Состав для удаления лакокрасочных покрытий
Патент 2276173
Авторы
- Воронин Анатолий Васильевич (RU)
- Камалиев Игорь Зуфарович (RU)
- Немкова Людмила Григорьевна (RU)
- Титов Вячеслав Михайлович (RU)
- Шатов Александр Алексеевич (RU)
- Шатова Валентина Тимофеевна (RU)
Правообладатели
Классы МПК
Состав для удаления лакокрасочных покрытий
Изобретение относится к химическим методам удаления лакокрасочных покрытий, а именно к составам для удаления лакокрасочных покрытий, в том числе старых с поверхности черных металлов, дерева, бетонных, керамических и других поверхностей, кроме алюминия. Состав для удаления лакокрасочного покрытия включает 10-15 мас.% гидроксида натрия, 16-22 мас.% известкового молока с массовой долей активного оксида кальция не менее 266,0 г/дм3, в качестве загустителя используют известняковую муку с содержанием СаСО3 не менее 91,5 мас.% и размерами частиц от 0,001 до 2,0 мм - отход фракции известняка, подаваемого на обжиг в производстве кальцинированной соды в количестве 10-18 мас.%, в качестве эмульгатора - натриевую соль карбоксиметилированного этоксилата изононилфенола - синтерол в количестве 0,5-1,0 мас.%, в качестве наполнителя - триполифосфат натрия в количестве 2-3 мас.%, 0,2-0,5 мас.% триэтаноламина, а остальное вода. Технический результат состоит в повышении эффективности действия состава для удаления лакокрасочных покрытий, снижении его коррозионной активности, расхода, улучшении технологичности приготовления состава, утилизации отходов производства кальцинированной соды. 2 табл.
Реферат
Изобретение относится к химическим методам удаления лакокрасочных покрытий, а именно к составам для удаления лакокрасочных покрытий, в том числе старых с поверхности черных металлов, дерева, бетонных, керамических и других поверхностей (кроме алюминия), и может быть применено, в частности, для удаления краски с внутренней поверхности металлической тары из под красок, в бытовых условиях, на промышленных предприятиях при ремонте и восстановлении строительных объектов, а также в любой области народного хозяйства.
В производственных условиях удаление лакокрасочного материала может осуществляться механическим, термическим или химическим методами.
Наиболее распространенным является химический метод.
Известен ряд составов для удаления лакокрасочных покрытий на основе органических растворителей. Основой органических смывок, как правило, являются растворители и сорастворители (метиленхлорид, метилэтилкетон, толуол, ацетон, этилкарбитол и др.). Кроме того, составы для удаления лакокрасочных покрытий содержат ряд функциональных добавок.
В качестве добавок могут использоваться различные сорастворители, загустители, разрыхлители, замедлители испарения, эмульгаторы и другие вещества.
Известен состав для удаления лакокрасочных покрытий по пат. PL 59061 от 16.02.1970, включающий метиленхлорид, сорастворитель (смесь толуола и ароматического амина), карбоновую кислоту (C1-С3) в качестве разрыхлителя, спирт (C1-С3), загуститель и замедлитель испарения - казеин и парафин, эмульгатор (продукт конденсации этиленоксида со спиртом) и воду. Эта смывка пригодна к использованию только в ваннах методом окунания, так как является эмульсией.
Известен состав для удаления графического изображения с синтетических бумаг и пленок, включающий, мас.%: мелкодисперсный мел, этиловый спирт, аэросил, поверхностно-активное вещество (оксиэтилированные жирные спирты со степенью оксиэтилирования 10 (ДС-10), воду [A.C. SU 1090698, МПК С 09 D 9/04, 1984 г.].
Состав удаляет только карандашное изображение и информацию, нанесенную тушью ограниченного ассортимента.
