Лакокрасочная композиция для покрытий
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Союз Советскик
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВ ВТИЛЬСТВУ
Опубликовано 231281 Бюллетень t4O 47 (51)М. Ки з
С 09 D 3/733
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК667.633.
263 ° 3 (088.8) Датаопубликования описания 231281
C.Ñ. Жечев, В.С. Каверинский, В.В. Манеров, Е.И. Варшавер, Ю.В. Думский, 3.С. Цахилов, Ю.Н. Кузнецов, M.Ä. Астежев, A.М. Венецкий, A.A. Ручкин и g.A. Глуз
I (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) ЛЛКОКРЛСОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫтИй
Изобретение относится к лакокрасочной промыалелности, а именно к лакокрасочным материалам, и может быть использовано для окраски деревян-е ных, металлических, бетонных, асбо" цементных, оштукатуренных поверхностей при отделочных работах в строительстве.
Известны лакокрасочные композиции на основе кумароновой смолы и жидких олигомерных полидиеновых .каучуков, нефтеполимерных смол с температурой размягчения 100-150 С и олигиомерного полибутена или полиизобутена (l) и (2).
Недостатками известных композиций являются низкие физико-механические свойства покрытий на их основе (плохие адгезия и эластичность, низкая ударная прочность).
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту и предлагаемой является лакокрасочиая композиция на основе нефтеполимерных смол с темйературой размягчения 80-130 С и жидКого полибутадиена, содержащего ) 70% ненасыщенных двойных связей цис-1,4-структуры, с содержанием каучука в композиции не менее
25% от массы нефтеполимерной смолы, пигментов и органических растворителей (3).
Недостатком укаэанной композиции является быстрое ухудшение физикомеханических свойств покрытий (изги- ба, ударной прочности, эластичности, адгеэии к подложке в процессе эксплу" атации), что приводит к сокращению их срока службы. Кроме того, содержащиеся в значительном количестве в композиции олигомерные полидиеновые каучуки являются дорогим и дефицитным сырьем.
Цель изобретения. — снижение време нн высыхания, повышение стойкости к старению покрытия и уменьшение расхода дефицитного сырья.
Поставленная цель достигается тем„ что лакокрасочная композиция для поюрытия, включающая нефтеполимерную смолу, синтетический ниэкомолекулярный каучук, пигменты и органические растворители, содержит в качестве . синтетического каучука низкомолекулярный бутадиен»пипериленовый соолигомер с молекулярной .массой 1500..
-5000 и с содержанием 10-20% 1,2-зве ньев и 50-60% 1,4-транс-звеньев при следующем соотношении компонентов, мас. %:
891729
О, 3-8,5
21, 5-60 5
Нефтеполимерная смола 20- 35
Синтетический низкомолекулярный каучук
Пигменты
Органические растворители Остальное
В качестве нефтеполимерной смолы используют смолу с .температурой раз-мягчения 70-130 С (по методу коль" ца и шара ) полученную полимеризацией соответствующих фракций продуктов пиролиза или крекинга нефтяного сырья, например, полимеры на основе стирола и его гомологов,смеси стирола и индена., индена и дициклопен-15 тадиена, стирола, индена, дициклопентадиена и гомологов этих соединений, смеси алифатических алкеновых и алкадиеновых соединений, циклопентадиена, стирола, индена. В качестве каучуков используют жидкие ниэкомолекулярные бутадиен-пипериленовые каучуки, содержащие равные количества звеньев исходных мономеров и имеющие определенную микроструктуру: 10-20% 1 ° 2-звеньев и
50-60% 1,4-трансзвеньев. Каучуки обладают молекулярной массой 1500-5000 и вязкостью 30-140 П при 25 С. Из освоенных промышленностью каучуков используют каучук СКДП-Н (жидкий соолигомер, вязкость 80-100 П при. 25 С, о молекулярная масса 3000-3800, содер" жанне 1,2-звеньев и 1.4-транс-звеньев — .15 и 58Ъ соответственно, со . отношение звеньев бутадиена к пипери35 лену 1:1) .
