Антикоррозионная лакокрасочная композиция
Владельцы патента RU 2470054:
Закрытое акционерное общество "Научно-производственная компания ЯрЛИ" (RU)
Изобретение относится к составам антикоррозионных покрытий и может быть использовано для защиты от коррозии стальных, оцинкованных стальных, чугунных, алюминиевых поверхностей. Антикоррозионная лакокрасочная композиция отверждается полиизоцианатом. Композиция включает гидроксилсодержащую акриловую или полиэфирную смолу, пигменты, наполнители, модифицированный полиэфиром полисилоксан, органические растворители, структурирующую добавку, гидроксилсодержащий фторполимер на основе фторэтиленвиниловых эфиров, диспергатор. Изобретение позволяет получить покрытие с высокой светостойкостью, низким грязеудержанием и высоким скольжением поверхности покрытия. 2 табл.
Изобретение относится к составам для антикоррозионных покрытий и может быть использовано для защиты от коррозии стальных, оцинкованных стальных, чугунных и алюминиевых поверхностей.
Известна антикоррозионная лакокрасочная композиция, состоящая из трех слоев, содержащая в составе грунтовочного слоя, мас.%:
| эпоксидную диановую смолу с эпоксидным эквивалентным | |
| весом 450-500 | 20,0-30,0 |
| пигменты | 12,0-25,0 |
| наполнители | 12,0-25,0 |
| полиамидный отвердитель Версамид 115 | 20,0-30,0 |
| органические растворители | остальное |
в составе изолирующего слоя, мас.%:
| эпоксидную диановую смолу с эпоксидным эквивалентным | |
| весом 450-500 | 20,0-35,0 |
| пигменты | 5,0-10,0 |
| наполнители | 5,0-12,0 |
| полиамидный отвердитель Версамид 115 | 20,0-35,0 |
| железная слюдка | 10,0-30,0 |
| органические растворители | остальное |
в составе наружного слоя, мас.%:
| акриловая или полиэфирная гидроксилсодержащая смола | 20,0-40,0 |
| пигменты | 10,0-20,0 |
| наполнители | 5,0-10,0 |
| отвердитель алифатический полиизоцианат | 11,0-22,0 |
| органически модифицированный полисилоксан | 0,1-0,5 |
| органические растворители | остальное |
(пат. RU 2304601, опубл. 20.08.2007 г.).
Однако эта композиция обеспечивает недостаточно высокие защитные свойства, требует заказа широкой гаммы сырья для производства.
Наиболее близкой к предлагаемой по составу и достигаемому эффекту является антикоррозионная лакокрасочная композиция, отверждаемая полиизоцианатом, включающая гидроксилсодержащую акриловую или полиэфирную смолу, пигменты, наполнители, органически модифицированный полисилоксан, органический растворитель, структурирующую добавку, термопластичный акриловый сополимер, диспергатор при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| акриловая или полиэфирная гидроксилсодержащая смола | 15,0-30,0 |
| термопластичный акриловый сополимер | 0,5-1,7 |
| пигменты | 4,0-27,0 |
| наполнители | 5,0-10,0 |
| диспергатор | 0,5-1,5 |
| органически модифицированный полисилоксан | 0,1-0,5 |
| структурирующая добавка | 0,3-10,0 |
| полиизоцианатный отвердитель | 6,6-17,0 |
| органические растворители | остальное |
(Патент RU 2325416, опубликован 27.05.2008 г.)
Однако покрытия на основе данной композиции имеют недостаточные светостойкость, стойкость к загрязнению, скольжение.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в увеличении стойкости к загрязнению и светостойкости покрытий на основе антикоррозионной лакокрасочной композиции, улучшении скольжения поверхности покрытия.
