, находящихся в непосредственной близости или контакте с водой (ГЭС, судовые шлюзы, причалы;

• ЖКХ.

Проблема обледенения

Образование сосулек на скатных крышах домов в зимний период носитповсеместный характер и наиболее сильно проявляется в мегаполисах ввидускладывающегося в них особого микроклимата.

Осадки в виде снега, находясь на кровле, образуют теплоизолирующий слой ине представляют собой какой-либо опасности при холодных проветривающихсячердаках или высокой степени теплоизоляции крыши. Однако на практикевнутренняя часть крыши из-за тепловыделений здания вследствие нарушений вслое теплоизоляции всегда подогрета относительно внешней стороны.

Актуальность проблемы специфика мегаполиса

При повышении температуры окружающей среды или наступлении оттепели под слоем снеганачинается таяние примыкающего к кровле снежного покрова и образовавшаяся водатонким слоем стекает к краю кровли.

На самом краю кровли, не находящемся в зоне теплового воздействия здания имеющегозначительно более низкую температуру, вода начинает замерзать. Образуетсяпостоянно растущий ледяной барьер для талой воды, создаются условия для роста иразвития сосулек.

Общая схема образования сосулек на крышах зданий и сооружений

тепло

снег

лед

во

да

Зона

обмерзания

Зона

подтаивания

Перед специалистами компании была поставлена задача разработки материалов

1. препятствующих образованию наледи

2. выдерживающих жесткие условия эксплуатации:

– устойчивость к агрессивным средам ; – сильные перепады температур;– повышенные механические нагрузки (трение,

вибрация, изгиб);

3. с увеличенным сроком службы.

Контрольные параметры проекта

Метод решения

Фундаментальным свойством поверхности при ее взаимодействии с водой является явление смачивания поверхности. Данное явление наиболее полно

характеризуется краевым углом смачивания. Если этот угол более 90о – покрытие является гидрофобным и вода скатывается с поверхности, как «с гуся вода».

Обледенение поверхности является производным от его гидрофобности,т.к., несмотря на конкретные условия состояния объекта, подверженного обледенению (например, наклон и материал кровли, наличие вентиляционных потоков теплого воздуха и т.д.), определяющей, с физической точки зрения, является площадь соприкосновения капли воды с поверхностью. Площадь напрямую зависит от краевого угла смачивания.

Поэтому определение краевого угла смачивания характеризует и гидрофобные и антиобледенительные свойства поверхности.

В настоящее время известно несколько способов придания поверхностям гидрофобных свойств. Наиболее радикальный путь – создание специальной топологии или архитектуры поверхности. Например, листья лотоса и его цветы не намокают, так как поверхность их состоит из микровыступов высотой около 10 мкм (10-6 метра)),а сами микровыступы покрыты микроволоконцами. Последние содержат слой воскообразного вещества (кутикула). Все это приводит к тому, что вода отталкивается от поверхности .

В последнее время появились оригинальные способы создания поверхностей с антиадгезионными свойствами. Это поверхности подложек с нанесенными на них вертикально углеродными нанотрубками. Получаются поверхности по типу лотос-эффектас краевым углом смачивания до 150о! Однако, с точки зрения и технологии и стоимости данный подход неприемлем в условиях коммунального хозяйства.

Теоретическое обоснование

Другой путь, наиболее приемлемый с технической и с коммерческой точек зрения – это нанесение на поверхность тонкого слоя материала, который бы имел с одной стороны хорошую адгезию к подложке, а с другой стороны, длительное время обеспечивал высокую гидрофобность. Данным требованиям удовлетворяют материалы из семейства силикон-гибридныхполимеров.

На сегодняшний день известны гидрофобные свойства полимерных покрытий.

Однако, в процессе эксплуатации гидрофобность антиобледенительныхсмесей резко падает в силу ряда причин. Например:

- воздействия окружающей среды (дождь, уф- излучение, и т.д.);- изменение свойств самого материала (растрескивание, отслаивание

от металла, выпотевание гидрофобной добавки и т.д.).

Нами была разработана технология позволяющая полностью исключить эти недостатки.

Технологическое обоснование применения силикон-гибридных полимеров

В качестве основы покрытия использован силикон-гибридный полимер, имеющий в своей структуре органические и кремнийорганические макромолекулы, связанные друг с другом химическими связями (Si-C), устойчивыми к неблагоприятным внешним факторам –гидролитическому воздействию воды, УФ-облучению и т.д.