В качестве пигментов в лакокрасочной композиции используют пигментную двуокись титана, микробарит, микротальк, литопон, каолин, железоокис ные пигменты, сурик, свинцовые и мо-. 40 либдатные крона, ультрамарин, милори, фталоцианиновые пигменты, охру, а в качестве растворителей — алифатические,ароматические углеводороды либо их смеси: бензин лигроин1 уайт- пи- 45 рит, толуол, ксилолы, этилбенэол, сольвент.
Для улучшения розлива композиции при нанесении на подложку в нее могут быть введенф.различные добавки: растительные масла, оксидированные растительные масла, алкидные полиэ-. фиры, средней и повышенной жирности, силиконовые масла (полиметилсилоксаны) . В количественном отношении такие добавки составляют 0,5-10% от 55 массы композиции.
Композицию готовят следующим образом.
Растворяют нефтеполимерную смолу Щ в.органических растворителях, вводят каучук. Затем добавляют пигменты, аассу перемешивают и подвергают диспергированию на бисерной мельнице в течение 1 ч °
Композицию наносят. распылением, кистью, валиком.
Пример 1. Растворяют 35 мас.Ъ инденовой смолы (Tpgyy, = 92 С), полученной полимериэацией фракции 150170 С продукта пиролиза в присутст-" вии АРС83 в 35 мас,Ъ смеси уайт-спирит-ксилол, взятых в соотношении 1г1, добавляют к раствору 8,5 мас.Ъ каучука СКДП-H (молекулярная масса
3600 усл. ед., соотношение мономерных звеньев бутадиена и пиперилена равно 1:1, содержание 1,2-звеньев
15%, 1,4-транс-звеньев 58%) ° К полу,ченному раствору добавляют 6,5 мас.Ъ двуокиси титана и 15,0 мас.Ъ микробарита, массу перемешивают и подвергают диспергированию на бисерной мельнице в течение 1 ч. Композицию наносят на металлические и стеклянные пластинки с помощью пульверизатора.
Пример 2. Лак готовят аналогично примеру 1. Для этого 20 мас.Ъсмолы полистирольного> типа, получен ной инициированной полимеризацией фракции 130-150 С продуктов пиролиза и имеющей Тра И = 130 С, растворяют в 20 мас.Ъ сольвента, добавляют к раствору 0,3 мас.Ъ каучука СКДП-Н. В полученный лак вносят 12 мас.Ъ двуокиси титана, 40 мас.Ъ микробарита и
-8 мас.% желтого железоокисно-- го пигмента..Диспергируют, наносят .и испытывают композицию аналогично примеру 1.
Пример 3. 24,5 мас.Ъ нефтеполимерной смолы пиропласт-2 (Тр % = 89 С), полученной термической полимеризацией фракции 130-180 С продуктов крекинга газойля, растворяют в равном количестве уайт-спирита, добавляют 3 мас.Ъ жидкого бутадиен-пипериленового каучука (средневесовая молекулярная масса 1500, соотношение бутадиеновых и пиперилено вых звеньев в каучуке 1:1, содержа" ние 1,2-звеньев и 1,4-транс-звеньев равно соответственно 10 и 60 вес.Ъ.
После растворения каучука в растворе .смолы туда добавляют 6 r оксидированного подсолнечного масла (вязкость масла — 92 с по вискоэиметру ВЗ-1 при 204С) в полученный лак вносят пигменты и наполнители, мас.Ъ;красного железоокисного пигмента 2,охры
4, двуокиси титана 18, микроталька 18.
После замешивания краску диспергируют, наносят и испытывают аналогич-" но примеру 1.
П и и м е р 4. Смешивают 30 мас.Ъ
50%-ного раствора смолы пироп-. ласт-2 s уайт-спирите с 10 мас.Ъ алкидного лака повышенной жирности
ПФ-060 (жирность 60%), имеющего сухой остаток 55%. К смеси добавляют
3 мас.Ъ каучука .(средневесовая молекулярная масса 5000, соотношение бутадиеновых и пипериленовых звеньев
1:1, содержайие 1,2-звеньев и 1,48917 29 транс-звеньев соответственно 20 и
50%) и вводят 0,5 мас.% голубого фталоцианинового пигмента, 10 мас.% желтого свинцового крова, 15 мас.% микробарита и 15 мас.% микроталька.