Указанный технический результат достигается тем, что антикоррозионная лакокрасочная композиция, отверждаемая полиизоцианатом, включающая гидроксилсодержащую акриловую или полиэфирную смолу, пигменты, наполнители, органически модифицированный полисилоксан, органический растворитель, структурирующую добавку, диспергатор, дополнительно содержит гидроксилсодержащий фторполимер на основе фторэтиленвиниловых эфиров при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| гидроксилсодержащая акриловая | |
| или полиэфирная смола | 13,0-24,5 |
| гидроксилсодержащий фторполимер | |
| на основе фторэтиленвиниловых | 20-105 |
| эфиров | |
| пигменты | 40-320 |
| наполнители | 20-100 |
| диспергатор | 0,5-1,5 |
| модифицированный полиэфиром | |
| полисилоксан | 0,1-0,5 |
| структурирующая добавка | 0,1-1,5 |
| полиизоцианат | 7,0-31,0 |
| органические растворители | остальное |
В качестве гидроксилсодержащей акриловой или полиэфирной смолы используют различные гидроксилсодержащие акриловые или полиэфирные смолы, например:
а) Setal 169 SS-67 фирмы Nuplex Resins (Нидерланды), представляющий собой насыщенный гидроксилсодержащий разветвленный полиэфир с гидроксильным числом 220-240 мг КОН/г;
б) Uracron CY468 (ф. DSM, Нидерланды), представляющий собой сополимер на основе стирола, метилметакрилата и гидроксилсодержащего акрилового сополимера с гидроксильным числом 57-59 мг КОН/г;
в) Isoben 5 (ф. Benasedo, Италия), представляющий собой насыщенный гидроксилсодержащий разветвленный полиэфир с гидроксильным числом 220-240 мг КОН/г.
г) Uracron CR250 Х-50 (ф. DSM, Нидерланды), представляющую собой гидроксилсодержащую акриловую смолу с гидроксильным числом порядка 50 мг КОН/г.
д) DYNAPOL ЕР 108 фирмы EVONIK, представляющий собой насыщенный гидроксилсодержащий разветвленный полиэфир с гидроксильным числом 95 мг КОН/г.
В качестве гидроксилсодержащего фторполимера на основе фторэтиленвиниловых эфиров используют гидроксилсодержащие фторполимеры на основе фторэтиленвиниловых эфиров фирмы Asahi Glass Company, Нидерланды, марок: Lumiflon LF-200 с гидроксильным числом 52 мг КОН/г :Lumiflon LF-910LM с гидроксильным числом 100 мг КОН/г:Lumiflon LF-916N с гидроксильным числом 100 мг КОН/г.
В качестве структурирующей добавки применяют:
- БИК-410, БИК-411 (ф. БИК-Хеми, Германия) на основе полиамидного воска, представляющего собой полиолефин с амидными группами;
- Crayvallac Super (ф. Lubrizol, Германия) на основе полиамидного воска, представляющего собой полиолефин с амидными группами;
- Бентон SD-2, SD-3 (ф. Rheox, Бельгия), представляющий собой органические производные смектитовой глины (смектитовая глина, обработанная алкилариламмонием).
В качестве пигментов применяют окись хрома, крона цинковые, стронциевые и свинцовые, фосфат цинка, желтый и красный железоокисные, голубой фталоцианиновый, двуокись титана, углерод технический и другие.
В качестве наполнителей используют микротальк, омиакарб, слюда, каолин и другие.
В качестве диспергатора применяют диспербик 161, 163 (ф. БИК-Хеми, Германия), представляющий собой высокомолекулярный акриловый блок-сополимер с пигмент-аффинными группами,
- Ефка-4010 (ф. Efka, Голландия), представляющий собой модифицированный полиуретан.
В качестве модифицированного полиэфиром полисилоксана используют:
- модифицированный полиэфиром полидиметилсилоксан марки БИК-307 (ф. БИК-Хеми, Германия),
- модифицированный полиэфиром полисилоксан марки Baysilone OL17 (ф. Вayеr, Германия),
- модифицированный полиэфиром полисилоксан марки Additol VXL4930 (ф. Вayеr, Германия).
