Способ получения декоративно-защитных покрытий

Способ получения декоративно-защитных покрытий

Реферат

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для покрытия керамических изделий, преимущественно силикатного и керамического лицевого кирпича.

Известен способ получения декоративных покрытий на изделиях из стекла, керамики и других материалов с оптически гладкими поверхностями. Способ включает нанесение на поверхность изделий слоя ниобия магнетронным напылением и электрохимическое анодирование нанесенного слоя ниобия в 1-2%-ном растворе виннокислого аммония при комнатной температуре сначала в режиме постоянного тока, а затем в режиме постоянного напряжения. Способ позволяет получить красивый внешний вид изделий с устойчивой яркой окраской, не изменяющейся в течение нескольких лет. Патент №2210625, C 25 D, С 23 С 28/00, 11/26, 2003.08.20.

Однако для такого способа необходимо специальное дорогостоящее оборудование.

Известен способ декоративной обработки природных поделочных камней, включающий изготовление заготовки, шлифование, шпаклевку, покрытие лаком и нанесение рисунка. RU 2002111822, В 44 С 5/04, 2003.11.20.

Однако данный способ получения покрытий достаточно трудоемкий.

Известен способ окрашивания лицевого кирпича путем пропитки поверхностного слоя сухого кирпича - сырца водным раствором соли или окисла металла с последующей сушкой и обжигом. "Способ производства цветного лицевого кирпича. Реферативная информация, серия "Промышленность керамических стеновых материалов и пористых заполнителей", М.: ВНИИЭСМ, 1979, вып.9, с.31.

Известен способ окрашивания керамических изделий окрашивающим составом, представляющим собой водный раствор окрашивающих соединений,^: путем пропитки поверхностного слоя свежеотформованного керамического изделия, после чего изделие сушат и обжигают. РФ, патент 2130443, С 04 В 41/50, 33/14, 1999.20.05.

Однако использование окрашивающих соединений в виде водного раствора не позволяет получить равномерно окрашенную поверхность, так как из-за подвижности ионов в растворе происходит частичный переход окрашивающих соединений с поверхности изделия в тело изделия. Также водные растворы красок долго сохнут, испарение воды из композиции нарушает внешний вид окрашенной поверхности, кроме того, окрашенная поверхность становится сборником пыли, мелкодисперсных частиц и теряет свой товарный вид. Поэтому, чтобы получить достаточно прочный слой покрытия, нужно наносить краску на изделие несколько раз, что способствует удорожанию способа.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения декоративно-защитного покрытия, включающий очистку и обезжиривание поверхности изделия, путем ее обработки органическими растворителями или щелочными водными растворами, промывку водой и сушку, окраску изделия полимерным порошковым материалом, формирование пленки покрытия. ГОСТ 9.41-88, стр 241.

Использование порошковых покрытий из полимерных материалов (ПМ) для окрашивания керамических изделий имеет ряд преимуществ перед другими красками, а именно применение ПМ открывает возможность получить покрытия с высокими физико-механическими, химическими, защитно-декоративными свойствами при наличии широкой цветовой гаммы, а также процесс формирования покрытия позволяет достигнуть большой толщины его при однократном нанесении.

Однако к недостаткам способа можно отнести недостаточно высокую прочность и адгезию полимерного порошкового материала к поверхности окрашиваемого изделия, а также сложная подготовка поверхности для нанесения порошкового материала.

Заявляемое изобретение решает задачу создания способа нанесения декоративно-защитного покрытия, осуществление которого позволяет достичь технического результата, заключающегося в повышении качества покрытия и его защитных и декоративных свойств без дополнительной подготовки поверхности.

Техническим результатом заявляемого изобретения является улучшение качества покрытия, за счет увеличения прочности и адгезии порошкового материала к поверхности окрашиваемого изделия.

Это достигается тем, что в способе получения декоративно-защитного покрытия, включающем очистку поверхности изделия, нанесение на изделие полимерного порошкового материала на основе терммоотверждаемого пленкообразователя и формирование покрытия путем нагревания, согласно изобретению перед нанесением на изделия в порошковый материал дополнительно вводят дициановые эфиры бисфенолов в количестве 3-5 мас.% в пересчете на общий вес порошкового материала.

Заявляемый способ нанесения покрытия осуществляется следующим образом. Для нанесения покрытия используют ПМ на основе термоотверждаемых пленкообразователей: эпоксидных, полиэфирных и смешанных. После очистки поверхности на изделие наносят один из вышеперечисленных ПМ, дополнительно содержащий дисциановые эфиры бисфенолов в количестве 3-5 мас.% в пересчете на общий вес порошкового материала. После чего полученную смесь наносят электро- или трибостатически на керамические изделия и формируют покрытие путем нагревания при температуре 180-210°С в течение 15-20 мин.

