Состав для термостойкого антикоррозионного покрытия

Состав может быть использован для защиты и декоративной окраски металлических поверхностей, работающих при повышенных температурах, в условиях высокой коррозионной агрессивности среды, и содержит, мас.%: полифенилсилоксановую смолу 25,0-35,0, сополимер бутилметакрилата и метакриловой кислоты - БМК-5 4,0-8,0, пигмент термостойкий 10,0-30,0, наполнитель 3,0-7,0, реологическую добавку 0,5-4,0, синтетический цеолит со структурой алюмосиликатного комплекса со щелочными металлами в качестве адсорбента 1,0-10,0, органический растворитель остальное. Покрытия на основе состава выдерживают попеременное воздействие температуры 500°С и воды, срок годности не менее 18 месяцев, имеют улучшенные показатели по прочности пленки при ударе, адгезии и стойкости пленки к статическому воздействию воды, масла, бензина. 2 табл.

Реферат

Изобретение относится к лакокрасочным материалам и может быть использовано для защиты и декоративной окраски металлических поверхностей, работающих при повышенных температурах, в условиях высокой коррозионной агрессивности среды.

Известна термостойкая эмаль КО-814, содержащая полифенилсилоксановую смолу, полибутилметакрилат, алюминиевую пудру и органический растворитель (М.Л.Лившиц, Б.И.Пшиялковский «Лакокрасочные материалы», М., «Химия», 1982, с.132).

Известна композиция для термостойкого антикоррозионного покрытия, содержащая полифенилсилоксановую смолу, акрилатный сополимер, алюминиевую пудру, микротальк или аэросил в качестве наполнителя, реологическую добавку типа монтмориллонита и органический растворитель (RU 2137793, кл. С09D 183/06, 5/08, опубл. 20.09.1999).

Наиболее близкой по составу и свойствам к предлагаемому изобретению является композиция для термостойкого антикоррозионного покрытия, включающая полифенилсилоксановую смолу, акрилатный сополимер - сополимер бутилметакрилата и акриловой кислоты (БМК-5), молотую слюду (алюмосиликат калия) или смесь молотой слюды с микротальком или порошком железокремниевым, пигмент термостойкий, реологическую добавку и органический растворитель (RU 2182582, кл. С09D 183/06, 5/08, опубл. 20.05.2002).

Покрытия на основе указанных композиций обладают хорошими защитными свойствами, адгезией к металлическим поверхностям, высокой термостойкостью, выдерживают воздействие воды, минерального масла, бензина, соляного тумана. Однако недостатком указанных композиций является низкая стойкость покрытия к агрессивным средам (соль, нефтепродукты), кроме того, антикоррозионная стойкость покрытия достигается при толщине пленки 40 мкм, однако при такой толщине покрытие не выдерживает воздействие температуры 600°С, также указанные композиции имеют ограниченный срок годности состава вследствие желатинизации в процессе хранения.

Технической задачей предлагаемого изобретения является улучшение эксплуатационных, потребительских свойств и продление срока годности лакокрасочной композиции.

Указанная техническая задача достигается тем, что состав для термостойкого антикоррозионного покрытия, включающий полифенилсилоксановую смолу, сополимер бутилметакрилата и метакриловой кислоты - БМК-5, пигмент термостойкий, наполнитель, реологическую добавку и органический растворитель, дополнительно содержит адсорбент - синтетический цеолит со структурой алюмосиликатного комплекса с щелочными металлами при следующем соотношении компонентов, мас.%:

полифенилсилоксановая смола25,0-35,0
БМК-54,0-8,0
пигмент термостойкий10,0-30,0
наполнитель3,0-7,0
реологическая добавка0,5-4,0
адсорбент1,0-10,0
растворительостальное

Состав получают следующим образом: в раствор полифенилсилоксана загружают раствор акрилового сополимера в растворителе, перемешивают в течение 0,5 часа при температуре не выше 50°С, затем загружают реологическую добавку и перемешивают суспензию в течение 1,0-1,5 часа при температуре не выше 50°С. Далее загружают пигмент термостойкий, наполнитель, адсорбент и полученную суспензию перемешивают в диссольвере в течение 0,5-1,0 часа при температуре не выше 35°С, затем полученную однородную массу пропускают через бисерную мельницу и передают на расфасовку.

В качестве полифенилсилоксановой смолы используют 60%-ный раствор полифенилсилоксана в ксилоле или толуоле (КО смола 139-297)

{(C6H5SiO1.5)04·[C6H5SiO(i-BuO)]0,25·[C6H5SiO(OH)]0,35}n

В качестве наполнителя используют смесь микронизированной слюды-мусковита К2О·3Al2О3·6SiO2·2H2O - алюмосиликата калия или микронизированного волластонита - метасиликата кальция CaSiO3 с микронизированным тальком - силикатом магния MgSiO3 или смесь слюды, волластонита и талька.

В качестве реологической добавки используют модифицированные неорганические вещества, содержащие монтмориллонит (бентонитовые глины формулы Al2О3·4SiO2·2Н2О) - бентон-34.

