Состав для противообрастающего покрытия
Патент 1090697
Авторы
Состав для противообрастающего покрытия
Иллюстрации
Реферат
СОСТАВ ДЛЯ ПРОТИВООБРАСТА10ЩЕГО ПОКРЫТИЯ, включающий сополимер винилхлорида и винилацетата, канифольj бутадиен-нитрильный каучук, цинковые белила, анилид салициловой кислоты, П -оксид, хлорпарафин, пигмент фтало ,цианиновый голубой, толуол, бутилацетат , ацетон, циклогексанон и сольвент, отличающийся тем, что, с целью повышения физико-механических показателей и срока службы покрытия, он дополнительно содержит кремнезем, импрегнированный бистрибутилоловоокисью , с содержанием последней 55-75% от общей массы полученного продукта 4§7ч0 0::й ЛЯ s F siJ«J4a:,, Ш&Ш( I при следующем соотношении компонентов состава, мас.%: Сополимер винилхлорида 5,5-5,7 и винилацетата 6,4-6,6 Канифоль Бутадиеннитрильный 1,8-г2,2 каучук N Цинковые 6,9-8,5 белила Анилид салициловой кислоты л -Оксид Хлорпарафин Пигмент фталоцианиновый голубой Кремнезем, импрегнированный бистрибутилоловоокисью , с содержанием посЮ ледней 55-75% о.т общей массы поО5 лученного про9 ,3-11,1 со дукта 23,0-24,0 Толуол. 4j 6,6-6,8 Бутилацетат 6,6-6,7 Ацетон 3,3-3,5 Циклогексанон 9,7-9,9 Сольвент
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ
i, g .г- .. « f g
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1,8 2,2
6,9-8,5
9,3-11,1
23,0-24,0
6,6-6,8
6,6-6,7
3,3-3,5
9,7-9,9 (21) 3476518/23-05 (22) 28.05.82 (46) 07.05.84. Бюл. М - 17 (72) Н.A. Степанова, A.À. Малыгин, Т.N. Каткова, A,В. Евдокимов, С.И. Кольцов,.A.M. Фрост и В.Н.Кузьмин (71) Ленинградский ордена Октябрьской
Революции и ордена Трудового Красного
Знамени технологический институт им.Ленсовета и Ленинградское научнопроизводственное объединение "Пигмент" (53) 667.637.4:620.193.82(088.8) (56) 1. Гуревич Е.С. и др. Защита морских судов от обрастания. Л., "Судостроение", 1978, с. 86-87.
2. Краска ХС-519. ТУ 6-10-1765-80(прототип). (54) (57) СОСТАВ ДЛЯ ПРОТИВООБРАСТА10ЩЕГО ПОКРЫТИЯ, включающий сополимер винилхлорида и винилацетата, канифоль, бутадиен-нитрильный каучук, цинковые белила, анилид салициловой кислоты, П -оксид, хлорпарафин, пигмент фтало. цианиновый голубой, толуол, бутилацетат, ацетон, циклогексанон и сольвент, отличающийся тем, что, с целью повышения физико-механических показателей и срока службы покрытия, он дополнительно содержит кремнезем, импрегнированный бистрибутилоловоокисью, с содержанием последней 55-752 от общей массы полученного продукта
„„SU„„1090697 А
3(бц С 09 В 5/14, 3/76 при следующем соотношении компонентов состава, мас.Ж:
Сополимер винилхлорида и винилацетата 5,5-5, 7
Канифоль 6,4-6,6
Бутадиеннитрильный каучук
Цинковые белила
Анилид салициловой кислоты 1,7-5,0 и -Оксид 12, 7-12,9
Хлорпарафин 1,2-1,4
Пигмент фталоцианиновый голубой 0,3-0 5.
Кремнезем, импрегнирован" ный бистрибутилоловоокисью, с содержанием последней 55-75Х от общей массы полученного продукта
Толуол.
Бутилацетат
Ацетон
Циклогексанон
Сольвент
1 .109069
Изобретение относится к получению лакокрасочных покрытий, обладающих противообрастающими свойствами, и может быть использовано для защиты подвижной части судов от обрастания.