Известен состав для удаления лакокрасочных покрытий, содержащий в качестве активного растворителя метиленхлорид, сорастворителя - этиловый спирт, замедлителя испарения - парафин, разрыхлителя - уксусную кислоту, ингибитора коррозии - уротропин, загустителя - аэросил и производные диалкилполиэтиленгликолевого эфира фосфорной кислоты [пат. RU 2041901, МПК C 09 D 9/04, 1992 г.].
Недостатками состава являются низкая скорость удаления покрытий, технологические трудности применения, обусловленные использованием твердого нерастворимого в системе загустителя, труднодоступность ряда ингредиентов.
К недостаткам известного способа следует отнести недостаточную эффективность и пожароопасность.
Известен состав для удаления лакокрасочного покрытия, содержащий органический растворитель, например ацетон, уайт-спирит с добавлением к нему этилового спирта и разбавленной ортофосфорной кислоты [пат. RU 2058352, МПК С 09 D 9/04, 1992 г.].
К недостаткам этого состава следует отнести большой его расход и длительность чистки.
Также известен состав для удаления лакокрасочных покрытий, содержащий метилэтилкетон, ацетон, толуол в качестве сорастворителей, поливинилхлорид в качестве загустителя, парафин в качестве замедлителя испарения, уксусную кислоту в качестве разрыхлителя и в качестве растворителя N-метил-α-пирролидон [пат. RU 2101312, МПК С 09 D 9/04, 1995 г.].
К недостаткам этого состава следует отнести высокую летучесть и недостаточную эффективность.
Известен состав для удаления графического изображения с пленочных материалов, содержащий одноатомный алифатический спирт (изопропиловый или этиловый спирт), ацетон, глицерин, алифатический непредельный альдегид, в качестве неионогенного поверхностно-активного вещества - оксиэтилированные моноалкилфенолы на основе тримеров пропилена (неонол АФ 9-10, АФ 9-12 в количестве 0,025-0,03 мас.%), воду [пат. RU 2103297, МПК С 09 D 9/04, 1996 г.].
Состав предназначен для снятия нанесенной информации с синтетических, фототехнических и диазотипных основ и удаляет элементы, выполненные карандашом, тушью, краской отечественного и зарубежного производства.
Известен состав для удаления лакокрасочных покрытий, содержащий хлористый метилен, толуол, муравьиную кислоту, парафин, смесь поливинилхлорида и сополимера винилхлорида с винилацетатом (ВА-15) в массовом соотношении 2,5:1,0 в качестве загустителя и полиэтиленоксид в качестве ПАВ, и дополнительно содержит фенол в качестве стабилизатора [пат. RU 2200750, МПК С 09 D 9/04, 2001 г.].
Данный состав хотя и является достаточно эффективным, но содержит опасные продукты, такие, как муравьиная кислота, фенол, толуол, что требует большой осторожности при работе с этим составом.
Известен состав для удаления лакокрасочных покрытий, содержащий метиленхлорид, этилкарбинол или кубовый остаток производства бензилового спирта, или их смесь, парафин, уксусную кислоту, уротропин, в качестве загустителя и замедлителя испарения высокомолекулярный отход производства А-25 (3,0-15,0 мас.%). Состав может дополнительно содержать эмульгатор - продукт обработки смеси моно- и диалкилфенолов ОП-7 или ОП-10 (0-1,5 мас.%) или кубовый остаток производства метиленхлорида (0-5,0 мас.%) [пат. RU 2219209, МПК С 09 D 9/04, 2001 г.].
Известен состав для удаления лакокрасочного покрытия на основе глифталевой смолы (пат. RU 204556 от 01.02.1993 г.), содержащий мас.%: бутиловый спирт 2,5-11; парафин 0,5-1; толуол 9-11; диоксан 1,4 0,2-1,0; триэтаноламин 0,2-0,5; уротропин 0,5-1,5; метиленхлорид до 100.
Существенными недостатками указанных составов (смывок) являются их пожароопасность, что ограничивает сферу их применения, сложность их использования на вертикальных поверхностях и высокая летучесть.
Известны способы удаления покрытий, основанные на использовании щелочных композиций.
