Водно-дисперсионный лакокрасочный состав

 

Изобретение относится к водно-дисперсионным лакокрасочным материалам, предназначенным для грунтовочного покрытия, а также в качестве самостоятельного покрытия для защиты металлических, деревянных, асбоцементных и других пористых поверхностей. Состав включает водоразбавляемое пленкообразующее, пигменты, загуститель, поверхностно-активное вещество. Помимо воды, биоцидных и коалисцирующих добавок состав дополнительно содержит эпоксидную эмульсию, полученную перемешиванием при 51-79°С эпоксидной диановой смолы с эмульгатором и водой, вводимой двумя порциями. Сочетание компонентов в определенном соотношении позволяет повысить стойкость к воздействию загрязняющих веществ, адгезию к влажной поверхности, стойкость к воздействию масел, бензина и смазочно-охлаждающей жидкости. 2 з.п.ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к водно-дисперсионным лакокрасочным материалам, предназначенным для применения в качестве грунтовочного покрытия, а также в качестве самостоятельного покрытия для защиты металлических, деревянных, асбоцементных, бетонных и других пористых поверхностей, где требуется повышенная стойкость к действию загрязняющих веществ, хорошая адгезия к влажной поверхности, высокая атмосферостойкость, высокая стойкость к воздействию технических и пищевых масел, бензина, стойкость к воздействию смазочно-охлаждающих жидкостей (смазочно-охлаждающая жидкость состоит из воды 93,2%, кальцинированной соды 0,3% и эмульсола 6,5%. Эмульсол представляет собой смесь нафтеновых кислот, масляного асидола и щелочных отходов нефтяного производства с общей щелочной реакцией (ГОСТ 1975-75).

Дисперсионный лакокрасочный состав по изобретению рекомендуется для окраски поверхностей, подвергающихся воздействию загрязняющих веществ (например, окраска помещений на молокозаводах, мясокомбинатах, химических лабораториях и других); поверхностей, подвергающихся воздействию масел и бензина (например, для окраски железнодорожных и автоцистерн, предназначенных для хранения масла и бензина, для окраски огнетушителей и других); поверхностей, подвергающихся воздействию смазочно-охлаждающих жидкостей (например, в станкостроении); для окраски влажных пористых поверхностей (например, для окраски складских помещений); для окраски изделий, эксплуатируемых в атмосферных условиях.

Известен лакокрасочный состав, включающий модифицированный сополимер стирола с малеиновым ангидридом, нейтрализованное малеинизированное масло, пигмент, нейтрализующее основание, воду, органический растворитель, эпоксидную диановую или эпоксидную алифатическую смолу (патент РФ 2081141, Бюллетень 16 от 10.06.97 г.).

Однако этот известный лакокрасочный состав имеет недостаточную стойкость к действию бензина, невысокие декоративные свойства и содержит в своем составе до 33% органических растворителей, что делает его менее экологичным при применении, а также имеет невысокую атмосферостойкость.

Наиболее близким к изобретению является водно-дисперсионный лакокрасочный состав, включающий водоразбавляемое связующее, пигменты, нейтрализующее основание, пеногаситель, загуститель, ингибитор коррозии, поверхностно-активные вещества, коалесцирующие добавки, воду, биоцидную добавку (Грунтовка ВД-АК-0247, технологическая инструкция ЯФ 60-429-98).

Однако данный лакокрасочный состав не устойчив к воздействию масел и бензина, имеет недостаточную адгезию к влажной поверхности, не устойчив к воздействию смазочно-охлаждающих жидкостей и загрязняющих веществ.

Технической задачей изобретения является повышение стойкости к воздействию загрязняющих веществ, адгезии к влажной поверхности, повышение стойкости к воздействию масел, бензина, смазочно-охлаждающей жидкости.

Технический результат достигается тем, что водно-дисперсионный состав, включающий водоразбавляемое связующее, пигменты, загуститель, ингибитор коррозии, повехностно-активное вещество, биоцидную добавку, коалесцирующую добавку и воду, дополнительно содержит эпоксидную эмульсию на основе эпоксидной диановой смолы, полученной перемешиванием при 51-79^oC эпоксидной смолы с эмульгатором и водой, введенной двумя порциями, сначала 5-50 мас.% от общего количества воды, затем оставшейся части через 5-120 минут при следующем соотношении компонентов в мас.%: Водоразбавляемое связующее (в пересчете на сухое) - 15,0-40,0 Эмульсия на основе эпоксидной диановой смолы (в пересчете на сухое) - 1,0-15,0 Пигменты - 2,0-40,0 Коалесцирующие добавки - 3,0-10,0 Биоцидная добавка - 0,01-0,5 Поверхностно-активное вещество (в пересчете на 100%) - 0,2-3,0 Ингибитор коррозии - 0,1-1,6 Загуститель - 0,1-5,0 Вода - Остальное
Водно-дисперсионный состав может дополнительно содержать нейтрализующее основание в количестве 0,1-0,5 мас.%; пеногаситель в количестве 0,01-0,5 мас.%.