Известны составы для противообрас" тающих покрытий, содержащие в качестве токсина бистрибутилоловоокись (11 °
Однако такие покрытия имеют недостаточный срок службы. При увеличении 10 содержания бистрибутилоловоокиси в составе ухудшаются физико-механические показатели покрытия.
Наиболее близким к изобретению .
ino технической сущности и достигаемому результату является состав для противообрастающего покрытия, включающий сополимер винилхлопипа и винилацетата, канифоль, бутадиен-нитрильный каучук, цинковые белила, анилид салициловой кислоты, 0 -оксид, хлорпарафин, пигмент фталоцианиновый голубой, толуол, бутилацетат, ацетон, циклогексанон, сольвент и бистрибутилоловоокись (2 ).
Недостатками известного состава являются невысокие физико-механические характеристики и срок службы покрытия.
Целью изобретения является повышение физико-механических показате0,3-0, 5
Таблица 1
7 2 и --Оксид 12, 7-12,9
Хлорпарафин 1,2" 1,4
Пигмент фталоцианиновый голубой
Кремнезем,импрегнированный бистрибутилоловоокисью, с содержанием последней 55-75Х от общей массы полученного продукта 9,3-11,1
Толуол 23,0-24,0
Бутилацетат 6,6-6,8
Ацетон 6,6-6,7
Циклогексанон 3,3-3,5
Сольвент 9,7-9,9
В составе используют частично омыленный сополимер винилхлорида и винилацетата А-15-0, бутадиен-нитрильный каучук СКН-26, цинковые белила, прокаленные при 700 С.
В качестве кремнезема используют кремнеземы различного типа: силохром
С-120, аэросил А-175, силикагель
ШСКГ со следующими характеристиками, представленными в табл. 1.
Кремнезем
Величина
РазОбъем пор
Сред ний мер часудельной ра диус пор тиц, мкм поверх ности, 2/r
Силохром
С-120
Аэросил
А-175
Силикагель
ШСКГ
1,8-2,2
t 7-5р 0 лей и срока службы покрытия.
Поставленная цель достигается тем, что состав для противообрастающего покрытия, включающий сополимер винилхлорида и винилацетата, канифоль, бутадиен-нитрильный каучук, цинковые белила, анилид салициловой кислоты, и -оксид, хлорпарафин, пигмент фталоцианиновый голубой, толуол, бутилацетат, ацетон, циклогексанон
40, и сольвент, дополнительно содержит кремнезем, импрегнированный бистрибутилоловоокисью, с содержанием последней 55-751 от обшей массы полученного продукта при следующем соотношении компонентов состава, мас.7:
Сополимер винилхлорида и винилацетата 5,5-5,7
Канифоль,6,4-6,6
Бутадиеннитрильный каучук
Цинковые белила 6, 9-8,5
Анилид салициловой кислоты
125 1, 10 170 50
175 — — 40
240 0,96 80 50
Импрегнирование кремнезема бистрибутилоловоокисью (ТБТО) осуществляют при нормальной температуре 18-25 С.
Перед введением в состав кремнезем обрабатывают (при тщательном перемешивании) чистой ТБТО (представ1090697
Концентрация
ТБТО в
ВеличиСодержание ТБТО в образце, вес.% на удель ной поКремнезем верхности gP /г контактном растворе, мкг/мл
Силохром
С-120
125
Аэросил
А-175
175
75
Силикагель
ШСКГ
240
Температура прокаливания, Ос
150
3 ляющей собой жидкость при н.у.) или раствором ТБТО в инертном растворителе. Критерием максимальной степени пропитки является визуальное определение, отсутствия жидкой фазы над час- S тицами кремнеземов, сохранение сыпучести пропитанных продуктов без слипания и комкования частиц, При импрегнировании кремнезема
ТБТО происходит взаимодействие поверхностных гидроксильных групп кремнезема с молекулами ТБТО, что обеспечивает снижение скорости выщелачивания указанного токсина из состава в присутствии кремнезема. Для допол- 1S кительного снижения скорости выщела-, чивания кремнезем перед обработкой
ТБТО прогревают при 180-200 С в течение 1-2 ч, что обеспечивает улучшение качества продукта за счет 20 удаления из него молекулярно-сортированной воды.