Например, известен способ удаления пишущего состава, где в качестве растворяющего вещества используются неорганические основания типа КОН в количестве 0,5-1%, а в качестве катализатора используются органические высокомолекулярные поверхностно-активные вещества типа ОС-20 или ТВИН-80 [пат. RU к заявке №2002123933, МПК С 09 D 9/04, 2002 г.].
Известен состав для удаления лакокрасочных покрытий, включающий гидроксид натрия, негашеную известь, мел и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: гидроксид натрия 4-7; негашеная известь 12-25; мел 6-10; вода 50-80 [Ицко Э.Ф. Удаление лакокрасочных покрытий. - Ленинград, 1991 г. - с.45].
Недостатками данного состава являются незначительная скорость удаления лакокрасочных покрытий от 30 мин до нескольких часов, требуется нагрев до 80-110°С, большой расход состава для смывки - 300-600 г/м2. Состав удаляет только лакокорасочные покрытия (ВЛ-725) с металлических поверхностей.
Известен состав для удаления лакокрасочных покрытий с внутренней поверхности металлической тары из-под красок - это 4-6%-ный раствор каустической соды [журнал «Лакокрасочные материалы и их применение. М.: Химия, 1981. №3].
Этот раствор обеспечивает полную промывку внутренней поверхности только тех емкостей, в которых были остатки свежей жидкой краски.
К недостаткам состава также следует отнести его непригодность для удаления засохших остатков краски с металлической поверхности.
Известен состав для удаления лакокрасочных покрытий с металлических поверхностей, включающий гидрат окиси щелочного металла, нитрит щелочного металла, нитрат щелочного металла, борогидрит щелочного металла и остальное - вода [A C.SU №633884, МПК С 09 D 9/04, 19.73].
Состав удаляет покрытия на основе задубленного поливинилового спирта. Этот состав относительно дорог из-за высокой стоимости и труднодоступности ряда ингредиентов.
Известен состав для удаления лакокрасочных покрытий, содержащий гидроокись щелочного металла, ускоряющую добавку - сегнетову соль и воду [A.C.SU №767159, МПК С 09 D 9/04].
Недостатком состава являются повышенная температура удаления покрытий при достаточно высокой концентрации щелочи.
Известен состав для удаления лакокрасочных покрытий, преимущественно старой краски, включающий гидроксид натрия, негашеную известь, порошковый мел, воду, и дополнительно содержит керосин и моющее средство для посуды «Капля» [Пат. RU к заявке №2001128841, МПК С 09 D 9/04, 2001 г.].
Недостатком данного состава является использование пожароопасной добавки - керосина. Состав удаляет лакокрасочные покрытия при достаточно высокой концентрации щелочи.
Наиболее близким составом для удаления лакокрасочных покрытий (прототипом) является состав, содержащий гидроксид натрия, известковую компоненту - негашеную известь, наполнитель - соду кальцинированную, загуститель - мел, эмульгатор - полиэтиленоксид, воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Гидроокись щелочного металла | 3-5 |
| Негашеная известь | 25-30 |
| Сода кальцинированная | 5-10 |
| Мел | 3-5 |
| Полиэтиленоксид | 0,5-1 |
| Вода | Остальное |
[пат. RU 2204577, МПК С 09 D 9/04, 2000 г.].
К недостаткам состава по прототипу следует отнести:
- сложность приготовления состава, обусловленная выдерживанием не менее трех суток негашеной извести с водой;
- растворение гидроксида натрия и кальцинированной соды дает значительный экзотермический эффект;
- недостаточно высокая эффективность действия состава;
- трудность транспортирования и дозировки негашеной извести;
- коррозионное действие состава.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности действия состава для удаления лакокрасочных покрытий, снижение его коррозионной активности, расхода, улучшение технологичности приготовления состава, утилизация отходов производства кальцинированной соды.