В качестве пигмента термостойкого используют черный пигмент, представляющий собой синтетический железо-марганец смешанный оксид (Fe, Mn)2O3, оксид железа красный Fe2О3, оксид хрома Cr2О3, алюминиевую пудру, коричневый пигмент, представляющий собой хромит железа (Fe,Cr)2O3, пигмент белый - диоксид титана - TiO2.

В качестве адсорбента используют синтетический цеолит со структурой алюмосиликатного комплекса со щелочными металлами:

алюмосиликат натрия - Na2О·2SiO2·Al2О3·nH2O - цеолит 4А (NaA)

алюмосиликат калия - К2O·2SiO2·Al2O3·nH2O - цеолит 3А (КА)

алюмосиликат кальция - СаО·2SiO2·Al2О3·nH2O) - цеолит 5А (СаА)

В качестве растворителя используют ксилол (ГОСТ 9949-76), сольвент (ГОСТ 10214-78), ацетон (ГОСТ 2768-84), бутилацетат (ГОСТ 8981-78).

Изобретение иллюстрируется примерами 1-11 (пример 11 - протопип). Составы эмалей приведены в табл.1.

Для проведения испытаний состав нанесли на металлические пластинки с помощью пневматического краскораспылителя и сушили при комнатной температуре и при температуре (150±2)°С.

Результаты испытаний полученных покрытий приведены в табл.2.

Результаты испытаний покрытий показывают, что покрытия на основе предложенной композиции по сравнению с известной композицией обладают лучшими физико-механическими и защитными свойствами: выдерживают попеременное воздействие температуры 500°С и воды, увеличивается прочность пленки при ударе, повышаются адгезия и стойкость пленки к статическому воздействию воды, масла, бензина, увеличивается срок годности до 18 месяцев.

Таблица 1
Наименование компонентовМассовая доля компонентов, в вес.%, в составах
123456789Прототип
1234567891011
Полифенилсилоксановая смола:
- КО смола 139-29730,025,035,032,025,028,030,025,028,030,0
Акриловый сополимер:
- сополимер БМК-55,84,06,05,24,48,07,06,56,87,5
Реологическая добавка:
- бентон-343,00,52,03,51,04,01,32,51,51,2
Пигмент термостойкий:
- черный16---28-----
- красный-30---10----
- зеленый--20---20---
- белый---12---13--
- алюминиевая пудра--------2210,5
Наполнитель:
- микрослюда5,02,01,02,0-3,02,0-3,8
- микроволластонит--1,03,03,01,03,5-2,0-
- микротальк2,02,01,02,03,02,01,52,02,0-
Адсорбент:
- цеолит 4А (NaA)-1,0---10,0-14,0--
- цеолит 3А (КА)--0,88,02,0---3,0-
- цеолит 5А (СаА)6,0-----4,0---
Органический растворитель:
- ксилол22,020,017,018,816,017,222,020,011,237,0
- ацетон10,0-8,020,312,0-10,0-24,710,0
- бутилацетат-15,522,0-15,629,612,713,0--
- сольвент12,210,0-12,0-8,0-12,010,0-

Таблица 2
Наименование показателейНомер композиции
12345678910
1234567891011
Цвет пленки композициичерныйкрасныйзеленыйбелыйчерныйкрасныйзеленыйбелыйСеребристо-серыйСеребристо-серый
Условная вязкость по вискозиметру ВЗ-246 с диаметром сопла 4 мм при температуре (20±0,5)°С, с26363625322428223225
Адгезия при толщине пленки более 4 мкм, балл1111111112
Прочность пленки при ударе на приборе У-1, см50505050505050505040
Термостойкость пленки при толщине пленки более 40 мкм, °С600500500500600500500500620600
Стойкость пленки к статическому воздействию бензина при температуре (20±2)°С в течение 24 ч без предварительной термозакалки покрытиявыдерживаетвыдерживаетвыдерживаетвыдерживаетвыдерживаетвыдерживаетвыдерживаетвыдерживаетвыдерживаетне выдерживает
Стойкость пленки при температуре (20±2)°С к статическому воздействию
- воды12012012012012012012012012096
- масла72727272727272727248
- бензина72727272727272727248
Стойкость пленки к попеременному воздействию нагрева и воды, циклы
- при 400°С1010101010101010105
- при 500°С555555555не выдерживает
Стойкость пленки к соляному туману, ч10010010010010010010010010096 точечная коррозия
Срок годности, мес.18141216181818181812

Состав для термостойкого антикоррозионного покрытия, включающий полифенилсилоксановую смолу, сополимер бутилметакрилата и метакриловой кислоты - БМК-5, пигмент термостойкий, наполнитель, реологическую добавку и органический растворитель, отличающийся тем, что дополнительно содержит адсорбент - синтетический цеолит со структурой алюмосиликатного комплекса со щелочными металлами при следующем соотношении компонентов, мас.%:

полифенилсилоксановая смола25,0-35,0
БМК-54,0-8,0
пигмент термостойкий10,0-30,0
наполнитель3,0-7,0
реологическая добавка0,5-4,0
адсорбент1,0-10,0
органический растворительостальное