При меньшей температуре прокали- . вания увеличивается скорость выщелачивания ТБТО из кремнезема. При 25 температуре выше 200 С начинается дегидроксилирование поверхности кремнезема, что также приводит к увеличению скорости вьпцелачивания токсина из наполнителя (табл. 2). зб
Влияние температуры предварительного прокаливания силикагеля ШСКГ. на концентрацию ТБТО в. контактном растворе (Т:Ж = 1:1, время контакта — 7 сут) представлены в табл. 2.
Т а б л и ц а 2
Концентрация ТБТО в 40 контактном растворе, мкг/мл тактном растворе с различными. видами кремнеземов, импрегнированных ТБТО.
Зависимость концентрации ТБТО в контактном растворе от вида кремнезема (кремнезем перед импрегнированием не подвергался дополнительному прогреву) дана в табл. 3.
Таблица 3
Растворимость ТБТΠ— 250 мкг/мл, ьремя контакта 7 дней.
Как видно из табл. 3, концентрация ТБТО в контактном растворе над кремнеземом, импрегнированным ТБТО, уменьшается примерно в 15-20 раз по сравнению с растворимостью чисто" го ТБТО.
Раздельное введение ТБТО и кремнезема непосредственно в краску, минуя стадию импрегнирования, не обеспечивает достаточного уменьшения ско- рости выщелачивания ТБТО в морскую воду.
180
200
230
300
Кроме того, в табл. 2 приведены равновесные концентрации ТБТО в конВведение импрегнированного кремнезема дает возможность установить оптимальную скорость вьпцелачивания токсина, которая обеспечивает защиту от обрастания и в то же время не допускает лишнего расхода токсина и, соответственно, дополнительного загрязнения окружающей среды. При этом можно увеличить содержание,ТБТО в составе без ухудшения физико-механических .характеристик покрытия. Верх10906
3 ний предел содержания токсина в краске связан как с сохранением удовлетворительных физико-механических характеристик пленки, так и с ограничениями, накладываемыми величиной скорости выщелачивания токсина. Нижний предел содержания токсина установлен, исходя из скорости выщелачивания, достаточной для предотвращения обрастания и обеспечения дос- 10 таточно длительного срока защитного действия покрытия.
В случае силикагеля ШСКГ однородный продукт с содержанием 55 мас.X
ТБТО удается получить при соотношении 15
Т:Ж=1:1, а при использовании кремнезема, обладающего большим насыпным весом (аэросил), при указанном бтношении не удается добиться равномерного нанесения токсина на носи- 2п тель, и часть аэросила вообще остается не пропитанной ТБТО.
В этом случае равномерное распределение ТБТО на аэросиле достигается при соотношении Т:Ж до 1:2,5 до 25
i:3, но при этом возрастает содержание ТБТО в кремнеземе. Для регулиро- . вания содержания ТБТО в аэросиле и достижения равномерного распределе— ния меньшего количества ТБТО в нем можно использовать растворы ТБТО в неполярных растворителях (Гептан толуол) с по:"лс-.дующим удале кием растворителей при испаренчи на воздухе, Для получения импрегнированного аэросила с
35 содержанием 55 мас.ч. ТБТО (как и в случае силикагеля, этот состав дает краски с удовлетворительными свойствами) необходимо использовать
30-40 -ные растворы, при этом Т:Ж
: при пропитке будет составлять уже не
1: 1, а 1:3. Необходимо отметить, что использование менее концентрированных растворов приводит к увеличению Т:Ж при пропитке, большим по45 терям ТБТО и увеличению времени, требуемого для испытания растворителя..
Состав готовят следующим образом.
Растворяют каучук в смеси ацетона, сольвента и бутилацетата и получают лак. Затем готовят основу крас50 ки путем загрузки и перетира остальных компонентов в шаровой мельнице с последующим смешением с полученным лаком.
Пример 1. Силикагель марки
ШСКГ (Б уд. = 240 м /г), мелкоизмельченный (размер частил менее
50 мкм) пропитывают ТБТО при отно97 шении Т:Ж = 1:1 в течение 0 5 ч.При.. этом получают продукт с содержанием
ТБТО 55 мас.X. Далее готовят состав, включающий следующие ингредиенты, мас. :
А-15-0 5,6
Канифоль 6,5
Каучук
СКН-26 2
Цинковые белила 7,0
Анилид салициловой кисло5,0
12,8
1,3
Пример .4. Состав тот же, что и в примере 1, но кремнезем предварительно подвергают прокаливанию при 180 С.
