Способ получения декоративно-защитных покрытий

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для покрытия керамических изделий, преимущественно силикатного и керамического лицевого кирпича. Технический результат - улучшение качества покрытия, за счет увеличения прочности и адгезии порошкового материала к поверхности окрашиваемого изделия. Для этого очищают поверхность изделия, покрывают поверхность изделия дициановым эфиром бисфенолов в количестве 30-40 г/м² поверхности изделия и далее наносят на изделие краску из порошкового материала и формируют покрытие путем нагревания при температуре 180°С в течение 20 мин. 1 табл.

 

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для покрытия керамических изделий, преимущественно силикатного и керамического лицевого кирпича.

Известен способ получения декоративных покрытий на изделиях из стекла, керамики и других материалов с оптически гладкими поверхностями. Способ включает нанесение на поверхность изделий слоя ниобия магнетронным напылением и электрохимическое анодирование нанесенного слоя ниобия в 1-2%-ном растворе виннокислого аммония при комнатной температуре сначала в режиме постоянного тока, а затем в режиме постоянного напряжения. Способ позволяет получить красивый внешний вид изделий с устойчивой яркой окраской, не изменяющейся в течение нескольких лет (RU №2210625, C25D, С23С 28/00, 11/26, 20.08.2003).

Однако для такого способа необходимо специальное дорогостоящее оборудование.

Известен способ декоративной обработки природных поделочных камней, включающий изготовление заготовки, шлифование, шпаклевку, покрытие лаком и нанесение рисунка (RU 2002111822, В44С 5/04, 20.11.2003).

Однако данный способ получения покрытий достаточно трудоемкий.

Известен способ окрашивания лицевого кирпича путем пропитки поверхностного слоя сухого кирпича-сырца водным раствором соли или окисла металла с последующей сушкой и обжигом ("Способ производства цветного лицевого кирпича. Реферативная информация, серия "Промышленность керамических стеновых материалов и пористых заполнителей", М.: ВНИИЭСМ, 1979, вып.9, с.31).

Известен способ окрашивания керамических изделий окрашивающим составом, представляющим собой водный раствор окрашивающих соединений, путем пропитки поверхностного слоя свежеотформованного керамического изделия, после чего изделие сушат и обжигают (RU патент 2130443, С04В 41/50, 33/14, 20.05.1999).

Однако использование окрашивающих соединений в виде водного раствора не позволяет получить равномерно окрашенную поверхность, так как из-за подвижности ионов в растворе происходит частичный переход окрашивающих соединений с поверхности изделия в тело изделия. Также водные растворы красок долго сохнут, испарение воды из композиции нарушает внешний вид окрашенной поверхности, кроме того, окрашенная поверхность становиться сборником пыли, мелкодисперсных частиц и теряет свой товарный вид. Поэтому, чтобы получить достаточно прочный слой покрытия, нужно наносить краску на изделие несколько раз, что способствует удорожанию способа.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения декоративно-защитного покрытия, включающий очистку и обезжиривание поверхности изделия, путем ее обработки органическими растворителями или щелочными водными растворами, промывку водой и сушку, окраску изделия порошковым материалом, формирование пленки покрытия (ГОСТ 9.41-88 стр.241).

Использование порошковых материалов (ПМ) для окрашивания керамических изделий имеет ряд преимуществ перед другими красками, а именно применение ПМ открывает возможность получить покрытия с высокими физико-механическими, химическими, защитно-декоративными свойствами при наличии широкой цветовой гаммы, а также процесс формирования покрытия позволяет достигнуть большой толщины его при однократном нанесении.

Однако к недостаткам способа можно отнести недостаточно высокую адгезию порошкового материала к поверхности окрашиваемого изделия, а также сложную подготовку поверхности для нанесения порошкового материала.

Предлагаемое изобретение решает задачу создания способа нанесения декоративно-защитного покрытия, осуществление которого позволяет достичь технического результата, заключающегося в повышении качества покрытия.

Техническим результатом изобретения является улучшение качества покрытия за счет увеличения прочности и адгезии порошкового материала к поверхности окрашиваемого изделия.

Это достигается тем, способ получения декоративно-защитных покрытий, включающий очистку поверхности изделия, нанесение на изделие порошкового материала и формирование покрытия, согласно изобретению включает перед нанесением порошкового материала нанесение на изделие дицианового эфира бисфенолов в количестве 30-40 г/м² поверхности изделия.

Заявляемый способ нанесения покрытия осуществляется следующим образом. Для нанесения покрытия используют ПМ (порошковый материал) на основе термоотверждаемых пленкообразователей: эпоксидных, полиэфирных и смешанных. После очистки поверхности на изделие наносят дициановый эфир бисфенола в количестве 30-40 г/м² поверхности изделия. После этого наносят ПМ электро- или трибостатически на керамические изделия и формируют покрытие путем нагревания изделия при температуре 180-210°С в течение 5-15 мин.

Свойства покрытий приведены в таблице.

Для осуществления способа использовали следующие материалы.

Дициановые эфиры бисфенолов получают путем взаимодействия хлорциана с соответствующим бисфенолом в ацетоне в присутствии водной щелочи при объемном соотношении воды и ацетона 1:(2,9-4,3).

