Водно-дисперсионная защитная лакокрасочная композиция

Водно-дисперсионная защитная лакокрасочная композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к водно-дисперсионным лакокрасочным материалам для защиты бетонных и металлических поверхностей от коррозии, предназначенным для применения в строительной отрасли.

Известны водно-дисперсионные полимерные композиции для защиты бетонов на основе акриловых, бутадиен-стирольных, винилацетатных и винилацетат-акрилатных дисперсий.

Известна водно-дисперсионная композиция, содержащая акрилвиниловую дисперсию, пигмент, наполнитель, диспергатор (полифосфат натрия), загуститель (оксиэтилцеллюлозу), ингибитор (бензоат натрия), смачиватель, биоцидную добавку (пентахлорфенолят натрия), пеногаситель (винилакриловый сополимер) и воду (патент RO N 88616).

Недостатком данной композиции является низкая водостойкость и морозостойкость, препятствующие возможности ее нанесения при пониженных температурах и использования покрытия на ее основе во влажных помещениях.

Известен водно-дисперсионный состав для внутренних работ, содержащий сополимер стирола с акрилатами, винилацетатом или виниловыми эфирами синтетических жирных кислот С_7-9, смачиватель (триполифосфат натрия, полигликолевый эфир алкилфенола, диэтилолеат), антифриз (этиленгликоль), биоцидную добавку (трибутил-Sn-дилаурат), загуститель (гидрооксиэтил-Ц или этилгидроксипропил-Ц), стабилизатор рН (NH₄OH), пеногаситель (фенилметилсилоксан), наполнитель (каолин, тальк, кварцевая мука) и диоксид титана (патент HU N 193056).

Недостаток состава - возможность применения только для внутренних работ.

Известна водно-дисперсионная защитная лакокрасочная композиция на основе акриловой дисперсии, содержащая наполнители, пигмент и другие функциональные добавки (ВД-АК-111 по ГОСТ 28196-89).

К недостаткам данной композиции относятся: низкая влагостойкость, адгезия, недостаточная устойчивость к действию кислых сред и грибковой микрофлоры, а также ограниченная область применения в случае пористых поверхностей и др.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является водно-дисперсионная защитная лакокрасочная композиция на основе водоразбавляемой полимерной ацетат-акриловой дисперсии, включающая наполнители (в том числе каолин, подвергнутый ультразвуковой обработке), пигменты, ПАВ и другие функциональные добавки (Патент РФ №2522010 МПК C09D 5/08 (2006.01)).

Недостатком данной композиции является недостаточная укрывистость, адгезионная и когезионная прочности покрытий, в том числе после воздействия воды, кислых и щелочных сред (в большей степени для металлических поверхностей).

Целью изобретения является создание водно-дисперсионной композиции для защиты бетонных и металлических поверхностей с повышенным уровнем характеристик по укрывистости, адгезионной и когезионной прочностям.

Технический результат заключается в повышении укрывистости, уровня адгезионной прочности покрытий к бетонным и металлическим поверхностям и когезионной прочности, в том числе после воздействия водных и агрессивных сред.

Технический результат достигается тем, что водно-дисперсионная лакокрасочная композиция, включающая сополимерную дисперсию, наполнители: микротальк, мел, микрокальцит, каолин, активированный ультразвуком, пигмент - диоксид титана рутильной формы, функциональные добавки: пеногаситель, диспергатор, загуститель, отличающаяся тем, что в качестве водорастворимой полимерной дисперсии содержит стирол-акриловую дисперсию сополимеров, в качестве наполнителей неактивированный каолин, каолин, активированный 3%-ным раствором уксусной кислоты, каолин, активированный при 600-700°С, в качестве коалесцентов изопропиловый и поливиниловый спирты, в следующих соотношениях, масс. %:

Стирол-акриловая дисперсия сополимеров	32-34
Диоксид титана	6-8
Мел	3-5
Каолин	7,1-7,2
Каолин, активированный ультразвуком	1,95-2,6
Каолин, активированный 3%-ным
раствором уксусной кислоты	1,3-1,95
Каолин, активированный при 600-700°С	1,95-2,6
Микротальк	2-4
Микрокальцит	2-4
Загуститель	0,5-0,7
Диспергатор	0,4-0,6
Пеногаситель	0,5-0,7
Поливиниловый спирт (10%-ный раствор)	0,9-1,1
Изопропиловый спирт	0,25-0,35
Вода обессоленная	Остальное до 100

В качестве пленкообразователя использовали водную стирол-акриловую сополимерную дисперсию производства ООО «ПКФ Оргхимпром» (ТУ 2241-014-51769914-2004).

В качестве пигмента использовали диоксид титана рутильной формы (ГОСТ 9808-74).

В качестве наполнителей использовали мел ММС-1 (ГОСТ 12085-88), микротальк (ТУ 5727-001-40705684-2001), микрокальцит LinCarb 20 и дополнительно каолин (ТУ 5729-016-48174985-2003), каолин, активированный ультразвуковым воздействием, каолин, активированный 3%-ным раствором уксусной кислоты и каолин термоактивированный при 600-700°С.