Пример 5. Состав аналогичен указанному в примере 1, но вместо силикагеля марки ШСКГ, использован силрхром С-120 (5 уд. 125 м /r) .
Пример 6. То же, что и в примере 4, но силикагель прокапен при
200 С. ты и -Оксид
Хлорпарафин
Пигмент фталоцианиновый, голубой 0,4
Силик агель, импрегнированный ТБТО 9,3
Толуол 23,6
Бутилацетат 6,7
Ацетон 6,6
Циклогексанон 3,4
Сольвент 9,8
Пример 1. Аэросил А-175 (S уд. = 175 м /г) пропитывают в течение 1 ч раствором ТБТО в неполярном органическом растворителе (толуол)
Содержание ТБТО в растворе при импрегнировании 1:3. Содержание ТБТО в импрегнированном аэросиле 55 мас. ..
Далее, как в примере 1.
Пример 3. Аэросил А-175 пропитывают в течение 0,5 ч чистым
ТБТО при Т:Ж = 1:3. Содержание ТБТО в импрегнированном кремнеземе составляет 75%. Далее, как в примере 1, за исключением того, что содержание аэросила, импрегнированного ТБТО, в краске 1 1, 1 мас. . цинковых белил
8;5 мас.%, анилида салициловой кислоты 1,7 мас.X.
1090697
20
Пример 7. То же, что и в примере 2, но пропитку ведут из раствора ТБТО в гептане.
Пример 8. Силикагель марки
ШСКГ пропитывают ТБТО в тех же условиях, что и в примере 1. Далее готовят краску, включающую следующие ингредиенты, мас.Ж:
А-15-0 5,7
Канифоль 6,6
Каучук
СКН-26 2,2
Цинковые белила 7,1
Анилид
15 салициловой кислоты 3,3 и-Оксид 12, 9
Хлорпарафин 1,4
Пигмент фталоцианиновый голубой 0,5
Силикагель, импрегнированный .ТБТО 9ь4
Толуол 24,0
Бутилацетат 6,8
Ацетон 6,7
Циклогексанон 3,5
Сольвент 9,9
Hp и м е р 9. То же, что и в примере 1. Но краска содержит следующие количества ингредиентов,мас.X:
А-15-0 5,5
Канифоль 64 . 35
Каучук
СКН-26
Цинковые белила
Анилид салициловой кислоты
П-Окснд
Хлорпарафин
Пигмент фталоцианиновый голубой
Силикагель, импрегнированный ТБТО
Толуол
Бутилацетат
Ацетон
Циклогексанон
Сольвент1,8
6,9
5,0
12,7
1,2
0,3
10,9
23,0
6,6
6,7
3,3
9,7
Свойства получаемых покрытий в сравнении с известным составом представлены в табл. 4.
Состав наносят кистью двумя слоями. Испытанию подвергают пластины, покрытые эмалью XC-413 и сверху предлагаемым составом. Толщина каждого слоя 40-50 мк. Покрытия высушивают на воздухе в течение 3-5 сут. и испытывают. на стенде в Черном море по переменному циклу: 1 мес. — выдержка на воздухе, 1 мес. — выдержка в море.
1090697, 10 ж ! е
I Э
I jxl
I m
I Ж
I.о о л л
1Г\ О о л
cd
Х
Ж А0»
3 ео
О 4 Н
I I
1 ch
I
1 м о л л
3 м о л
<Ч о л
cd (.) Гч Ц о о л л сч о
М л 1
1 1
II о о о с»
Р 6) < о о л л а, сч
I л .I м ю л л Ф 3 О %
jul
cd
F о о ! o м л !
/ м м 3/ л л л
00 Я о. л
Щ м л ю
1 1
1
1
1 о л л
1 CV !
1
1 I
М
g Д м о о а л л Г < !
2 эо
U 4 9 м.
cjj I
f» оо о оа
1: с»
v
cd
С4
ЕЕ 1
Э °
Ж 1!
cd V
Р Е
Э л о э о ы
<б I
jd I.
