водно-дисперсионная композиция
Классы МПК: | C09D5/02 эмульсионные краски C09D129/10 гомополимеры или сополимеры ненасыщенных простых эфиров C09D133/08 гомополимеры или сополимеры акриловой кислоты |
Автор(ы): | Федченко Николай Николаевич (RU), Кустов Василий Геннадьевич (RU), Кондрашов Николай Николаевич (RU), Мокрецов Иван Игнатьевич (RU), Парахин Алексей Николаевич (RU), Афиногенов Олег Федорович (RU), Ободова Тамара Николаевна (RU), Ганьжин Владимир Александрович (RU), Логинов Виктор Васильевич (RU), Шитов Борис Александрович (RU), Минеева Ольга Ивановна (RU) |
Патентообладатель(и): | Федеральное государственное унитарное предприятие (ФГУП) "Пермский завод им. С.М. Кирова" (RU), Открытое акционерное общество "Акционерная компания Лысьвенский металлургический завод" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2005-04-27 публикация патента:
20.08.2006 |
Изобретение относится к области производства лакокрасочных композиций, а именно водно-дисперсионной композиции холодной и горячей сушки для защиты от атмосферных воздействий различных элементов конструкций. Описывается водно-дисперсионная композиция, включающая пленкообразующее - 44%-ный раствор акрилового полимера в сольвенте "Финндисп RSD 20", загуститель - 40%-ный акриловый латекс «Полифоб TR-117», антифриз - этиленгликоль, регулятор рН среды - 25%-ный водный раствор аммиака, консервирующую добавку - раствор производных изотиазолинона: 1,2-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис-(гидроксиметил)-мочевины, 1,6-гидрокси-2,5-диоксигексана - «Парметол А 26», пеногасящую добавку - эмульсию сополимера простого эфира и силоксана с фумигированным диоксидом кремния "Фоамекс 825", в качестве растворителя - воду и дополнительно этиловый спирт, при определенном соотношении компонентов. Технический результат - прочность пленки при ударе предложенной водно-дисперсионной композиции составляет 60-63 см и время высыхания до степени 3 при температуре (20±2)°С 3-5 минут, а при температуре (60±5)°С 13-15 секунд. 2 табл.
Формула изобретения
Водно-дисперсионная композиция, включающая пленкообразующее, загуститель - 40%-ный акриловый латекс «Полифоб TR-117», антифриз - этиленгликоль, регулятор рН среды - 25%-ный водный раствор аммиака, консервирующую добавку - раствор производных изотиазолинона: 1,2-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис-(гидроксиметил)-мочевины, 1,6-гидрокси-2,5-диоксигексана - «Парметол А 26», пеногасящую добавку - эмульсию сополимера простого эфира и силоксана с фумигированным диоксидом кремния «Фоамекс 825» и растворитель - воду, отличающаяся тем, что в качестве пленкообразующего содержит 44%-ный раствор акрилового полимера в сольвенте «Финндисп RSD20» и дополнительно в качестве растворителя содержит этиловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
44%-ный раствор акрилового полимера в сольвенте | |
«Финндисп RSD20» | 50-70 |
40%-ный акриловый латекс «Полифоб TR-117» | 0,2-0,5 |
Этиленгликоль | 2-5 |
25%-ный водный раствор аммиака | 0,05-0,15 |
Раствор производных изотиазолинона: | |
1,2-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, | |
1,3-бис-(гидроксиметил)-мочевины, | |
1,6-гидрокси-2,5-диоксигексана - «Парметол А 26» | 0,1-0,4 |
Эмульсия сополимера простого эфира и силоксана с | |
фумигированным диоксидом кремния «Фоамекс 825» | 0,3-1,0 |
Вода | 18-30 |
Этиловый спирт | 3-10 |
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области производства лакокрасочных композиций, а именно водно-дисперсионной композиции холодной и горячей сушки для защиты от атмосферных воздействий различных элементов конструкций.