Поставленная задача достигается тем, что предлагаемый состав для удаления лакокрасочных покрытий, включающий гидроксид натрия, известковую компоненту, загуститель, наполнитель, эмульгатор, воду, содержит в качестве известковой компоненты известковое молоко с массовой долей оксида кальция активного СаО, не менее 266,0 г/дм3, в качестве загустителя используют известняковую муку с содержанием СаСО3 не менее 91,5 мас.% и размерами частиц от 0,001 до 2,000 мм - отход фракции известняка, подаваемого на обжиг в производстве кальцинированной соды, в качестве эмульгатора используют натриевую соль карбоксиметилированного этоксилата изононилфенола (синтерол), в качестве наполнителя триполифосфат натрия (ТПФ) и дополнительно содержит триэтаноламин при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Гидроксид натрия | 10-15 |
| Известковое молоко | 16-22 |
| Известняковая мука | 10-18 |
| Синтерол | 0,5-1,0 |
| Триполифосфат натрия | 2-3 |
| Триэтаноламин | 0,2-0,5 |
| Вода | Остальное |
В качестве гидрооксида натрия используют «Натр едкий технический» по ГОСТ 2263-79.
Использование ГОСТовского раствора гидроксида натрия позволяет исключить стадию растворения твердого NaOH.
В производстве кальцинированной соды в качестве карбонатного сырья для получения извести и углекислого газа применяют известняк.
Известняк представляет собой твердую породу, которую подвергают дроблению для получения кондиционного сырья и далее подают на обжиг.
Более мелкая фракция - 20-40 мм - является отходом фракции известняка, которая в настоящее время не находит широкого квалифицированного применения, в основном ее применяют в качестве строительного щебня.
Мука известняковая получается измельчением карбонатных пород и представляет отсев их дробления при производстве щебня, которая также не находит квалифицированного применения - используют при посыпании дорог при гололеде.
Мы используем отсев известняка с размерами частиц от 0,001 до 2,0 мм
Отсев щебня известнякового соответствует ТУ 5711-044-00204872-2002. Массовая доля карбоната кальция, % не менее 91,5.
Активную известняковую компоненту получают путем обжига известняка. Полученную известь - оксид кальция - гасят избытком воды с получением известкового молока. Известковое молоко используется в основном процессе получения кальцинированной соды для регенерации аммиака, в строительной, химической и других отраслях промышленности.
В предлагаемом изобретении используют молоко известковое по ТУ 2133-21-00204872-2003 г.
По показателям качества молоко известковое должно соответствовать нормам: массовая доля оксида кальция активного (СаО акт) не менее 266,0 г/дм3 и плотность не менее 1,24 г/см3.
Для обеспечения стабильности состава и удаления покрытий в состав введен синтерол, который является высокоэффективным поверхностно-активным веществом (ПАВ) с повышенной биоразлагаемостью.
Выбранный в качестве поверхностно-активного вещества синтерол снижает поверхностное натяжение и тем самым улучшает смачиваемость обрабатываемой поверхности, ускоряя переход загрязнений в раствор, а также способствует удалению лакокрасочных покрытий и различного рода загрязнений (оксидов металлов, солей, масляных и жировых отложений) с металлических и других поверхностей, что облегчает отслаивание покрытия с поверхности и усиливает действие состава.
Натриевая соль карбоксиметилированного этоксилата изононилфенола (синтерол) ТУ 2428-031-0151489-94 представляет собой соединение общей формулы: R-С6Н5-O(С2Н4O)nСН2COONa, где R - изононил; n - 6, 10, 12.
Отличительными признаками предлагаемого состава для удаления лакокрасочных покрытий от известного (прототипа) являются дополнительное введение триполифосфата натрия и триэтаноламина.
В активную часть состава для удаления ЛКП входят гидроксид натрия, известковое молоко и триполифосфат натрия.
