Водоразбавляемая композиция для лакокрасочного покрытия

Водоразбавляемая композиция для лакокрасочного покрытия

Реферат

Изобретение относится к водоразбавляемым лакокрасочным материалам, предназначенным для нанесения на металлические и неметаллические конструкции в строительстве, авиационной технике и других отраслях промышленности.

Известна водно-дисперсионная краска, включающая 46%-ную водную эмульсию акрилового сополимера бутилакрилата, стирола и метакриловой кислоты Эмульсар-272, полиакриламид, пигменты, гидроксид алюминия с удельной поверхностью 5-20 м²/г, диспергирующую добавку, диэтиловый эфир полиоксиметиленгликоля или γ-полиоксиметилен, антикоррозионную добавку, трибутилфосфат, моноэтиловый эфир этиленгликоля, аммиак водный 26%-ный, оксиэтилированный алкилфенол ОП-10, водометанольный раствор формальдегида 37%-ный, карбонат натрия и воду (патент РФ №2209223).

Недостатками данной композиции является недостаточная укрывистость и невысокая морозостойкость.

Известна водно-дисперсионная краска, содержащая водную эмульсию акриловую сополимерную метилметакрилата, бутилакрилата и метакриловой кислоты или стиролакриловую сополимерную н-бутилакрилата и стирола, структурирующую добавку, пигменты, тальк тонкомолотый, диспергирующую, консервирующую антикоррозионную, пеногасящую добавки, аммиак 26%-ный, антифриз, питьевую воду, а также кремнийорганическую жидкость ГКЖ-11 и сульфат бария (патент РФ №2142975).

Однако покрытие на основе данной композиции имеет недостаточные морозостойкость и укрывистость.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является водно-дисперсионная краска, включающая, мас.%:

дисперсия сополимера метилакрилата,
бутилакрилата и метакриловой кислоты	25-35
наполнитель	30-35
пигмент	5,0-10
фунгицид	0,2-0,4
эмульгатор	0,1-0,5
силиконовая жидкость	0,1-0,2
диспергатор	1,0-1,5
загуститель	0,3-0,6
водный раствор аммиака	0,1-0,3
уайт-спирит	1,2-3,0
декагидроборат натрия	0,005-0,01
вода	остальное

(патент РФ №2069223).

Однако эта композиция образует покрытие, обладающее невысокими реологическими свойствами, в частности плохой укрывистостью, что приводит к увеличению расхода лакокрасочного материала, низкой водостойкостью и недостаточной морозостойкостью.

Технической задачей заявляемого изобретения является создание водоразбавляемой композиции для лакокрасочного покрытия, обладающей высокими реологическими свойствами, в частности хорошей укрывистостью, повышенной водостойкостью и морозостойкостью при сохранении адгезионных и физико-механических характеристик на уровне прототипа.

Решение поставленной технической задачи достигается тем, что предложена водоразбавляемая композиция для лакокрасочного покрытия, включающая акриловый сополимер, пигменты, пеногаситель - силиконовую жидкость и воду, которая в качестве акрилового сополимера содержит водоразбавляемый сополимер ОЛД-04С - продукт согидролиза акриловой кислоты, метакриловой кислоты, метилметакрилата, бутилакрилата и (мет)акрилата кальция при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

указанный водоразбавляемый сополимер	100
пигменты	50-205,1
силиконовая жидкость	0,3-0,7
вода	450-550

В качестве пигментов композиция может содержать диоксид титана, пигменты голубой фталоцианиновый, синий антрахиноновый, зеленый фталоцианиновый, желтый светопрочный, красный железоокисный, пигменты цветные жаростойкие, технический углерод или их смеси.

Композиция может дополнительно содержать в качестве наполнителя тальк, каолин, модифицированный наносиликат или их смеси в количестве 7-93 мас.ч.

С целью повышения огнезащитных свойств композиция может дополнительно содержать антипирен - фосфат меламина в количестве 1-5 мас.ч.

Авторами установлено, что применение в заявляемой композиции в качестве акрилового сополимера водоразбавляемого сополимера ОЛД-04С - продукта согидролиза акриловой кислоты, метакриловой кислоты, метилметакрилата, бутилакрилата и (мет)акрилата кальция - обеспечивает высокие реологические свойства композиции, позволяющие повысить укрывистость покрытия, что приводит к значительному уменьшению расхода лакокрасочного материала. Заявляемое соотношение компонентов композиции позволяет наиболее равномерно распределить их в полимерной матрице, что дает возможность сформировать наиболее качественное лакокрасочное покрытие (однородное, без шагрени, подтеков и шероховатостей), обладающее повышенной морозостойкостью и водостойкостью, а также придать поверхности покрытия нужное качество - сделать ее глянцевой, полуматовой или матовой. Отсутствие органических растворителей обеспечивает высокие экологические свойства композиции, а в сочетании с правильно подобранными антипиренами снижает пожароопасность при ее использовании.

В заявляемой композиции использован водоразбавляемый сополимер ОЛД-04С - продукт согидролиза акриловой кислоты, метакриловой кислоты, метилметакрилата, бутилакрилата и (мет)акрилата кальция с массовой долей нелетучих веществ 20-26% и условной вязкостью по ВЗ-246 при 20°С 25-50 с (ТУ 1-595-15-937-2006).

В качестве пигментов могут быть использованы диоксид титана (ГОСТ 9808), пигменты фталоцианиновые (ГОСТ 6320, ТУ 6-14-408-76), пигменты железоокисные (ТУ 6-10-602-86), пигменты светопрочные (ГОСТ 5691), пигменты цветные жаростойкие (ТУ 2364-017-00303835-96), технический углерод (ГОСТ 7885-85) или их смеси.