Для получения покрытий использовали:

А) дициановые эфиры бисфенолов

3,3-бис (4-цианатофенил)фталид Т.пл. 134-135 С

2,2-бис(4-цианатофенил)пропан Т.пл. 82-83°С

1,4-дицианатобензол Т.пл. 115-116°С

Б) порошковые материалы:

Краска порошковая эпоксидная П-ЭП-177 марка А и Б, зеленая ТУ 6-10-1575-76

Краска порошковая В-ПЛ-13-ГС ТУ-№23-8840-001-27901487-95

Краска полиэфирная порошковая "Уфолак" ТУ2330-339-02068474-2000.

Отличием заявляемого способа от известного является нанесение перед покраской на покрытие предварительного покрытия в виде дициановых эфиров бисфенолов в количестве 30-40 г/м² поверхности изделия.

Пример 1. Поверхность керамического изделия, в частности кирпича ("ложок" кирпича), очищают и пневмостатическим распылением наносят на поверхность изделия 3% 1,4-дицианатобензол из расчета на 30-40 г/м² поверхности изделия. Далее наносят полиэфирную порошковую краску "Уфолак" RAL "черный". После чего формируют покрытие путем нагревания при температуре 180°С в течение 15 мин. Толщина покрытия 80 мкм. Свойства покрытия приведены в таблице. При площади "ложка" 0,0165 м² расход предварительного покрытия (3% 1,4-дицианатобензола) составляет 0,495-0,66 г.

Пример 2. Аналогично примеру 1, на "ложок" кирпича пневматически наносят 5% 1,4-дицианатобензол из расчета 30-40 г/м², далее трибостатически наносят краску порошковую эпоксидную П-ЭП-177 марки А и Б, зеленую. После чего формируют покрытие путем нагревания при температуре 180°С в течение 20 мин. Толщина покрытия 60 мкм. Свойства покрытия приведены в таблице. Расход предварительного покрытия на ложковую сторону кирпича 5% 1,4-дицианатобензола - 0,495-0,66 г.

Пример 3. Аналогично примеру 1, пневмораспылителем наносят 4% 2,2-бис(4-цианатофенил)пропана и далее также пневмораспылителем краску порошковую В-ПЛ-13-ГС. После чего формируют покрытие путем нагревания при температуре 210°С в течение 15 мин. Толщина покрытия 70 мкм. Свойства покрытия приведены в таблице. Расход предварительного покрытия аналогичен примеру 1, 2.

Пример 4 (прототип). Аналогично примеру 1, трибостатически наносят краску порошковую эпоксидную П-ЭП-534 марок А и Б, серой из расчета 100 г/м². После чего формируют покрытие путем нагревания при температуре 180°С в течение 15 мин. Толщина покрытия 70 мкм. Свойства покрытия приведены в таблице.

Пример 5 (прототип). Аналогично примеру 1, пневмораспылителем наносят краску полиэфирную порошковую "Уфолак" RAL "черный" из расчета 95 г/м². После чего формируют покрытие путем нагревания при температуре 180°С в течение 15 мин. Толщина покрытия 80 мкм. Свойства покрытия приведены в таблице.

Пример 6 (прототип). Аналогично примеру 1, трибостатически наносят смесь краски порошковой В-ПЛ-13-ГС из расчета 100 г/м². После чего формируют покрытие путем нагревания при температуре 180°С в течение 15 мин. Толщина покрытия 70 мкм. Свойства покрытия приведены в таблице.

Таблица.
№	Порошковый материал	Свойства покрытий
	Водостойкость 6 месяцев	Внешний вид	Адгезия, балл ГОСТ 15140-78 Разд.4.5.9	Прочность кг/см2; ГОСТ 4765-73	Устойчивость к атмосферным воздействиям 3 года
1	Краска полиэфирная порошковая "Уфолак" RAL "черная	2	Ровное, гладкое, блеск 95%	0	450	1
2	Краска порошковая эпоксидная П-ЭП-177 марка А и Б, зеленая	2	Ровное, матовое, Толстослойное	0	450	1
3	Краска В-ПЛ-13-ГС, светло-серая	2	Ровное, глянцевое толстослойное Блеск 60%	0	460	1
4	Краска порошковая эпоксидная П-ЭП-534 марка А и Б, се(прототип)	1	Ровное, матовое, толстослойное	1,0	40	3
5	Краска полиэфирная порошковая "Уфолак" RAL "черная (прототип)	1	Ровное, гладкое, блеск 95%	1,0	40	3
	Краска В-ПЛ-13-ГС, светло-серая (прототип)	1	Ровное, глянцевое толстослойное Блеск 60%	1.0	50	1

Из таблицы следует, что при введении дициановых эфиров бисфенолов технические характеристики покрытий значительно выше, чем по прототипу.

При внесений в предварительное покрытие соответствующих добавок срок службы декоративного покрытия значительно увеличивается и сопоставим со сроком службы кирпича.

Количество наносимого предварительного покрытия не может быть меньше 30 г/м², поскольку не достигается технический результат, заключающийся в повышении адгезии. Повышении количества предварительного покрытия нецелесообразно.

Способ получения декоративно-защитных покрытий, включающий очистку поверхности изделия, нанесение на изделие краски из порошкового материала и формирование покрытия, отличающийся тем, что перед нанесением порошкового материала на изделие последнее покрывают дициановым эфиром бисфенолов в количестве 30-40 г/м² поверхности изделия.