Введение триполифосфата натрия в качестве химического реагента способствует повышению эффективности проникновения раствора в ЛКП, при этом наиболее быстро снижается адгезионная прочность ЛКП и тем самым сокращается срок его удаления. Кроме того, на металлической поверхности создается фосфатная пленка после удаления старого лакокрасочного покрытия. При повторной окраске объекта фосфатная пленка способствует хорошей впитываемости лакокрасочных материалов и тем самым улучшает их адгезию, на нефосфатируемом металле ржавчина быстро распространяется под пленкой лакокрасочных покрытий.
Триполифосфат не опасен для здоровья. Эффективное действие триполифосфата делает его ценной добавкой к составу.
Триполифосфат натрия технический по ТУ 2148-037-0019441-02 представляет собой сыпучий порошок белого цвета с массовой долей триполифосфата натрия не менее 94%. Химическая формула Na5P3O10.
Состав для удаления ЛКП на основе щелочей может вызывать окисление металлической поверхности и коррозионные разрушения.
Для обеспечения стабильности и снижения коррозионной активности в состав введен пленкообразующий амин - триэтаноламин.
В предложенном составе триэтаноламин используется в качестве вторичного поверхностно-активного вещества, усиливающего облегчение удаления покрытия, а также в качестве ингибитора коррозии, соответствует ТУ 2423-096-05766575-2000. Формула триэтаноламина С6Н15NO3.
Состав для удаления лакокрасочных покрытий прост в приготовлении. Технология приготовления состава заключается в последовательном смешении при перемешивании всех входящих в него компонентов.
Первоначально смешивают гидроксид натрия в виде 42% раствора NaOH (каустик) с известковым молоком, затем вводят триполифосфат натрия, синтерол, триэтаноламин и далее добавляют известняковую муку. Все перемешивают до однородной сметанообразной массы в присутствии воды.
Способ применения состава прост: на поверхность со старым лакокрасочным покрытием смывку наносят шпателем, синтетической кистью, валиком или окунанием в ванну, после выдержки набухшую пленку удаляют ветошью, скребком или смывают водой.
Качество состава определяют опытным погружением образцов с ЛКП в предлагаемый состав с различным соотношением исходных компонентов методом окунания.
Эффективность удаления оценивают по скорости снятия покрытия с поверхности образца - время удаления в мин., при комнатной температуре 20±5°С.
На обрабатываемой металлической поверхности не должно быть признаков коррозии металла. У предлагаемого состава определяют расход смывки на единицу обрабатываемой поверхности.
Составы для удаления лакокрасочных материалов с заявляемым соотношением компонентов и известного состава по прототипу пат. RU 2204577 от 14.11.2000 г. представлены в таблице 1.
Предлагаемый состав эффективно разрушает лакокрасочные покрытия на основе следующих пленкообразователей: нитрита целлюлозы (например, НЦ-132), масляных красок (например, МА-15), пентафталевой смолы (например, эмаль ПФ-115), глифталевой смолы (например, ГФ-230) и другие.
В таблице 2 приведены сравнительные данные по эффективности действия и расходу испытанных составов.
Из приведенных данных следует, что предлагаемый состав не уступает прототипу, по некоторым показателям даже лучше - снижается время удаления лакокрасочного покрытия, при этом снижается расход состава или остается равным расходу состава по прототипу.
После обработки составом поверхность металла чистая без следов коррозии, так как на поверхности металла образуется защитная пленка.
Предлагаемый состав может быть применен для удаления различных типов лакокрасочных покрытий с разных поверхностей при комнатной температуре.
Благодаря установленному выбору и сочетанию входящих в него компонентов предлагаемый состав позволяет достаточно быстро удалять лакокрасочные покрытия и не уступает прототипу, а по некоторым показателям даже лучше, например по расходу.
