способ получения огнеупорного декоративного покрытия

Формула изобретения

1. Способ получения огнеупорного декоративного покрытия путем нанесения на поверхность строительных изделий водного окрасочного состава на основе фосфатного связующего и отверждения при термообработке, отличающийся тем, что в качестве водного окрасочного состава используют краску, содержащую мас.%:

Алюмофосфатное или алюмоборфосфатное связующее - 32 - 40

Глинозем или смеси его с глинами - 5 - 57

Неорганический пигмент - 0 - 41

Вода - Остальное

при этом краску наносят на сырое или подсушенное изделие, подлежащее последующей термообработке в процессе его изготовления, красочное покрытие подсушивают при температуре 50 - 100^oC в течение по крайней мере 5 - 20 мин, а полное отверждение красочного слоя осуществляют в процессе термообработки или обжига изделия в интервале температур 400 - 1000^oC.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют окрасочный состав, содержащий неорганический пигмент в количестве 2,8 - 41 мас.%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, в частности к декоративно-защитной отделке строительных изделий, и может быть использовано преимущественно для окрашивания строительных или художественных изделий из керамики (кирпича, керамической плитки и т.д.). При этом получаемое декоративное покрытие является огнеупорным.

Известен способ получения декоративно-защитного покрытия для окрашивания известняково-песчаных строительных материалов, например силикатного кирпича, путем нанесения на изделие водной краски на основе кальцийалюмохромфасфатного связующего в сочетании с пигментами и наполнителями (двуокись титана, глинозем) и жидким натриевым стеклом (SU, 1004430, C 09 D 1/00, 1981). Нанесенную краску сушат при 10 - 15^oC в течение 30 - 40 мин, а полное отверждение в указанных условиях происходит в течение суток. Получаемое цветное покрытие является атмосферостойким и долговечным, однако из-за длительности отверждения данный способ является нетехнологичным особенно в условиях большого производства. Кроме того, получаемое покрытие не является огнеупорным.

Известен способ получения декоративного покрытия на строительных изделиях, преимущественно для окрашивания силикатных изделий путем нанесения окрасочного состава на основе алюмоборфосфатного связующего, двуокиси титана, бентонита, неорганического пигмента и кремнеземного отхода производства глинозема из алунита и последующей сушкой изделия с покрытием сначала при 18-20^oC, а затем в течение 1 часа при 100 - 120^oC (SU,1426992 A1, C 09 D 1/00, 1986). Полученное покрытие имеет хорошие физико-механические свойства (адгезия, твердость, прочность к истиранию), но требует специальных устройств для термообработки и не является достаточно долговечным и огнеупорным.

Наиболее близким по технической сущности к настоящему изобретению является известный способ получения покрытия на строительных изделиях путем нанесения на поверхность изделия краски на основе алюмоборфосфатного связующего, пигментов и наполнителей с последующей термообработкой на электрическом стенде инфракрасного излучения при 150 - 170^oC в течение 10-15 мин. При этом поверхность изделия перед нанесением краски предварительно активируют 10%-ным раствором ортофосфорной кислоты (SU, 834048, C 09 D 1/00, 1979). Данный способ позволяет получить покрытия с хорошими физико-механическими свойствами, однако он технологически сложен, требует специального оборудования для термообработки красочного слоя и не позволяет получить долговечное огнеупорное покрытие.

Технической задачей настоящего изобретения является упрощение технологии получения декоративного покрытия, улучшение его декоративных и прочностных свойств, обеспечение долговечности и огнеупорности покрытия.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе получения декоративного покрытия на строительных изделиях путем нанесения на поверхность их водного окрасочного состава на основе фосфатного связующего, термообработки покрытия с целью его отверждения в качестве окрасочного состава используют краску, содержащую в мас.%:

алюмофосфатное или алюмоборфосфатное связующее - 32 - 40

глинозем или смеси его с глинами - 5 - 57

неорганический пигмент - 0 - 41

вода - остальное,

краску наносят на сырое или подсушенное изделие, подлежащее последующей термообработке в процессе его изготовления, красочное покрытие подсушивают при температуре 50 - 100^oC в течение по крайней мере 5 - 20 мин, а полное отверждение красочного слоя осуществляют в процессе термообработки или обжига изделия в интервале температур 400 - 1000^oC. Неорганический пигмент предпочтительно используют в окрасочном составе в количестве 2,8 - 41 мас.%.

Предварительное 5 - 20-минутное подсушивание красочного слоя при температуре 50 - 100^oC позволяет вести термообработку или обжиг многорядных (многослойных) больших партий окрашенных керамических изделий без повреждения красочного покрытия.

Для приготовления краски в качестве фосфатного связующего используют алюмофосфатное связующее (АФС) с плотностью 1,56 - 1,6 г/см³ или алюмоборфосфатное связующее, например, в виде концентрата (АБФК) по ТУ 113-08-606-87 с плотностью 1,56 - 1,63 г/см³, pH не менее 0,1, массовой долей фосфора в пересчете на P₂O₅ 36-39 мас.%, алюминия в пересчете на Al₂O₃ 8-9 мас.%, бора в пересчете на B₂O₃ 1,3 - 2,0 мас.%.

В качестве неорганического пигмента в краске используют светопрочные и устойчивые в слабокислой среде пигменты, такие как железный сурик, охру, окись хрома, кобальт синий, дулевский черный и другие, а также отходы керамического производства, например, молотый кирпич или цветную керамическую плитку.

В качестве наполнителя используют глинозем, например, марки Г-00 с содержанием Al₂O₃ не менее 98% по ГОСТ 6912-74 или его смеси с каолином или другими белыми глинами.

Сочетание в способе по изобретению фосфатной краски простого состава, но с определенным качественно-количественным содержанием компонентов, с определенными подобранными условиями формирования покрытия (нанесение краски на необожженное керамическое изделие, предварительная сушка и термообработка в процессе обжига изделия) обеспечивают в совокупности получение очень прочного, огнеупорного, матового защитно-декоративного покрытия с высокой адгезией.

Разработаны рецептуры красок широкой цветовой гаммы: белая, голубые, синие, зеленые, черная, серые, коричневые, бежевые и т.д.

Используемый в способе по изобретению окрасочный состав готовят следующим образом: расчетные количества порошков (предварительно растертых и просеянных, если это необходимо) глинозема (или его смесей с каолином, бентонитом) и в случае необходимости пигмента перемешивают, затем добавляют в эту смесь соответствующее количество связующего (АФС, АБФК) и воды и вновь перемешивают в механическом смесителе или шаровой мельнице.

Полученные данным способом покрытия водостойки, светостойки, атмосферостойки, экологически и пожаробезопасны. Образцы покрытий (изделий с покрытием), полученные по данному изобретению, многократно промытые жесткой щеткой горячей и холодной водой, а также выдержанные на открытом воздухе в течение года не отличаются от контрольных образцов.

Данный способ технологичен и позволяет получить долговечные покрытия хорошего качества как в условиях большого производства, так и при изготовлении цветной художественной керамики.

В нижеследующей таблице представлены конкретные примеры осуществления изобретения.