В качестве наполнителя используют тальк (ГОСТ 879-79), каолин (ГОСТ 21285-75), модифицированный наносиликат (ГОСТ 7032) или их смеси.

В качестве пеногасителя могут быть использованы различные силиконовые жидкости, но наиболее предпочтительно использовать пенорегулятор кремнийорганический Пента-483 по ТУ 2482-026-40245042-2004.

В качестве антипирена может быть использован фосфат меламина по ТУ 2257-001-17364-40).

Примеры осуществления

Пример 1

Водоразбавляемую композицию для лакокрасочного покрытия готовят следующим образом: акриловый сополимер в виде водного раствора, пигменты и пеногасящую добавку перетирали в бисерной мельнице до степени перетира по клину не более 20 мкм. Полученную пасту разбавляли водой до рабочей вязкости. Композицию наносили на окрашиваемую поверхность кистью, валиком или пневмораспылителем.

Технология приготовления композиций по примерам 2-5 аналогична примеру 1.

Составы предлагаемой водоразбавляемой композиции для лакокрасочного покрытия и прототипа приведены в таблице 1, свойства - в таблице 2.

Определение характеристик водоразбавляемой композиции для лакокрасочного покрытия проводили по действующей на лакокрасочные материалы нормативно-технической документации.

Таблица 1
Наименование компонентов	Состав, мас.ч.	Прототип
1	2	3	4	5
1	2	3	4	5	6	7
Сополимер ОЛД-04С	100	100	100	100	100	-
Дисперсия сополимера
метилакрилата,бутилакрилата,
метакриловой кислоты	-	-	-	-	-	27,0
Пигменты:
диоксид титана	50	120	150	180	200	8,5
жаростойкий синий	-	18	-	2	5	-
зеленый фталоцианиновый	-	52	-	-	-	-
красный железоокисный	-	-	4	-	-	-
желтый светопрочный	-	-	20	-	-	-
технический углерод	-	5	-	-	0,1	-
Пеногасящая добавка:
силиконовая жидкость	0,3	0,7	0,5	0,4	0,6	0,15
Наполнитель:
тальк	-	10	40	-	90	5,4
каолин	-	20	20	-	-	17,6
наносиликат
модифицированный	-	-	5	7	3	-
мел	-	-	-	-	-	15,7
Триполифосфат натрия	-	-	-	-	-	1,2
Тиурам Д	-	-	-	-	-	0,3
Эмульгатор ОП-7	-	-	-	-	-	0,2
Гидроксиметилцеллюлоза	-	-	-	-	-	0,4
Водный раствор аммиака	-	-	-	-	-	0,25
Уайт-спирит	-	-	-	-	-	2,5
Декагидроборат натрия	-	-	-	-	-	0,08
Фосфат меламина	-	2	1	3	5	-
Вода	450	500	480	550	520	20,72

Таблица 2
Свойства	Пример	Примеры по изобретению	Прототип
1	2	3	4	5
1	2	3	4	5	6	7
Цвет краски	Соответствует контрольным образцам	Соответствует контрольным образцам	Соответствует контрольным образцам	Соответствует контрольным образцам	Соответствует контрольным образцам	Соответствует контрольным образцам
Адгезия, балл	1	1	1	1	1	1
Эластичность покрытия при изгибе, мм	1	1	1	1	1	1
Время высыхания до степени 3 при температуре (20±2)°С, ч	≤1	≤1	≤1	≤1	≤1	≤1
Укрывистость высушенной пленки, г/м2	40	40	45	45	40	83,2
Водостойкость, ч	720	720	720	720	720	20
Устойчивость к перепаду температур (циклы - 60°С 6 часов, +80°С 18 часов	25	25	25	25	25	10
Длина затухания пламени, мм	56	53	54	50	48	55

Как видно из данных, приведенных в таблице 2, заявляемая композиция для лакокрасочного покрытия и покрытие на ее основе по сравнению с прототипом обладают повышенной в 2 раза укрывистостью и морозостойкостью, высокой водостойкостью, практически не обрастает микроорганизмами (высокая грибостойкость) при сохранении высокого уровня адгезии и физико-механических характеристик. Качество предлагаемой водоразбавляемой композиции для лакокрасочного покрытия не уступает качеству прототипа, имеющего сложный многокомпонентный состав, а по некоторым показателям превосходит. Заявляемая композиция экологически безопасна, легко наносится и сохраняет свои свойства на высоком уровне после замерзания и размораживания.

1. Водоразбавляемая композиция для лакокрасочного покрытия, включающая акриловый сополимер, пигменты, пеногаситель - силиконовую жидкость и воду, отличающаяся тем, что в качестве акрилового сополимера она содержит водоразбавляемый сополимер ОЛД-04С - продукт согидролиза акриловой кислоты, метакриловой кислоты, метилметакрилата, бутилакрилата и метакрилата кальция при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

указанный водоразбавляемый сополимер	100
пигменты	50-205,1
силиконовая жидкость	0,3-0,7
вода	450-550

2. Водоразбавляемая композиция для лакокрасочного покрытия по п.1, отличающаяся тем, что в качестве пигментов она содержит диоксид титана, пигменты голубой фталоцианиновый, синий антрахиноновый, зеленый фталоцианиновый, желтый светопрочный, красный железоокисный, пигменты цветные жаростойкие, технический углерод или их смеси.

3. Водоразбавляемая композиция для лакокрасочного покрытия по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит наполнитель - тальк, каолин, модифицированный наносиликат или их смеси в количестве 7-93 мас.ч.

4. Водоразбавляемая композиция для лакокрасочного покрытия по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит антипирен - фосфат меламина в количестве 1-5 мас.ч.