Данный полимер получен методом гидросилилирования(молекулярной сшивки) .

Инновациясиликон-гибридные полимеры

органическая часть

кремнийорганическая часть Данное решение позволяет сохранять гидрофобные и антиобледенительные свойства покрытия «Слайдер» в течение длительного срока эксплуатации.

Метод решения

• простота использования ( покрытие может наноситься в один слой кистью, валиком, аппаратом безвоздушного распыления) =>не требует высокой квалификации рабочих=> короткие сроки внедрения и распространения технологии;

• низкие температуры нанесения, до -5°С ;• минимизация затрат на обслуживание;• отличные декоративные свойства покрытия (может колероваться в

любой цвет);• великолепная дополнительная защита кровельного металла от

коррозии;• широкий спектр применения помимо кровель (защита от

обледенения водостоков снаружи и изнутри, бетонных и кирпичных конструкций);

• значительно повышены сроки службы покрытий по всем контрольным показателям качества.

Преимуществасиликон-гибридных покрытий «Слайдер»

1. Разработаны оптимальные рецептуры силикон-гибридных материалов;

2. Проведены испытания покрытий на гидрофобность и получено заключение;

3. Проводятся испытания адгезии покрытия ко льду во временной динамике (искусственное старение, воздействие различных агрессивных сред, истирание);

4. Налажено промышленное производство.

Этапы реализации проекта

Ритм жизни современного мегаполиса, характеризующийся разнообразием условий и факторов способствующих оледенению объектов жилой и промышленной инфраструктуры, предъявляет значительные требования к универсальности применяемых технологии и материалов.

Для решения этой задачи необходимо проведение первичной классификации, потенциальных зон обледенения, по выявлению воздействующих (постоянно или переменно) факторов.

Такая классификация, на наш взгляд, может быть представлена в следующим виде:1. Зоны интенсивного оледенения, вызванного неустранимым техногенным воздействием мегаполиса. В

частности это надземные вестибюли метрополитена, вентиляционные шахты метро, тепловые центы систем отопления, оживленные транспортные «артерии» города ,объекты массового скопления горожан такие как торговые и бизнес центры, стадионы. Даже в рамках одного жилого дома могут быть выявлены (возможно и объективно необходимые, а не ставшие следствием конструкционных просчетов) зоны точечного но интенсивного воздействия теплого воздуха.

2. Зоны умеренного но устойчивого оледенения. В их число может быть отнесено подавляющее большинство крыш зданий «старого фонда». Т.е. таяние нижних слоев снега происходит на значительных площадях , вследствие плохой теплоизоляции зданий. Талая вода, покидая зону теплопотерь, накапливается в водосточных трубах, козырьках.

3. Зоны накопления снежной массы . Это зоны в которых отсутствуют техногенные факторы и снег может накапливаться, дожидаясь сезонного повышения, а точнее колебательного повышения температуры в весенний период. Т.е. образование наледи отсрочено во времени по сравнения со вторым вариантом.

Полимерные композиции семейства «Слайдер» - по своим технико-экономическим показателям могут считаться достаточно универсальным средством противодействия льдообразующих факторов.

Потенциал антиобледенительных покрытий «Слайдер» в условиях мегаполиса

* В зависимости от толщины слоя **Справочно. В зависимости от сложности кровли

Расчетная стоимость

Слайдер-СЭ Слайдер-СА Слайдер-СК

Стоимость покрытия вруб. на 1кв.м. кровли*

150-175 120-140 114-133

Стоимость работ по нанесению , руб. за м.кв.**

60-100 60-100 60-100

Итого: 210-275 180-240 174-233

На 1 типовой объект (S=200 кв.м.):Материалы – 40.000 рубРаботы* – 15.000 руб

Итого: 55.000 руб

Необходимый фонд рабочего времени* –- 24 чел/ч. – при ручном нанесение (валик, кисть)- 12 чел/ч. – нанесение УБР или краскопульт

*Справочно

Прогноз по срокам и затратам на внедрение технологии

Силикон-гибридный антиобледенительный материал «Слайдер» предназначены для защиты поверхностей металлов, бетона, кирпича, штукатурки и других строительных материалов от образования наледи.

Наносится на край ската и образует прочное сверхскользкое покрытие, с которого легко скатывается вода и снег. Даже в случае обмерзания сила сцепления льда с покрытием в разы меньше, чем с кровельным покрытием , штукатуркой или бетоном.

