Способ получения водоразбавляемых лакокрасочных материалов, наносимых методом электроосаждения

 

Использование: лакокрасочная промышленность, водоразбавляемые грунты и эмали. Сущность изобретения: способ получения водоразбавляемых лакокрасочных материалов, наносимых методом электроосаждения путем диспергирования пигмента в количестве 1,51-26,3% в водорастворимом связующем с к.ч. 45-155 мг КОН/г в присутствии жидких каучуков с вязкостью 100-300 с по ВЗ-246 при 20°С, взятом в количестве 0,79-3,6%, и растворителя остальное. 2 табл.

Изобретение относится к получению водоразбавляемых грунтов и эмалей, наносимых методом электрооосаждения.

Процесс получения таких лакокрасочных материалов путем диспергирования пигментов в растворах связующего методом "тощих паст", т.е. при большом наполнении пигментов, затруднено. Это связано с весьма ограниченным содержанием органического растворителя в материалах для электроосаждения, что не позволяет увеличить его количество при диспергировании. Поэтому часто получение лакокрасочных материалов для электроосаждения производят путем диспергирования полной рецептуры, при низком наполнении пигментов (например, (1)), что экономически нецелесообразно.

Известен способ получения дисперсии пигментов для водных материалов в присутствии диспергирующего агента - сополимера винилацетата и кротоновой кислоты в количестве 0,5-3% от содержания пигмента (2). Получаемые при этом пасты высоконаполнены, но очень вязки, резиноподобны, не текучи и трудно диспергируются.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения водоразбавляемых эмалей путем диспергирования пигментов в растворах связующих, например алкидной смолы, модифицированной эпоксидной смолы при высоком наполнении пигментом и в присутствии алифатического спирта фракции С₆-С₈ в количестве 4-8% от связующего (3). Лакокрасочные материалы, полученные по известному способу, имеют следующий состав, мас.%: Связующее с к.ч. 50-85 мг КОН/г 43,8-65,5 Пигменты 1,9-20,4 Алифатический спирт фракции С₆-С₈ 1,48-5,24 Растворитель или вода Остальное Изготовление материалов производят следующим образом. В диссольвер загружают смолу в виде 68-82%-ного раствора в органических растворителях, доводят вязкость смол до 15-50 с по ВЗ-246 (сопло 4) при 20^оС растворителем или дистиллированной водой, если смола - связующее выпускается в нейтрализованной форме, добавляют пигменты и алифатические спирты и после перемешивания диспергируют в бисерной мельнице до достижения перетира по прибору "клин" 10-30 мкм. Получаемая пигментная паста технологична для дальнейшей переработки Этекуча, стабильна, хорошо транспортируется). Ее смешивают с остальным количеством связующего и перемешивают до получения однородной массы.

Однако данный способ имеет недостатки: применение алифатических спиртов приводит к снижению рассеивающей способности состава при нанесении методом электроосаждения, а на покрытия часто появляются дефекты в виде наколов и кратеров, пленки рыхлые, с недостаточной влагостойкостью.

Целью изобретения является повышение рассеивающей способности составов при электроосаждении, а также улучшение розлива и влагостойкости покрытий при сохранении технологичности процесса получения материала.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения водоразбавляемых материалов в качестве связующего используют связующее с к.ч. 45-155 мг КОН/г и в процессе диспергирования пигментов в растворе связующего добавляют вместо высших алифатических спиртов жидкий каучук (низкомолекулярный полимер) с вязкостью 100-300 с по ВЗ-246 (сопло 4) при 20^оС при следующем соотношении компонентов, мас.%: Связующее с к.ч. 45-155 мг КОН/г 37,0-65,5 Пигменты 1,51-26,3 Каучук жидкий 0,79-3,6 Растворитель Остальное В качестве связующего используют различные смолы: алкидные (или эпоксиэфирные) - пентафталевый полиэфир, модифицированный жирными кислотами подсолнечного или дегидратированного касторового масла или талловыми кислотами и эпоксидной смолой типа 3-45 (ТУ 6-10-1587-76) или Э-41 (ТУ 6-10-2316-84) с к.ч. 50-65 мг КОН/г например смола ВПФТЭ-39 (ТУ 6-10-1237-77); (водорастворимая петафлатевая, модиф. талловыми к-тами и эп. смолой).

Акриловые, модифицированные стиролом или меламинными или мочевинными смолами с к.ч. 45-85 мг КОН/г, например, ВАМС (ТУ 6-10-5-77); (водорастворимая акрилово-меламинная, модиф. стиролом).

Малеинизированные масла льняное или касторовое дегидратированное, модифицированные глицериновым эфиром канифоли или стиролом или фенольной смолой или их смесями с к.ч. 65-155 мг КОН/г, например, ВМЛС (СТП 12-8-82); (водорастворимое малеинизированное льняное масло, модифицированное стиролом).