В качестве полиизоцианата применяют полиизоцианатные отвердители на основе мономера гексаметилендиизоцианата, например, Desmodur N75, (ф. Вayеr, Германия); Tolonate HDB 75 В (ф. Rhodia, Франция), Uronal NL (ф. Galstaff, Италия) или их смеси с циклоалифатическими полиизоцианатами на основе изофорондиизоцианата с изоциануратными группами, например, Vestanat Т 1890 фирмы Evonik Industries.
В качестве органических растворителей применяют ксилол, бутилацетат, этилацетат, метоксипропилацетат, метилэтилкетон, Shellsol А-100 (ф. Shell, Англия), представляющий собой ароматический углеводородный растворитель с температурой закипания 164-167°C и др.
Технология приготовления композиции следующая.
В дисольвер загружают рецептурное количество гидроксилсодержащей акриловой или полиэфирной смолы, 80% рецептурного количества растворителя, диспергатор, содержимое перемешивают в течение 5-10 мин. Затем загружают пигменты и наполнители и структурирующую добавку, перемешивают в течение 20-30 мин. После этого замес пигментной пасты подают на диспергирование до степени перетира не менее 30 мкм. Составление проводят в смесителе при постоянном перемешивании. Первоначально в смеситель загружают пигментную пасту, затем добавляют гидроксилсодержащий фторполимер на основе фторэтиленвиниловых эфиров, органически модифицированный полисилоксан и оставшееся количество органического растворителя и перемешивают до однородности композиции.
Полученную композицию соединяют с отвердителем и наносят на металлические очищенные от ржавчины пластины.
Примеры композиций и результаты испытаний представлены в табл.1, 2.
| Таблица 1 | |||
| Компоненты, мас.% | Примеры по изобретению | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| 1) акриловая или полиэфирная гидроксилсодержащая смола | |||
| a) Setal 169 SS-67 | 22,0 | ||
| б) Uracron CY 468 | 13,0 | ||
| в) Isoben 5 | 24,5 | ||
| 2) гидроксилсодержащий фторполимер на основе фторэтиленвиниловых эфиров | |||
| a) Lumiflon LF-200 | 10,5 | ||
| б) Lumiflon LF-910LM | 7,0 | ||
| в) Lumiflon LF-916N | 2,0 | ||
| 3) пигменты | |||
| а) хромат стронция | 1,0 | 1,0 | |
| б) углерод технический | 0,5 | ||
| в) фосфат цинка | 2,0 | ||
| г) двуокись титана | 2,0 | 28,0 | 20,0 |
| д) желтый железоокисный | 2,5 | ||
| е) голубой фталоцианиновый | 2,0 | ||
| 4) наполнители | |||
| а) микротальк | 2,0 | 5,0 | |
| б) сульфат бария | 2,0 | 5,0 | |
| в) каолин | 5,0 | ||
| 5) диспергатор | |||
| а) Диспербик 163 | 1,0 | ||
| б) Ефка 4010 | 1,5 | ||
| в) Диспербик 161 | 0,5 | ||
| 6) органически модифицированный полисилоксан | |||
| а) БИК-307 | 0,1 | ||
| б) Baysilone OL-17 | 0,3 | ||
| в) Additol VXL 4930 | 0,5 | ||
| 7) структурирующая добавка | |||
| а) БИК-410 1 | 0,1 | ||
| б) Бентон SD-2 | 1,5 | ||
| в) Crayvallac Super | 0,5 | ||
| 8) полиизоцианатный алифатический отвердитель | |||
| a) Desmodur N75 | 20,0 | ||
| б) Uronal NL | 7,0 | ||
| в) Tolonate HDB 75 B | 20,0 | ||
| полиизоцианатный циклоалифатический отвердитель | |||
| a) Vestanat T 1890 | 11,0 | ||
| 9) органические растворители | |||
| а) бутилацетат | 10,0 | 13,0 | 15,0 |
| б) Shellsol A-100 | 15,0 | 18,0 | 10,0 |
| в) ксилол | остальное |