Общая схема применения

Зонананесения покрытия

300 мм

Компания «РуСил»,зарегистрирована в Санкт-Петербурге, занимается разработкой и производством высокотехнологичных продуктов в области кремнийорганической химии.

Продукция используется в оборонной, фармацевтической промышленности и строительной отрасли.

ООО «РуСил» сотрудничает со многими научными учреждениями России.

В их числе Научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева,

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет),

Институт Высокомолекулярных Соединений РАН и д.р.Компания имеет собственную лабораторию и

производственные мощности.

О компании

«Слайдер - СЭ»

Описание «Слайдер - СЭ» - двухкомпонентный силикон-эпоксидный материал с наилучшим сопротивлением

обледенению.

Обладает высокими декоративными свойствами, ударопрочностью, стойкостью к уф-излучению,

стойкостью в условиях промышленной атмосферы зон холодного и умеренного климатов (стойкость к

коррозионному воздействию класса С3). Хорошая эластичность при расширении подложки

Условия нанесения Минимальная - 5°C, максимальная + 25°C. Температура поверхности подложки должна быть не менее чем на 3°C выше точки росы. Относительная влажность воздуха: максимум 85%.

Основные показатели •Краевой угол смачивания, °•Адгезия по ГОСТ 15140-78 М2 (метод решетчатых надрезов)•Сухой остаток (% от массы)•Количество слоев, •толщина покрытия, •Расход

•116,5•1 балл •не менее 50%•1-2 в зависимости от способа нанесения•150-180 мкм•≈ 0.3-0.35 кг/м².

ХранениеГарантийный срок хранения в герметично закрытой таре завода-изготовителя — 12 месяцев со дня изготовления.

Срок службы 5-8 лет.

«Слайдер - СА»

Описание «Слайдер - СА» - однокомпонентный быстросохнущий силикон-акриловый материал с высокими антиобледенительными свойствами.Высокая стойкость в условиях промышленной атмосферы зон холодного и умеренного климатов. Высокая стойкость к УФ-излучению. Нормальная эластичность при расширении подложки.

Условия нанесения Мин. - 5°C, максимальная + 25°C. Температура поверхности подложки должна быть не менее чем на 3°C выше точки росы. Относительная влажность воздуха: максимум 85%.

Основные показатели •Краевой угол смачивания, °•Адгезия по ГОСТ 15140-78 М2 (метод решетчатых надрезов)•Сухой остаток (% от массы)•Количество слоев, •толщина покрытия, •Расход

• 106,5•1 балл •не менее 40%•1-2 в зависимости от способа нанесения•150-180 мкм•≈ 0.3-0.35 кг/м².

ХранениеГарантийный срок хранения в герметично закрытой таре завода-изготовителя — 12 месяцев со дня изготовления.

Срок службы 5 лет

«Слайдер - СК»

Описание «Слайдер - СК» - однокомпонентный силикон-каучуковый материал базового качества по антиобледенению. Обладает стойкостью к уф-излучению, стойкостью в условиях промышленной атмосферы зон холодного и умеренного климатов (стойкость к коррозионному воздействию класса С3). Высокая эластичность при расширении подложки

Условия нанесения Минимальная минус 5°C, максимальная плюс 25°C. Температура поверхности подложки должна быть не менее чем на 3°C выше точки росы. Относительная влажность воздуха: максимум 85%.

Основные показатели •Краевой угол смачивания, °•Адгезия по ГОСТ 15140-78 М2 (метод решетчатых надрезов)•Сухой остаток (% от массы)•Количество слоев, •толщина покрытия, •Расход

• 91,1 •1 балл •не менее 40%•1-2 в зависимости от способа нанесения•150-180 мкм•≈ 0.3-0.35 кг/м².

ХранениеГарантийный срок хранения в герметично закрытой таре завода-изготовителя — 12 месяцев со дня изготовления.

Срок службы 2 года.

Заключение по определению угла смачиванияна базе СПб государственного технологического института (технический университет)антиобледенительных композиций «Слайдер»

Преимущества:

• Минимизация затрат на обслуживание и эксплуатацию;• Высокие темпы внедрения, тиражирования и

распространения технологии;• Высокая надежность.

Антиобледенительные покрытия «Слайдер»

www.rusil.ruE-mail: director@rusil.ruТел.+7(812)600-12-45

Спасибо за внимание