Известна водно-дисперсионная композиция по патенту №2209821, МПК C 09 D 5/02, содержащая, мас.%:
Пленкообразующее: | |
Сополимер эфиров акриловой и метакриловой | |
кислот - «Лакропол» | 50,0-52,8 |
или: | |
сополимер н-бутилакрилата и стирола в виде | |
50%-ной дисперсии в воде - «Финндисп» | 53,0-63,0 |
Загуститель: | |
Акриловый латекс - «Полифоб TR 117» | 0,2-0,7 |
или: | |
реологическая присадка на основе полиакрилата - | |
«Реолат-420» | 0,5-0,6 |
Пеногаситель: | |
Минеральное масло - смесь сложных эфиров | |
ненасыщенных жирных кислот и гидрофобного | |
диоксида кремния - «Фоамекс» | 0,3-0,6 |
или: | |
трибутилфосфат | 0,3-0,6 |
Коалесцирующая добавка: | |
2,2,4-триметил-1,3-пентадиол моноизобутират - | |
«Тексанол» | 0,9-2,5 |
и/или: | |
бутилдигликоль | 0,9-1,2 |
Консервант: | |
Фторид натрия | 0,1-0,2 |
или: | |
раствор производных изотиазолинона | |
1,2-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис- | |
(гидроксиметил)-мочевины, 1,6-гидрокси-2,5- | |
диоксигексана - «Парметол» | 0,05-0,2 |
Стабилизатор рН-среды: | |
25%-ный водный раствор аммиака | 0,1-0,12 |
Матирующая добавка: | |
Аэросил | 2,0-2,5 |
или: | |
высокопористая синтетическая, аморфная | |
двуокись кремния - силикагель «Syloid» | 2,0-2,5 |
Антифриз: | |
этиленгликоль | 3,0-5,2 |
или: | |
пропиленгликоль | 4,0-4,8 |
Вода | Остальное |
Недостатками известной водно-дисперсионной композиции являются недостаточная прочность пленки при ударе (42-50 см) и длительное время высыхания до степени 3 как при температуре (20±2)°С 35-60 минут, так и при температуре (60±5)°С - 180-200 секунд.
Задачей изобретения является создание водно-дисперсионной композиции с повышенной прочностью пленки при ударе и небольшим временем высыхания при температурах (20±2)°С и (60±5)°С при сохранении остальных показателей на том же уровне.
Поставленная задача решается за счет того, что водно-дисперсионная композиция, включающая пленкообразующее, загуститель - 40%-ный акриловый латекс «Полифоб TR-117», антифриз - этиленгликоль, регулятор рН среды - 25%-ный водный раствор аммиака, консервирующую добавку - раствор изотиазолинона: 1,2-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис-(гидроксиметил)-мочевины, 1,6-гидрокси-2,5-диоксигексана-«Парметол А 26», пеногасящую добавку - эмульсию сополимера простого эфира и силоксана с фумигированным диоксидом кремния «Фоамекс 825» и растворитель - воду, в качестве пленкообразующего содержит 44%-ный раствор акрилового полимера в сольвенте «Финндисп RSD20» дополнительно в качестве растворителя содержит этиловый спирт, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
44%-ный раствор акрилового полимера в сольвенте | |
«Финндисп RSD20» | 50-70 |
40%-ный акриловый латекс «Полифоб TR-117» | 0,2-0,5 |
Этиленгликоль | 2-5 |
25%-ный водный раствор аммиака | 0,05-0,15 |
Раствор производных изотиазолинона: | |
1,2-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, | |
1,3-бис-(гидроксиметил)-мочевины, | |
1,6-гидрокси-2,5-диоксигексана - «Парметол А 26» | 0,1-0,4 |
Эмульсия сополимера простого эфира и силоксана с | |
фумигированным диоксидом кремния «Фоамекс 825» | 0,3-1,0 |
Вода | 18-30 |
Этиловый спирт | 3-10 |
В качестве пленкообразующего в композиции используется 44%-ный раствор акрилового полимера в сольвенте «Финндисп RSD20» (лист каталога фирмы «FORCIT», Финляндия).
В качестве загустителя композиция содержит 40%-латекс «Полифоб TR-117», представляющий собой вязкую белесоватую эмульсию (Гигиенический сертификат фирмы «UNION CARBIDE BENELUX N.V.», Бельгия).
В качестве консервирующей добавки в композиции используется раствор производных изотиазолинона: 1,2-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис-(гидроксиметил)-мочевины, 1,6-гидрокси-2,5-диоксигексана «Парметол А 26» (Лист каталога фирмы «SCHULKE und MAYR», Германия).
В качестве антифриза композиция содержит этиленгликоль ГОСТ 10164-95, в качестве растворителя - этиловый спирт ГОСТ Р 51652-2000 и воду ГОСТ Р 51232-98, в качестве регулятор рН среды - 25%-ный водный раствор аммиака ГОСТ 6221-90, а в качестве пеногасящей добавки в композиции используется эмульсия сополимера простого эфира и силоксана с диоксидом кремния «Фоамекс 825» (лист спецификации фирмы «Tego Chemie Service GmbH», Германия).
Предлагаемая водно-дисперсионная композиция готовится по следующей технологии.
В смеситель без обогрева при работающей мешалке загружают расчетное количество воды, этилового спирта, загустителя, консервирующей и пеногасящей добавок, регулятора рН среды, пленкообразователя, антифриза и перемешивают до полного растворения.
Примеры конкретного выполнения представлены в таблице 1.
Готовая водно-дисперсионная композиция наносится на рулонный электролитически оцинкованный металл валковым методом с последующей сушкой при температуре (60±2)°С или на чистую сухую поверхность кистью, валиком, пневматическим распылителем и наливом при температуре окружающей среды для получения защитно-декоративного покрытия.