Массу замешивают и диспергируют на бисерной мельнице в течение 1 ч, после чего в полученную пасту добавляют оставшееся количество раствора смолы — 16,5 мас.%, краскч наносят и испытывают аналогично примеру 1.
Пример 5. К 52 мас.% 45%-ного раствора нефтенолимерной смолы . алифатического характера, имеющей
Тра3м = 70 С и полученной полимеризао цией фракции 30-190 C продуктов пироЛиза, в уайт-спирите добавляют
4 мас.% каучука СКДП-Н, 2 мас.% железного сурика, 5 мас.% двуокиси титана и 36,5 мас.% литопона. Краску диспергируют аналогично примером
1-4, после чего в ней добавляют 20
0,5 мас.% силикона ПМС-200А и перемешивают.
Пример 6. Для сравнения были приготовлены известные красящие композиции, 25
В качестве жидкого полибутадиенового каучука был использован низкомолекулярный полибутадиен, полученный при использовании катализатора Циглера и имеющий молекулярную массу 1780 ЗО при содержании ненасыщенных двойных связей 1,4-цис-структуры 86%.
Растворяют 24 мас.% нефтеполимерной смолы пиропласт-2 в 25 мас.% сольвента, к раствору добавляют
ll мас.% полибутадиенового каучука.
К полученной смеси добавляют 20 мас.% пигментной двуокиси титана и 20 мас.% микробарита, пасту замешивали и диспергировали аналогично вышеприведен- ным примерам.
Пример 7 (для сравнения1
Лакокрасочная композиция приготовлена аналогично примеоч 3 с той разницей, что вместо бутадиен-пипериленового каучука был использован полибутадиен.
Свойства пленок лакокрасочной коМпозиции на основе смеси нефтеполимерной смолы с олигомерным жидким каучуком по примерам 1-7 представлены в таблице.
Анализ данных таблицы показывает, что предлагаемая лакокрасочная композиция обладает через 30 сут выдержки в естественных условиях лучшим изгибом, более высокой ударной прочностью,. значительно лучшей эластичностью при растяжении. Она намного устойчивее воздействию повышенных температур и ультрафиолетовому облучению.
Поскольку оптимальное содержание бутадиен-пипериленового каучука (12-20% массы смолы) (см. примеры 3-5) в композиции значительно меньше оптимального содержания полибутадиеново-, го каучука в известной композиции (25-67,7% массы нефтеполимерной смолы), в 2-3 раза уменьшается расход дорогого и дефицитного олигомерного каучука на производство лакокрасочной композиции. Одновременно с этим улучшаются эксплуатационные физикомеханические показатели покрытий, что позволяет увеличить срок их службы в 2-2,5 раза.
Бутадиен-пипериленовые каучуки имеют меньшую стоимость чем полибутадиены, поэтому использование их в лакокрасочных композициях на основе нефтеполимерных смол также удешевляет композицию.
891729
I ж
33
34 !
Il o
Я и
34 ео л (Ч
М о о
Ъ л нх!
О: 1
ФФ1
333 N
В Ф1 х х
Ю
М о
Я I
- o3t Р 133 Х о а
Р1 о о
С4 о о л 3
<Ч
% о а а
Ю о
% с3
00 Г) М о
10 л
Ю о а
РЪ о а с! РЪ
1
I
I
I
1
I
I
1
I
1 а
c3 о а о
СЧ о а с3 (Ч л л
М о о о ср
I !
1 !
I
1
3
1
I
1
I
1
I
I ! 3
1 Рф
1 ф
I g
I g
1 34
I
I
1
1
1 (I 1
1
1
1
1
I
1 !
I
1
1
1
I
3
1
1
I
I
1
I
1 .1
I
1 !