| Таблица 2 | ||||
| Характеристика покрытия | Прототип-покрытие по пат. 2325416 | Покрытие по предлагаемому изобретению | ||
| Пример 1 | Пример 2 | Пример 3 | ||
| 1. Оценка защитных свойств покрытий при испытаниях в агрессивных средах по ГОСТ 9.403 | ||||
| а) 3%-ный раствор NaCl, суток | 400 | 400 | 400 | 400 |
| б) вода дистиллированная, суток | 600 | 600 | 600 | 600 |
| в) бензин, суток | 700 | 700 | 700 | 700 |
| г) минеральное масло, суток | 620 | 620 | 620 | |
| 2. Условная светостойкость, Гост 21903-76, метод 2% потери блеска при воздействии УФ в течение 1500 час. | 40 | 5 | 5 | 8 |
| 3. Скольжение* | 0,05 | 0,02 | 0,01 | 0,03 |
| 4. Грязеудержание**, % | 5,0 | 0,1 | 0,8 | 0,7 |
Как видно из таблицы, покрытия на основе предлагаемой композиции имеют лучшую светостойкость, меньшее грязеудержание, высокое скольжение поверхности покрытия.
* Методика определения скольжения заключается в определении коэффициента трения покрытия на приборе фирмы ALTEK (USA) модели 9505AER путем перемещения груза известной массы по окрашенной и высушенной поверхности плоских пластин размером 100×200 мм
** Методика определения грязеудержания основана на искусственном загрязнении и последующей оценке изменения светлоты покрытия после испытания.
Аппаратура и материалы:
- Спектрофотометр «Пульсар» или прибор аналогичного типа.
- Шкаф сушильный электрический.
- Весы лабораторные.
- Щетка из натуральной щетины.
- Паста для определения грязеудержания следующего состава:
1. Углерод технический для производства резины м.П-803 (Гост 7885)-16 весовых частей
2. Изопропиловый спирт (Гост 9805-84) - 84 весовые части
3. Одна капля моющего средства.
Определение производят на пластинках размером 70×150 мм, окрашенных испытуемым материалом с одной стороны. Перед проведением испытаний у окрашенного образца проверяют светлоту L0 в системе CIELa*b* на спектрофотометре.
Компоненты пасты для загрязнения тщательно пекремешивают в фарфоровом стакане и распределяют шпателем по поверхности образца, сушат пластину при температуре 80°C в течение 15 минут, далее промывают под струей воды (температурой 15-20°C) щеткой. Затем снова определяют светлоту L1.
Величину грязеудержания рассчитывают по формуле:
n=(L0-L1)/L0×100%,
где L0 - светлота образца до загрязнения;
L1 - светлота образца после загрязнения.
Антикоррозионная лакокрасочная композиция, отверждаемая полиизоцианатом, включающая гидроксилсодержащую акриловую или полиэфирную смолу, пигменты, наполнители, модифицированный полиэфиром полисилоксан, органические растворители, структурирующую добавку, диспергатор, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит гидроксилсодержащий фторполимер на основе фторэтиленвиниловых эфиров при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| гидроксилсодержащая акриловая или | |
| полиэфирная смола | 13,0-24,5 |
| гидроксилсодержащий фторполимер на | |
| основе фторэтиленвиниловых эфиров | 2,0-10,5 |
| пигменты | 4,0-32,0 |
| наполнители | 2,0-10,0 |
| диспергатор | 0,5-1,5 |
| модифицированный полиэфиром полисилоксан | 0,1-0,5 |
| структурирующая добавка | 0,1-1,5 |
| полиизоцианат | 7,0-31,0 |
| органические растворители | остальное |