На основе малеинизированного каучука, модифицированного фенольной смолой, например КЧ-0125 (ТУ 6-10-1997-85) с к.ч. 105-125 мг КОН/г (малеинизированный каучук, модифицированный фенольной смолой).

В качестве пигментов используют двуокись титана, железоокисные пигменты, цветные органические пигменты (например, фталоцианиновый), сажу (углерод технический), хроматные пигменты. Дополнительно могут использоваться наполнители, например каолин или тальк.

В качестве низкомолекулярного каучука применяют полимер низкомолекулярный типа ПБН ТУ 38.103641-87 (полибутадиеновый низкомолекулярный) или СКДН-н ТУ 38.103515-82 (1,4-цис, бутадиеновый низкомолекулярный) с условной вязкостью 100-300 с по ВЗ-246 при 20^оС.

В качестве растворителей применяют водорастворимые растворители, например целлозольвы, спирты или воду (если связующее стабильно в нейтрализованной форме).

Дополнительно в процессе получения могут быть использованы нейтрализаторы аминного типа: триэтиламин, триэтаноламин, диэтаноламин, диэтилентриамин, диметилэтаноламин и др. в зависимости от типа связующего.

Предлагаемый способ получения водоразбавляемого лакокрасочного материала, наносимого методом электроосаждения по изобретению, состоит в следующем.

В смеситель с высокоскоростной мешалкой (диссольвер) загружают связующее, органические растворители или воду, включают мешалку и загружают каучук. После перемешивания в течение 10-15 мин постепенно загружают пигменты и в случае необходимости наполнители. Скорость перемешивания увеличивают и проводят его в течение 20-40 мин до однородного состояния. Пигментная суспензия подается в бисерную мельницу и диспергирование проводят до получения степени дисперсности не более 30 мкм. Полученная пигментная суспензия перегружается в смеситель, где смешивается с остальным по рецептуре количеством раствора связующего, если необходимо, нейтрализатором и водой.

П р и м е р 1. В лабораторную бисерную мельницу загружают 65,75 г 40% -ного раствора нейтрализованной смолы ВМЛС в воде (раствор содержит 26,3 г 100%-ной смолы, 3,8 г нейтрализатора - диэтаноламина и 35,65 г воды), добавляют 14,35 г воды. Включают перемешивание и постепенно добавляют 11 г каучука жидкого ПЕН (ТУ 38.103641-87), перемешивают и при перемешивании добавляют 8,9 г углерода технического, загружают бисер и проводят диспергирование до дисперсности 25-30 мкм по прибору "клин".

К 16,25 г полученной пигментной пасты добавляют 81,27 г 40%-ного раствора ВМЛС, 0,37 г триэтиламина, 0,2 г 50%-ного раствора в воде диэтаноламина и 1,23 г 30%-ного водного раствора диэтилентриамина. Перемешивают 10-15 мин.

Для приготовления рабочего раствора для электроосаждения полученную эмаль разводят водой дистиллированной до содержания нелетучих веществ 10 ± 1%. Покрытие наносят методом электроосаждения.

Остальные примеры составов по изобретению приведены в табл.1.

В табл.2 приведены свойства составов и покрытий на основе лакокрасочных материалов, полученных по изобретению. Из табл.1 и 2 следует, что получаемые при диспергировании пигментов высоконаполненные пигментные суспензии технологичны, стабильны, пригодны для транспортирования. Составы при электроосаждении имеют повышенную рассеивающую способность, что обеспечивает улучшенное покрытие глубинных и скрытых поверхностей. Покрытия ровные, без дефектов, с повышенной влагостойкостью. Повышение содержания каучука сверх указанного количества (пример 6) приводит к засаливанию поверхности, уменьшение количества каучука не обеспечивает технологичности пигментных суспензий в процессе диспергирования (пример 5).

В примерах 7-10 приведены примеры рецептур, полностью соответствующих примерам 1-4, но изготовленных с применением высших алифатических спиртов в соответствии с прототипом.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРАЗБАВЛЯЕМЫХ ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ, НАНОСИМЫХ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ, путем диспергирования пигмента в водорастворимом связующем в присутствии растворителя, отличающийся тем, что в качестве водорастворимого связующего используют водорастворимое связующее с кислотным числом 45 - 155 мг · КОН/г и диспергирование проводят в присутствии жидких каучуков вязкостью 100 - 300 с по В3 - 246 при 20^oС при следующем соотношении компонентов, мас.%: Водорастворимое связующее с кислотным числом 45 - 155 мг КОН/г - 37,0 - 65,5 Пигмент - 1,51 - 26,3
Жидкий каучук (вязкостью 100 - 300 с по В3 - 246 при 20^oС) - 0,79 - 3,6
Растворитель - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4