1 (Ф х ж !
33 133 U
Мо
Д ЦЮ
o o П3
Р
g х е
Й х 34 х
1
1
I л(1
I
I (Ч
СЧ л
1 Х Ф, Ю 0 Х3.3 Х
0< 4 Х! я-нн
1 aO O сч 0! 0 х! !0 Р 5
33 И ф
ДАРЪ Ц
1М 0
1!мнме
Ф 0 1 МОНа кх О
IL o
1Z оф
ФмхХ
34Х Н>ь, 333 Х 0 Ц
И
М I н и о
Ц Р
34 0
Ф О !
33 Я н Р, Р (б з
М 0
5 0 ° н х о х
0 Н °
М 3 о й:
3 3 31 !
93 Й
0 3: а Х
Р,О
O 34 К 0lo
ХХ Фсч
34+
О ЭМЭС)
Х Х Ф 3 а 03 ммх! I хо
34 Ф
"ХЗ
0Н0
4 х х
e o 34
Дф4И
М1ЯClOi
l3! N 03 3 4+! х ео а, 0 Wo3 ф 344
ЦО0
РОМ
0 м н хЬ
5 я
А Рв н ф в
0 33 О
НО 3 0 33
1 1 х х
33 K
34 34 ео ео
gл g(ч анан
ФФЮ хж Р\ ж
34 х
М
g Рф W
Х 3:4 хю е
ФР3 Ц
3 л >, хФН еуи
34фоИ
АНХО О н
O !33 g O охх ж ео
3.3 1О ("! 2 л х
1 Х Н
l-o
Ф О Р
1
l
1. ь м
1
1
1
1. l !
1
1 оо х
Ц
О ф
1 1
Ф I х х
Э
И ц 1 о
a с а
1
1 !
1
1
l.
1 д ! а
1 Э
1 р;
1 ! Q, !
l
I
1
1 э х х х
ra ((I O ! eo ацм х -1 оо 2KI
>ЭХОI
Iм анхl (", m e o >.
1 (-! Е Э Р
I ((, X ((I > l
I Х ал((! 1 ! (х д х х (4ъ 1
1 1
l I
1
Ч
$ !
I
1 !
l .1
l
1 !
l
l
1
I !
l I I ((IO e мох
ЭЭО
О I.e д,ье (ч а елн
Ф L
og> ох хм х
z39
55о ххо хео
e I (II
I о х о х
Ф э о а
М (б
Е»
Э х- х еФх А
891729 1 1 х х
К %
f4 а
Фь Эь
° ((Ч ((! Н m I
Э Э
Q((1 Q CI
l(I ((! ь ь
1! I 1 их их
mII наин аэ ае
Э Э Ф Ф Э ((!
Ц ((1Ж Ц ((! ь (о м
B Ю (я л(1 1
Я Р (E
Ь ((! 3еое
983
891729
Нефтеполимерная смола
Синтетический низкомолекулярный каучук
Пигменты
Органические растворители
Формула изобретения
20-35
О, 3-8,5
21,5-60р0
Остальное
Составитель Т. Бровкина
Техред И. Гайду Корректор H. швыдкая
Редактор В. Иванова
Заказ 11148/37 Тираж 687
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Лакокоасочная композиция для покрытий, включающая нефтеполимерную смолу, синтетический низкомолекулярный каучук, пигменты и органические растворители, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения времени высыхания, повышения стойкости к старению покрытия и уменьшения расхода дефицитного сырья, она содержит в качестве синтетического. каучука низкомолекулярный бутадиен-пипериленовый соолигомер с молекулярной массой 1500-5000 и с содержанием 10-20%
1,2-.звеньев и 50-60% 1,4-транс-звеньев при следующем соотношении компонентов, в мас.Ъ:
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 129772, кл. С 09 D 3/48, 1962.
2. Патент COLA 9 3245825, кл. 117-38, опублик. 1966.
3. Патент CttlA Р 3840491, кл. 260-33,6, опублик. 1974 (прототип) .