Таким образом, применение предлагаемого состава позволит:
- снизить время удаления лакокрасочного покрытия при более низком расходе смывки;
- утилизировать отходы при производстве кальцинированной соды (отсев щебня);
- использовать полупродукт Са(ОН)2 (молоко известковое) при производстве кальцинированной соды;
- использовать жидкий гидроксид натрия (42% раствор NaOH), исключая стадию растворения твердого 100% NaOH;
- снизить коррозионную активность состава.
| Таблица 1. | ||||
| Компоненты, мас.% | Известный состав по прототипу | Пример | ||
| пример 2 | 1 | 2 | 3 | |
| Гидроксид натрия (твердый чешуированный или плавленый) | 4 | - | - | - |
| Гидроксид натрия - 42% раствор NaOH | - | 10 | 12,5 | 15 |
| Известковое молоко с содержанием СаО акт не менее 266,0 г/дм3 | - | 16 | 18,5 | 22 |
| Триполифосфат натрия | - | 2 | 2,5 | 3 |
| Негашеная известь | 27,5 | - | - | - |
| Сода кальцинированная | 7,5 | - | - | - |
| Мел | 4 | - | - | - |
| Отсев щебня известнякового (фракция 0,001-2,0 мм) | - | 10 | 14 | 18 |
| Триэтаноламин | - | 0,2 | 0,35 | 0,5 |
| Синтерол | - | 0,5 | 0,75 | 1,0 |
| Вода | остальное | остальное | остальное | остальное |
| Таблица 2. | |||||
| Состав | Вид ЛКП | Обрабатываемая поверхность | Время удаления покрытия, мин | Расход смывки, г/м2 | Коррозионное действие |
| 1 | МА-15 | металл | 1-1,5 | 150-180 | отсутствует |
| и др. | дерево | 5-6 | 200-220 | - | |
| 2 | МА-15 и | металл | 2-2,5 | 110-130 | отсутствует |
| др. | дерево | 8-10 | 180-200 | - | |
| 3 | МА-15 и | металл | 4-6 | 100-120 | отсутствует |
| др. | дерево | 12-14 | 140-180 | - | |
| 1 | ПФ-115 | металл | 2,5-3 | 130-160 | отсутствует |
| дерево | 14-18 | 200-220 | - | ||
| 2 | ПФ-115 | металл | 5-7 | 100-130 | отсутствует |
| дерево | 16-18 | 180-200 | - | ||
| 3 | ПФ-115 | металл | 7-9 | 100-120 | отсутствует |
| дерево | 20-22 | 130-150 | - | ||
| 1 | НЦ-132 | металл | 4-5 | 150-180 | отсутствует |
| 2 | НЦ-132 | металл | 5-7 | 130-150 | отсутствует |
| 3 | НЦ-132 | металл | 7-9 | 100-130 | отсутствует |
| 1 | ГФ-230 | металл | 3-5 | 150-160 | отсутствует |
| 2 | ГФ-230 | металл | 5-6 | 160-180 | отсутствует |
| 3 | ГФ-230 | металл | 6-7 | 160-180 | отсутствует |
| Известный | ПФ-115 | металл | 6-8 | 130-150 | - |
| состав по | дерево | 20-25 | 200-220 | ||
| прототипу | МА- | металл | 2,5-3 | 120-150 | - |
| 15 | дерево | 10-12 | 190-210 |
Состав для удаления лакокрасочного покрытия, включающий гидроксид натрия, известковое молоко с массовой долей активного оксида кальция (СаО акт.) не менее 266,0 г/дм3, в качестве загустителя используют известняковую муку с содержанием СаСО3 не менее 91,5 мас.% и размерами частиц от 0,001 до 2,0 мм - отход фракции известняка, подаваемого на обжиг в производстве кальцинированной соды, в качестве эмульгатора - натриевую соль карбоксиметилированного этоксилата изононилфенола - синтерол, в качестве наполнителя - триполифосфат натрия, а также содержит триэтаноламин и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Гидроксид натрия | 10-15 |
| Известковое молоко | 16-22 |
| Известняковая мука | 10-18 |
| Синтерол | 0,5-1,0 |
| Триполифосфат натрия | 2-3 |
| Триэтаноламин | 0,2-0,5 |
| Вода | Остальное |