Свойства покрытий приведены в таблице.

Для осуществления способа использовали следующие материалы:

Дициановые эфиры бисфенолов получают путем взаимодействия хлорциана с соответствующим бисфенолом в ацетоне в присутствии водной щелочи при объемном соотношении воды и ацетона 1:(2,9-4,3).

Для получения покрытий использовали:

А) дициановые эфиры бисфенолов

3,3-бис(4-цианатофенил)фталид; Т.пл.134-135°С

2,2-бис(4-цианатофенил)пропан; Т.пл.82-83°С

1,4-дицианатобензол; Т.пл.115-116°С

б) порошковые материалы:

Краска порошковая эпоксидная П-ЭП-177 марки А и Б, зеленая ТУ 6-10-1575-76.

Краска порошковая В-ПЛ-13-ГС ТУ-№23-8840-001-27901487-95.

Краска полиэфирная порошковая "Уфолак" ТУ2330-339-02068474-2000.

Отличием заявляемого способа от известного является введение в порошковый материал дициановых эфиров бисфенолов, при этом увеличивается адгезия порошкового материала к поверхности изделия и прочность покрытия.

Пример 1. Поверхность керамического изделия, в частности кирпича очищают и пневмостатическим распылением наносят смесь краски полиэфирной порошковой "Уфолак" RAL "черный", в которую дополнительно добавили 3% 1,4-дицианатобензола из расчета на 95 г/м² краски. После чего формируют покрытие путем нагревания при температуре 180°С в течение 20 мин. Толщина покрытия 80 мкм. Свойства покрытия приведены в таблице.

Пример 2. Аналогично примеру 1 трибостатически наносят смесь краски порошковой эпоксидной П-ЭП-177 марки А и Б, зеленой, в которую предварительно добавили 5% 1,4-дицианатобензола из расчета на 100 г/м² краски. После чего формируют покрытие путем нагревания при температуре 180°С в течение 15 мин. Толщина покрытия 60 мкм. Свойства покрытия приведены в таблице.

Пример 3. Аналогично примеру 1, пневмораспылителем наносят смесь краски порошковой В-ПЛ-13-ГС, в которую добавляют 4% 2,2-бис(4-цианатофенил)пропана из расчета на 100 г/м². После чего формируют покрытие путем нагревания при температуре 210°С в течение 15 мин. Толщина покрытия 70 мкм. Свойства покрытия приведены в таблице.

Пример 4 (прототип). Аналогично примеру 1, трибостатически наносят краску порошковую эпоксидную П-ЭП-534 марок А и Б, серой из расчета 100 г/м². После чего формируют покрытие путем нагревания при температуре 180°С в течение 20 мин. Толщина покрытия 70 мкм. Свойства покрытия приведены в таблице.

Пример 5 (прототип). Аналогично примеру 1. пневмораспылителем наносят краску полиэфирную порошковую "Уфолак" RAL "черный" из расчета 95 г/м². После чего формируют покрытие путем нагревания при температуре 180°С в течение 15 мин. Толщина покрытия 80 мкм. Свойства покрытия приведены в таблице.

Пример 6 (прототип). Аналогично примеру 1, трибостатически наносят смесь краски порошковой В-ПЛ-13-ГС из расчета 100 г/м². После чего формируют покрытие путем нагревания при температуре 180°С в течение 15 мин. Толщина покрытия 70 мкм. Свойства покрытия приведены в таблице.

Таблица.
№ Примеров	Свойства покрытий
	Водостойкость 6 месяцев	Внешний вид	Адгезия, балл ГОСТ 15140-78 Разд. 4.5.9	Прочность кг/см2; ГОСТ 4765-73	Устойчивость к атмосферным воздействиям 3 года, балл, ГОСТ 6992-68
1	0	Ровное, гладкое, блеск 95%	0	450	1
2	0	Ровное, матовое, толстослойное	0	450	1
3	0	Ровное, глянцевое толстослойное Блеск 60%	0	460	1
4 (прототип)	1	Ровное, матовое, толстослойное	1,0	40	3
5 (прототип)	1	Ровное, гладкое, блеск 95%	1,0	40	3
6 (прототип)	1	Ровное, глянцевое толстослойное Блеск 60%	1,0	50	1

Из таблицы следует, что при введении дициановых эфиров бисфенолов технические характеристики покрытий значительно выше, чем по прототипу.

Способ получения декоративно-защитных покрытий, включающий очистку поверхности изделия, нанесение на изделие полимерного порошкового материала на основе термоотверждаемых пленкообразователей и формирование покрытия путем его нагревания, отличающийся тем, что перед нанесением на изделия в полимерный порошковый материал дополнительно вводят дициановые эфиры бисфенолов в количестве 3-5% в пересчете на общий вес порошкового материала.