Эмульсионная композиция для лакокрасочных покрытий
Патент 664978
Авторы
Эмульсионная композиция для лакокрасочных покрытий
Иллюстрации
Реферат
СПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (6I) Дополнительное к авт. свид-ву
t (22) Заявлено 22.11.76 (21) 2425177/23-05 (51) М. Кл.в
С 09D 3/28
С 09 D 5/02 с присоединением заявки №
Государственный комнтет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.05.79. Бюллетень № 20 (45) Дата опубликования описания 30.05.79 (53) УДК 667.633.24 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения и (71) Заявитель
Е. Е. Кравцов, Л. Г. Осацкий и А. И. Баязитова (54) ЭМУЛЬСИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ
ДЛЯ ЛАКОКРАСОЧНЫХ ПОКРЫТИИ
Снз / и ( сиз
Изобретение относится к области получения грубодисперсных систем, в частности к получению водомасляных эмульсий, используемых для приготовления лакокрасочных составов. 5
Известны эмульсионные композиции, полученные путем эмульгирования двух несмешивающихся жидкостей, например олифы и воды. Для получения такой эмульсионной композиции к указанным компонен- 10 там добавляют различные эмульгаторы, в качестве которых используют желатину, казеин, мыла, аммиак (1).
Недостатком известных эмульсионных композиций является их малая устойчи- 15 вость и повышенная коррозионная активность.
Из известных эмульсионных композиций наиболее близкой по технической сущности является композиция, содержащая олифу, воду и эмульгатор — триэтаноламин (2).
Эта эмульсионная композиция также имеет малую устойчивость и повышенную коррозионную активность. Кроме того, ей свойственна известная токсичность в связи с наличием в ней триэтаноламина.
Цель изобретения — повышение устойчивости и снижение коррозионной активности эмульсионной композиции, а также экономия растительного сырья (растительных масел).
Поставленная цель достигается тем, что эмульсионная композиция, включающая олифу, эмульгатор и воду, в качестве эмульгатора содержит смесь кубовых остатков синтетических жирных кислот с числом атомов углерода С1з — Сз0, полиэтиленполиамина и окиси амина общей формулы где R — алкильный радикал Cio — Cis, при следующем соотношении компонентов, г/л, эмульсии:
Олифа 890 †9
Кубовые остатки синтетических жирных кислот
I-is — Cao 4 — 5
Полиэтиленполиамин 0,5 — 1,0
Окись амина 0,6 — 1,0
Вода 85 — 100
Кубовые остатки синтетических жирных кислот представляют собой отход производства, получаемый при окислении парафинов, и содержат смесь преимущественно жирных KHcJIOT С1з — Сзо.
Окись амина в данном составе используется либо в виде товарного продукта, представляющего собой смесь окислов амина с
664978 различными алкильными радикалами, содержащими 10 — 18 атомов углерода, либо в виде отдельных соединений, отвечающих указанцой формуле.
В качестве олифы используют натуральную олифу, олифу «оксоль» и комбинированную олифу, например К-4, приготовленную на различных растительных маслах.
Эмульсионную композицию готовят путем растворения требуемого количества кубовых остатков синтетических жирныхкислот в олифе при нагревании ее до 50 — 60 С и при постоянном перемешивании до получения однородной жидкости (до полного растворения кубовых остатков). Затем в воде растворяют полиэтиленполиамин и окись амина, которые также берутся в указанных количествах. После этого оба раствора сливают и тщательно перемешивают в механической мешалке при 1000—
1500 об/мин в течение 3 — 5 мин. B результате получают эмульсионную композицию в виде однородной жидкости светло-кремового цвета с уд. весом 0,83 — 0,87 г/см .
П р и мер 1. В 890 г олифы-оксоль при
60 С растворяют 4 r кубовых остатков синтетических жирных кислот при ручном перемешивании. В 105 г воды растворяютпоследовательно 0,6 г окиси амина и 0,5 r полиэтиленполиамина, Полученный водный раствор вливают в раствор олифы и перемешивают смесь лопастной мешалкой в течение 5 мин. Условная вязкость эмульсионной композиции по вискоз иметру ВЗ вЂ” 4
132 с при 20 С, рН около 7. Эмульсионная композиция не расслаивается в течение
3,5 суток. В нее помещают для коррозионных испытаний образцы стали. После расслоения эмульсионной композиции часть образцов остается в расслоившейся системе, при этом образец размещается на границе раздела фаз (половина образца находилась в масляной, а половина — в водной фазе). Другая часть образцов все время находится в эмульсионной композиции, однородность которой возобновляется сразу же после начинающегося расслоения. В течение 30 суток испытаний на образцах не возникает никаких коррозионных повреждений.