Испытания свойств водно-дисперсионной композиции и покрытия из нее проводятся по стандартным методикам.
Время высыхания пленки до степени 3 при температуре (60±2)°С по прототипу определены дополнительно.
Полученные результаты испытаний прдлагаемой водно-дисперсионной композиции по примерам и по прототипу приведены в таблице 2.
Из таблицы 2 видно, что прочность пленки при ударе составляет 60-63 см и время высыхания до степени 3 при температуре (20±2)°С - 3-5 минут, а при температуре (60±2)°С - 13-15 секунд.
Таблица 1 | |||||||||||
Наименование компонентов | Прототип, мас.% | По примерам, мас.ч. | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||
Сополимер эфиров акриловой и метакриловой кислот - «Лакропол» | 50,0-52,8 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Сополимер н-бутилакрилата и стирола в виде 50%-ной дисперсии в воде - «Финндисп» | 53-63 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
44%-ный раствор акрилового полимера в сольвенте «Финндисп RSD 20» | - | 45 | 50 | 55 | 60 | 65 | 70 | 65 | 70 | 70 | 75 |
40%-ный акриловый латекс «Полифоб TR-117» | 0,2-0,7 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,30 | 0,40 | 0,40 | 0,5 | 0,2 | 0,5 | 0,6 |
Реологическая присадка на основе полиакрилата - «Реолат-420» | 0,5-0,6 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Трибутилфосфат | 0,3-0,6 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Продолжение таблицы 1 | |||||||||||
Минеральное масло - смесь сложных эфиров ненасыщенных жирных кислот и гидрофобного диоксида кремния - «Фоамекс» | 0,3-0,6 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Эмульсия сополимера простого эфира и силоксана с фумигированным диоксидом кремния «Фоамекс 825» | - | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,6 | 0,5 | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 1,0 | 1,1 |
2,2,4-триметил-1,3-пентадиол моноизобутират - «Тексанол» | 0,9-2,5 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Бутилдигликоль | 0,9-1,2 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Фторид натрия | 0,1-0,2 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Продолжение таблицы 1 | |||||||||||
Раствор производных изотиазолинона: 1,2-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис-(гидрокси-метил)-мочевины, 1,6-гидрокси-2,5-диоксигексана - «Парметол А 26» | 0,05-2,0 | 0,05 | 0,1 | 0,15 | 0,20 | 0,30 | 0,35 | 0,25 | 0,40 | 0,4 | 0,45 |
25%-ный водный раствор аммиака | 0,1-0,12 | 0,04 | 0,05 | 0,06 | 0,07 | 0,08 | 0,09 | 0,10 | 0,14 | 0,15 | 0,16 |
Аэросил | 2,0-2,5 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Этиленгликоль | 3,0-5,2 | 1 | 2 | 3 | 5 | 4 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Этиловый спирт | - | 2 | 3 | 9 | 8 | 7 | 6 | 4 | 5 | 10 | 11 |
Вода | Остальное | 17 | 18 | 19 | 20 | 22 | 24 | 27 | 28 | 30 | 31 |
Таблица 2 | |||||||||||
Наименование показателя | Прототип Патент 2209821 | По примерам | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||
Прочность пленки при ударе, см | 42-50 | 50 | 60 | 60 | 64 | 62 | 62 | 63 | 63 | 62 | 50 |
Блеск пленки, % | 25-47 | 25 | 21 | 22 | 23 | 22 | 22 | 20 | 21 | 22 | 25 |
Время высыхания пленки до степени 3 при температуре (60±5)°С, с | 180-200 | 20 | 15 | 14 | 13 | 13 | 14 | 15 | 13 | 15 | 20 |
Время высыхания пленки до степени 3 при температуре (20±2)°С, мин | 35-60 | 6 | 3 | 4 | 3 | 5 | 5 | 3 | 5 | 5 | 6 |
Условная вязкость по вискозиметру ВЗ-246 при температуре (20±2)°С, с | 24-60 | 26 | 16 | 24 | 18 | 18 | 20 | 25 | 26 | 20 | 26 |
РН среды | 7,2-9,8 | 8,7 | 8,8 | 9,0 | 9,0 | 8,7 | 8,6 | 8,8 | 8,7 | 8,8 | 8,7 |
Эластичность пленки при изгибе, мм | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Твердость пленки по твердомеру ТМЛ-2124 (маятник А), усл.ед. | 0,2-0,45 | 0,40 | 0,45 | 0,44 | 0,39 | 0,35 | 0,35 | 0,29 | 0,35 | 0,35 | 0,33 |
Класс C09D5/02 эмульсионные краски
Класс C09D129/10 гомополимеры или сополимеры ненасыщенных простых эфиров
Класс C09D133/08 гомополимеры или сополимеры акриловой кислоты