В качестве водоразбавляемого связующего используют, например, полимерную дисперсию на акриловой основе (Maincout AE-58 ф. Rohm and Haas); дисперсию на акриловой основе Лакрил 43 (научно-производственное объединение "Оргхимпром"); дисперсию на стирол акриловой основе (марки 4510 фирмы Forcit, Финляндия) и др. В качестве эпоксидной эмульсии используют эпоксидную эмульсию на основе эпоксидной диановой смолы.

В качестве пигментов используют любые нейтральные или слабоосновные пигменты, например двуокись титана (ГОСТ 9808-74), углерод технический марки Принтекс У (фирма Дегусса, Германия), пигмент желтый железоокисный (ГОСТ 1872-80), пигмент красный железоокисный для резиновой промышленности (ТУ 6-10-16-18-77), пигмент голубой фталоцианиновый (ГОСТ 6220-76), слюду молотую для резиновой промышленности (ГОСТ 855-74), стронций хромовокислый (ТУ 48-0516-4-94), пигмент на основе фосфата цинка (ТУ 2329-0-002-12588040-95), омиакарб (фирмы Омиа), представляющий собой мелкий мраморный порошок с содержанием карбоната кальция не менее 98%, и другие.

В качестве коалесцирующих добавок используют, например, бутилгликоль (ТУ 6-01-648-78); этиленгликоль (ГОСТ 10136-77), диэтиленгликоль (ГОСТ 10136-77); 2,2,4-триметил-1,3- пентадиолмоноизобутират (Тексанол, импортный); метилдигликоль (импортный) и другие.

В качестве поверхностно-активного вещества используют, например, оксиэтилированные алкилфенолы - вспомогательное вещество ОП-7 или ОП-10 (ГОСТ 8433-81), тритон CF-10 (фирмы Юнион Карбайд); натриевую или амониевую соль поликарбоновых кислот марка Оротан 731 К (35%) (ф. Rohm and Haas), марки Оротан 165 (21%) (ф. Rohm and Haas); натрий полифосфат (ГОСТ 20291-86); вещества на основе модифицированных полисилоксанов - марки Сополимер 3 (ТУ 6-02-1071-76), марки БИК 306 (фирмы БИК ХЕМИ, Германия) и другие.

В качестве биоцидной добавки используют, например, вещество на основе тетраметилтиурамдисульфида марки Тиурам Д (ГОСТ 740-76); вещество на основе изотиазолина и галогенизированных производных алканола марки Метатин К 520 (фирмы Acima, Швейцария); вещество на основе 2-n-октил-4-изотиазолина марки Скейн 8 (ф. Rohm and Haas) и другие.

В качестве ингибитора коррозии используют, например, нитрит натрия, бензоат натрия, цинксодержащую комплексную соль марки SER-AD-FA-179 (фирма Servo, Германия) и другие
В качестве загустителя используют, например, водорастворимые сополимеры на акриловой основе, в частности водную дисперсию сополимера бутилакрилата и метакриловой кислоты марки Лакрил 41 (ТУ 2241-008-39251899-69), водную дисперсию на основе гидрализованного акрилонитрила марки Гипан (6-01-166-89), акриловый латекс на основе этилакрилата марки Полифоб 9832 (фирмы Юнион Карбайд) и другие; водорастворимые полимеры на основе модифицированных полиуретанов, например, полиуретановая смола в растворе смеси монобутилового эфира диэтиленгликоля и воды марки Акрисол RM 1020 (фирмы Rohm and Haas), полиуретановая смола в растворе пропиленгликоля и воды марки Акрисол RM 8 (фирмы Rohm and Haas); гидрофобно-модифицированная полиуретановая смола марки Лапрол Д3 (Россия); натрий карбоксиметилцеллюлоза и другие.

В качестве пеногасителя используют, например, вещество на кремний органической основе марки ПГКО-1001 (ТУ 6-00-05763441-92); вещество на основе полисилоксана Агитан 731 (фирмы Munzing, Франция); вещество на основе смеси минеральных масел и полисилоксанов марки БИК-022, марки БИК-024 (фирмы БИК-ХЕМИ, Германия) и другие.