Восстановление однородности расслоившейся эмульсионной композиции может быть достигнуто при механическом перемешивании и даже при простом взбалтывании.
Пример 2. Состав и приготовление эмульсионной композиции не отличаются от примера 1, только вместо товарного продукта (окись амина) берут окись диметилдециламина. Все показатели эмульсионной композиции оказываются одинаковыми с показателями в примере 1.
П р и м ер 3. Состав и приготовление эмульсионной композиции не отличаются от примера 1, но вместо олифы-оксоль берут натуральную олифу, полученную нз подсолнечного масла. Устойчивость композиции увеличивается до 4 суток, а удельный вес снижается до 0,85 г сМ Осталь5 ные показатели не изменяются.
Пример 4. В 910 г олифы-оксоль при
60 С растворяют 5 г синтетических жирных кислот, в 85 г воды по 1 г окиси амина и полиэтиленполиамина. После смешения
1р растворов их эмульгируют при 1000 об/мин в течение 5 мин. Эмульсионная композиция имеет уд. вес 0,83 г/см, рН около 7, условная вязкость по ВЗ-4 при 20 С составляет
130 с. Композиция не расслаивается 4 су15 ток, Коррозии образцов за 30 дней испытаний не обнаружено.
П р и м с р 5. Все условия, как и в примере 4, но вместо олифы-оксоль берут натуральную олифу. Эмульсионная компози2р ция не расслаивается 5 суток. Остальные показатели те же, что и в примере 4.
Пример 6. В 890 r комбинированной олифы К-4 растворят 4 r кубовых остатков синтетических жирных кислот при переме25 шнвании лопастной мешалкой. Эмульсионная композиция имеет условную вязкость
134 при 20 С. Кислотность характеризуется рН, близким к 7. Композиция не расслаивается в течение 4 суток. При коррозионных
Зр испытаниях в течение 30 суток на стальных образцах не обнаружено коррозионных повреждений.
Вместо товарного продукта (окисла амина) берут окись диметилдециламина в осЗ5 тальном составе и приготовление композиции аналогичны предыдущему примеру.
Показатели эмульсионной композиции не отличаются от показателей примера 6, но расслоение началось через 3,5 суток.
4р Пример 8. Вместо товарного продукта (окись амина) берут окись диметилоктадециламина. Показатели эмульсии такие, как в примере 6. Из приведенных примеров видно, что действие товарного продукта
4g практически не отличается от действия индивидуальных представителей смеси.
П р и м ер 9 (контрольный). Эмульсионную композицию приготовляют без исполь- зования полиэтиленполиамина и окиси амиу на (остальное так же, как в примере 4).
Расслоение композиции наступает через
54 ч. Через 10 суток испытаний на образцах появляются первые коррозионные пятна.
Приготовляют эмульсионную композицию натуральной олифы с триэтаноламином в качестве эмульгатора. Композиция не расслаивается в течение 49 ч. При коррозионных испытаниях оказывается, что через
15 суток на образцах появляются коррозирр онные пятна. Через 30 суток 70 — 80!о площади образцов покрываются продуктами коррозии.
На основе эмульсионных композиций олифы из примеров 4 и 5 изготовляют
65 краски. Твердая фаза в красках, получен664978
Таблица 1
Свойства вмульсионных композиций
Своиства эмульсионной композиции
Масса компонента, г
Компоненты эмульсионной композиции
Время появления коррозии, сутки
Площадь поражения коррозией, %
Плотность, г/см
Устойчивость, сутки
Вязкость, с и/п
132
132
890
0,85
130
0,83
0,85
2,5
133
70 — 80
0,83
125
10 — 20
0,85
60 — 70
130
П р н м е ч а н н е, Площадь, пораженную коррозией, определяют через 30 суток выдержки стального бразца в эмульсионной композиции.