В качестве коалесцентов - изопропиловый (ТУ 2632-015-11291058-95) и поливиниловый (ГОСТ 10779-78) спирты.

В качестве диспергатора использовали водный раствор полиакрилата натрия (ТУ 2432-017-57845504-2007).

В качестве пеногасителя - эмульсию на основе алифатических углеводородов и неионных поверхностно-активных веществ (импорт).

В качестве загустителя - высоко псевдопластичный акриловый загуститель (импорт).

Вода обессоленная - ГОСТ 9.314-90.

Водно-дисперсионную защитную лакокрасочную композицию по изобретению готовили следующим образом:

- часть каолина предварительно активировали ультразвуковыми колебаниями в течение 10 минут (20 кГц, 1000 Вт, амплитуда 100 мкм);

- часть каолина предварительно выдерживали в 3%-ном растворе уксусной кислоты в течение 12 часов, затем промывали водой, высушивали при 120°С и измельчали;

- часть каолина активировали при 600-700°С в течение 2 часов;

- в высокоскоростной диссольвер загружали функциональные добавки: диспергатор, изопропиловый и поливиниловый спирты, пеногаситель и воду;

- полученную эмульсию перемешивали в диссольвере в течение одной минуты и добавляли, не переставая перемешивать, взвешенные в определенных количествах, наполнители, пигменты, каолин неактивированный и активированные каолины;

- затем загружали загуститель и стирол-акриловую дисперсию;

- полученную суспензию диспергировали, перемешивая в течение 30 минут до получения однородной массы.

Полученную композицию наносили с помощью кисти, валика или распылителя на бетонные или металлические поверхности и выдерживали в течение 24 часов при 40-60°С.

Состав композиций приведен в таблице 1, свойства - в таблице 2.

Свойства разработанной лакокрасочной композиции определены по нормативно-технологической документации на лакокрасочные материалы.

Критерием оценки защитных свойств является показатель укрывистости и определение значений адгезионной и когезионной прочностей покрытий, определение которых проводилось согласно ГОСТ, указанных в таблице 2.

*3начение показателя определялось по методике, приведенной в статье: Хархардин А.Н. Плотность упаковки частиц наполнителя в композициях // Пласт. массы, 1989, №1, С. 46-48

Установлено, что введение в состав водно-дисперсионных композиций активированных каолинов обеспечивает повышение уровня укрывистости, когезионной и адгезионной прочностей, водопоглощения и смываемости, а также повышает устойчивость к действию агрессивных сред.

Водно-дисперсионная лакокрасочная композиция, включающая сополимерную дисперсию, наполнители: микротальк, мел, микрокальцит, каолин, активированный ультразвуком, пигмент - диоксид титана рутильной формы, загуститель, диспергатор, пеногаситель, коалесценты, вода обессоленная, отличающаяся тем, что в качестве водорастворимой полимерной дисперсии содержит стирол-акриловую дисперсию сополимеров, в качестве наполнителей неактивированный каолин, каолин, активированный ультразвуковыми колебаниями 20 кГц, 1000 Вт, амплитуда 100 мкм в течение 10 минут, каолин, активированный 3%-ным раствором уксусной кислоты в течение 12 часов, промытый водой, высушенный при 120°С, каолин, активированный при 600-700°С в течение 2 часов, в качестве коалесцентов изопропиловый и поливиниловый спирты, в качестве функциональных добавок: загуститель - высоко псевдопластичный акриловый загуститель; диспергатор - водный раствор полиакрилата натрия; пеногаситель - эмульсия на основе алифатических углеводородов и неионных поверхностно-активных веществ, в следующих соотношениях, масс. %:

Стирол-акриловая дисперсия сополимеров	32-34
Диоксид титана	6-8

Наполнители:

Мел	3-5
Микротальк	2-4
Микрокальцит	2-4
Неактивированный каолин	7,1-7,2

Каолин, активированный

ультразвуковыми колебаниями 20 кГц,

1000 Вт, амплитуда 100 мкм в течение 10 минут

1,95-2,6

Каолин, активированный 3%-ным

раствором уксусной кислоты в течение 12

1,3-1,95

часов, промытый водой, высушенный при 120°С

Каолин, активированный при 600-700°С в

течение 2 часов

1,95-2,6

Коалесценты:

Поливиниловый спирт (10%-ный раствор)	0,9-1,1
Изопропиловый спирт	0,25-0,35

Функциональные добавки:

Загуститель - высоко псевдопластичный

акриловый загуститель

0,5-0,7

Диспергатор - водный раствор

полиакрилата натрия

0,4-0,6

Пеногаситель - эмульсия на основе

алифатических углеводородов и неионных

0,5-0,7

поверхностно-активных веществ

Вода обессоленная

Остальное до 100