В качестве нейтрализующего основания используют, например, водный раствор аммиака (25%) ГОСТ 9-92; органические азотистые основания, например диметилэтаноламин (ТУ 6-02-1086-77); триэтиламин (ГОСТ 9966-93) и другие.

Лакокрасочный состав по изобретению готовят следующим образом.

1. Изготавливают полуфабрикат пигментной пасты в смесителе путем растворения поверхностно-активных веществ, загустителя, биоцидной добавки и, при необходимости, нейтрализующего основания.

2. Изготавливают замес пигментной пасты в быстроходном смесителе путем загрузки при работающей мешалке полуфабриката для пигментной пасты, пигментов, части коалесцирующих добавок и, при необходимости, пеногасителя. Содержимое смесителя перемешивают до получения однородной массы.

3. Пигментную пасту диспергируют на бисерной мельнице.

4. Изготавливают полуфабрикат полимерной дисперсии в смесителе путем загрузки при постоянном перемешивании водоразбавляемого связующего, коалесцирующих добавок, загустителя и, при необходимости, пеногасителя.

Содержимое смесителя перемешивают до получения однородного раствора.

5. Составляют водно-дисперсионный лакокрасочный состав путем загрузки в смеситель при постоянном перемешивании полуфабриката водоразбавляемого связующего, пигментной пасты и ингибитора коррозии.

Содержимое смесителя перемешивают до однородности раствора в течение 20-30 минут. Перед применением в композицию добавляют эмульсию эпоксидную, перемешивают и выдерживают в течение не менее 30 минут до полного совмещения, разбавляют до рабочей вязкости водой.

Наносят предлагаемый состав методом пневматического распыления или кистью.

Примеры составов по изобретению в сравнении с прототипом представлены в таблицах 1, 2.

Ниже приводится пример приготовления эпоксидной эмульсии, являющейся одним из компонентов состава.

Пример 1. В смеситель (n≥ 2.5 тыс.об./мин) загружают 50 г эпоксидной диановой смолы ЭД-20 и 5 г неионогенного эмульгатора с ГЛБ 14-20 марки Disponil 23 (этоксилированный жирный спирт ф.Henkel). Смесь перемешивают при 79^oC в течение 10 минут. Затем, продолжая перемешивание, вводят двумя порциями сначала 22,5 г воды (50 мас.% от общего ее количества), затем через 120 минут оставшееся количество 22,5 г воды (50 мас.%). Смесь продолжают перемешивать в течение 5 минут до получения однородной стабильной эмульсии.

Получают стабильную эмульсию (стабильность 180 суток, дисперсность 0,5 мкм), готовую к использованию.

Пример 2. Эмульсию эпоксидной смолы получают так же, как в примере 1, только перемешивание осуществляют при 51^oC. В качестве эмульгатора используют анионный эмульгатор марки Алкилсульфат натрия (ТУ 2481-007-131-644-01-93) в количестве 5 г, воду вводят двумя порциями, сначала добавляют 2,25 г воды (5 мас.% от общего ее количества), затем через 5 минут 42,75 г воды (95 мас. %). Смесь продолжают перемешивать в течение 20 минут до получения однородной стабильной эмульсии.

Получают стабильную эмульсию (стабильность 90 суток, дисперсность 1 мкм), готовую к использованию.

Формула изобретения

1. Водно-дисперсионный лакокрасочный состав, включающий водоразбавляемое связующее, пигменты, загуститель, ингибитор коррозии, поверхностно-активное вещество, биоцидную добавку, коалесцирующую добавку и воду, отличающийся тем, что дополнительно содержит эпоксидную эмульсию, полученную перемешиванием при 51 - 79^oС эпоксидной диановой смолы с эмульгатором и водой, вводимой двумя порциями, сначала 5 - 50 мас.% от общего количества воды, затем оставшегося количества через 5 - 120 мин при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Водоразбавляемое связующее (в пересчете на сухое вещество) - 15,0 - 40,0
Эмульсия эпоксидная (в пересчете на сухое вещество) - 1,0 - 15,0
Пигменты - 2,0 - 40,0
Поверхностно-активное вещество - 0,2 - 3,0
Биоцидная добавка - 0,01 - 0,5
Загуститель - 0,1 - 5,0
Ингибитор коррозии - 0,1 - 1,6
Коалесцирующая добавка - 3,0 - 10,0
Вода - Остальное
2. Водно-дисперсионный лакокрасочный состав по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит нейтрализующее основание в количестве 0,1 - 5,0 мас.%.

3. Водно-дисперсионный лакокрасочный состав по пп.1 и 2, отличающийся тем, что он дополнительно содержит пеногаситель в количестве 0,01 - 0,5 мас. %.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5