Таблица 2
Свойства красок, приготовленных на эмульсионных композициях
Свойства красок № эмульсионной композиции
Набухаемость, %
Высыхаемость, ч
Укрывнстость, г/м,Твердость пленки
Адгезия
156
162
152
150
24
24
24
24
24
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
2,5
2,9
2,5
3,6
3,9
5,7
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Хорошая
Краска, приготовленная на чистой олифе ных на эмульсионных композициях, после оседания меньше уплотняется при хранении, чем в красках на чистой олифе. Вследствие этого восстановление однородности краски происходит легче. 5
Защитные свойства проверяют для красок, изготовленных на олифе и на эмульсионных композициях (в том числе и на эмульсии с триэтаноламином). Испытания проводят в камере искусственного климата при 40 С и 100а а-ной влажности, периодическом орошении и облучении ультрафиолетом и инфракрасными лучами. Защитные свойства всех покрытий оказываются одинаковыми, за исключением покрытий, полученных на эмульсионной композиции с триэтаноламином. Эти покрытия к концу испытаний покрываются пузырями, сыпью
Олифа натуральная
Кубовые остатки синтетических жирных кислот СЖК)
Окись амина
Полнэтиленполпамин
Вода
Олифа натуральная
Кубовые остатки СЖК
Окись амина
Полиэтнленполиамин
Вода
Олифа натуральная
Кубовые остатки СЖК
Вода
Олифа натуральная
Трнэтаноламин
Вода
Олифа натуральная
Трнэтаноламнн
Вода
0,6
0,5
105
910
85
890
105
910
105
890
I00
664978
Фар мула изобр етенйй
Сиз . <
cHs — к
Составитель Т. Бровкина
Техред А. Камышникова Корректор P. Беркович
Редактор Т. Никольская
Заказ 844/10 Изд. № 353 Тираж 779 Подписное
НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 и частично отслаиваются, в тд время как остальные покрытия имеют на своей поверхности отдельные небольшие участки сыпи.
Проводят также испытания комбинированного типа: сначала образцы 15 дней выдерживались в 3 /о-ном растворе хлорида натрия, а затем находятся в атмосферных условиях. Через 4 месяца атмосферных испытаний на всех образцах появляются заметные повреждения. Однако на образцах, защищенных красками, приготовленными на предлагаемых эмульсионных композициях олифы, продуктов коррозии железа обнаружено гораздо меньше, чем на образ- 15 цах, покрытых красками на чистой олифе.
Покрытия, приготовленные из краски на эмульсионной композиции с триэтаноламином, почти полностью разрушаются.
В табл, 1 и 2 представлены данные сравнительных свойств известной эмульсионной композиции и композиции по изобретению, а также свойства красок, приготовленных на их основе, На основе приведенных да11ных можно заключить, что с помощью окиси амина и полиэтиленполиа мин а можно существенно снизить коррозионную активность эмульсионных композиций и повысить защитные свойства красок. Применение комбинации 30 кубовых остатков синтетических жирных кислот, окиси амина и полиэтиленполиамина приводит также к повышению устойчивости эмульсионной композиции, Вместе с тем экономится примерно 10% олифы. 35
Эмульсионная композиция для лакокрасочных покрытий, включающая олифу,, эмульгатор и воду, отл ич а юща я с я тем,. что, с целью повышения устойчивости, снижения коррозионной активности и экономии растительного сырья, она содержит в качестве эмульгатора смесь кубовых остатков синтетических жирных кислот с числом атомов углерода С1а — Сзо, полиэтиленполиамина и окиси амина общей формулы где R — алкильный радикал Cio — Cis, при следующем соотношении компонентов, г/л эмульсии:
Олифа 890 †9
Кубовые остатки синтетических жирных кислот
Cis — Сзо 4,0 — 5,0
Полиэтиленполиамин 0,5 — 1,0
Окись амина 0,6 — 1,0
Вода 85 — 100
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Клочанов П, Н, и др. Рецептурно-технологический справочник по отделочным работам, М., издат. литературы по строительству, 1965, с. 102 — 103.
2. Киселев В. С., Абашкина А. Ф. Производство лаков, олиф и красок, М., «Госхимиздат», 1961, с. 180.