1 и I
Э I
l ч 1
I
I!
1
1
1 О
1
I I
Э 1 Л
1 cd 1
1 l
4 I
t(1
I Э I
l Q
l j I
1 1
1 э
Ж sR Cч
5 cdO
o ra
Е о
1 и и
М 40(5 эо
o r«s у
v л о л
С4
ccj I.
< < у о л
Рdj j
< <
Е
Э в
Е Ф э °
И cd
Э л ж э
cd Х
Id o.Р Э э С4
t(!4 о
o !!!
Й "Е ж v
cd л
Э D
A Ж
Е Р и ц о
Р,О о
М СР
o r
Э о э
М Ц о
cd o
Й эг
Е Ж
Э
С4 1
Э ЕО1
М Ысо . Ею
А О
g °
Э 1 Е"
1: хо э жо
& Ц 4 о х
М Н мо
cd С»
Ц
v w
Р Э аФ И ж ! ч
m I
Ж 1
cd c
Ж I о !! о
& 00
v o о
Ж (с
Р о оо
Р С
«
3090697
1
1,»
1 Х
Е» и
Э
f0
Л
Ю л
С»4
> х
К(0!
Щ Ц о
Э Е-
X х
Ю л
Щ л
С>
>g х х
f0
Е» и
E и
Е»
Е»
0l
Е
Е» Ъ и
Е»
Щ
Ю
CO I
I
1, m
Э
Ю щ Ю л л
Ю щ
1
>х х х
0I х х!
Х 1
<б I
Е 1
1 001
1 Е» й
I 1:»
Ю л
Е„Э Э
> Хfd
m fd u
Е g
u v g
1-> fd х g v
g p
ОЕ Ы
Щ л
1»
Э ъ
f0
Е» и
Е» Ъ и
Ю
Ю л
Щ л
С>
D ° л
Щ л
С>
1 1
f
1 <») I
I
1 ! — -1
D л
Щ
Щ л
0 л
f-s
Ф E
В
Е х
v Е
E v
1 и и
Е»
Е
Е» и
Е« и
Е»
Р
Е»
Щ л
I сч I
1
1 — -1
С> л
Щ л
Ю х
fd г
Е» ° д 2и
Й Ф
v Е
>х о
Х и а о
Ix, х х с6
Е»
v и! и а Ф
>о Y. о
Ф С 3 х х х э ц а
0! Ф х х х х х (d
v °
cd v а Ф
X о
И М
0 Я
E и о а
e(о а >о э х
f0 а
f»
>х о
Е»
Ф и
Р(О fd
»> !
° 1
1 1
Е»
I,„ I х! о
kf, а
1
1 о
I
1 — — 1
I
1 !
I a
1
1 =1
1! э о >
1 а д>
>I0D
Ц.О -0.
О !0
Э щ э аЕ
Э о хо
Ю
E эапц
Е«Е
1 ф ц>о., 7> а
0!
:5
Э 1
Ц у. 1 е. о, о о а >о и х о а и х
01
3 Ф х ф
>0 Ф7
I„
Э е х х х
Р Э х э
m 3
Эg
Е о ж
1 о х
X Э о а х э х о с 1 1М
Ю
10 <6 к
>0
Е» Ф и а оои
10 f0 Э .>х е» х о и
Cd 0Î о а
>х х х
Э
0l
Е
Э х
f>l
Э
>о
Э
4 х
Ve Z0! М
Е 0!Z Õ а э и 01 1 х
>ОХ ХÎcd Х
Охх5<хЙЕ
Ig х х
E и и а Ф
>о Z о х (0
Q. х
1090697
Составитель О. Оболонская
Техред Л.Коцюбняк Корректор А. Ференц
Редактор Г. Волкова
Заказ 3011/22 Тираж 634 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Состав для противообрастающего покрытия по изобретению позволяет регулировать скорость выщелачивания токсина и получать покрытия, защищающие поверхность от всех видов животного и растительного обрастания в течение 28 мес. (по сравнению с 18 мес. для.известного) в условиях переменного воздействия воды и атмосферы при сохранении высоких физико-механических и . защитных показателей.