Состав для получения покрытий



Владельцы патента RU 2521582:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) (RU)

Изобретение относится к строительным материалам и может применяться для огне- и антикоррозионной защиты бетонных, металлических и деревянных поверхностей, используемых в химически агрессивных средах, а также для улучшения физико-механических и эксплуатационных показателей обрабатываемой поверхности. Состав для получения защитных покрытий содержит в мас.ч.: полиуретановый предполимер 100, полиметилфенилсилоксан 10-60, тонкоизмельченный гальваношлам 20-50, пигмент 0,01-5. Техническим результатом использования данной композиции является монолитное наполненное гальваношламом покрытие, способное проникать вглубь защищаемой поверхности, обладающее высокой адгезией к поверхности, пониженной влагопроницаемостью, эффектом самозатухания. Покрытие является самозатухающим после воздействия на него открытого пламени (горение до 8 секунд). Использование гальваношлама приводит к повышению твердости отвержденного покрытия. 1 табл., 5 пр.

 

Заявляемая композиция относится к строительным материалам и может применяться для огне- и антикоррозионной защиты бетонных, металлических и деревянных поверхностей, используемых в химически агрессивных средах, а также для улучшения физико-механических и эксплуатационных показателей обрабатываемой поверхности.

Наиболее распространенными композициями для получения самозатухающих и огнестойких покрытий являются композиции на основе кремнийорганических смол, а также композиции, содержащие галогенпроизводные. Благодаря содержанию большого процента кремния, а также специфического строения макромолекулы кремнийорганических полимеров, покрытия на их основе способны выдерживать воздействие открытого пламени. Галогенпроизводные под воздействием пламени стремятся к быстрому самозатуханию.

В патенте RU 2460756 описана трудногорючая полимерная композиция для производства изделий методом экструзии, литья под давлением, прессованием. Композиция состоит из полимерной основы - полиэтилена высокого давления, декабромдифенилоксида, малеинового ангидрида, трехокиси сурьмы, гидроксида магния, модифицированного органосиланами и модификатора пластмасс Пента-1006. Эффект самозатухания изделий из такого компаунда достигается за счет использования антипирена декабромдифенилоксида совместно с трехокисью сурьмы, а добавление гидроксида магния, модифицированного органосиланами повышает термостойкость композиции до 200°С.

Декабромдифенилоксид - галогенпроизводное - известный антипирен. Другой предполагаемый антипирен в рассматриваемой композиции - гидроксиды металлов. Так как композицию предполагается перерабатывать методом экструзии/литья под давлением/прессованием, в данном случае использование гидроксидов металлов нежелательно вследствие резкого увеличения вязкости расплава и возникновения возможных проблем с переработкой.

Применение гидроксида магния, модифицированного органосиланами, направлено на повышение термостойкости расплава при переработке.

Недостатками данной композиции является использование декабромдифенилоксида с трехокисью сурьмы. Данные компоненты дорогостоящие. Использование сурьмы в больших количествах неблагоприятно для здоровья человека. Декабромдифенилоксид возможно заменить другими антипиренами, например, гидроксидами металлов, входящих в гальваношлам.

В патенте RU 2095386 описывается рецептура для получения огнезащитного покрытия на основе полимерного связующего (например, кремнийорганического), окисленного графита, высокодисперсного гидрофобного порошка, адгезионной добавки, кремнийорганической жидкости, разбавителя. Композиция предназначена для защиты любых типов поверхностей от коррозии и температурно-теплового воздействия. Горение материала, покрытого данным составом, в пламени газовой горелки отсутствует.

Основным недостатком данного покрытия является сложность получения покрытия с заданными свойствами: основной защитный слой наносится поверх предварительно нанесенного и отвержденного первого слоя. Для придания гидрофобности используется предварительно гидрофобизированный парами кремнийорганического соединения или парафина природный минерал в виде порошка с частицами мелких фракций. Другим недостатком данной композиции для покрытий является возможное резкое понижение адгезии покрытия к подложке (в результатах испытаний не оговорено) вследствие использования большого количества кремнийсодержащих веществ и парафина.

В патенте RU 2137793 описан состав композиции на основе полифенилсилоксановой смолы с добавлением акрилатного сополимера, алюминиевой пудры, реологической добавки - бетонита и органического растворителя. Данная композиция предназначена для получения термостойкого покрытия для защиты металлических поверхностей, работающих при повышенных температурах и в условиях агрессивной коррозионной среды. Покрытие обладает хорошей термостойкостью (до 8 ч при 400°С), высокой ударной прочностью.

Одним из главных недостатков описанной композиции является ее дороговизна, а также использование большого количества добавок, нарушающих целостность и монолитность покрытия и, как следствие, уменьшающих устойчивость покрытия не только к действию агрессивных сред, но и, в том числе, ветряной эрозии. Другой недостаток рассматриваемой композиции - низкая твердость. При воздействии абразивных нагрузок покрытие будет быстро истираться и изнашиваться. Кроме того, покрытия с содержанием большого количества кремнийорганических смол требуют специальных условий отверждения, например, отверждение при высоких температурах. Данные условия затрудняют широкое применение рассматриваемой композиции. Несмотря на хорошую термостойкость данное покрытие полностью сгорает при воздействии на него пламени и не является самозатухающимся.

В патенте RU 2215013 (прототип) описывается состав для получения покрытий на основе полиуретана: смесь олигооксиалкиленполиолов, изоцианата (4,4'-дифенилметандиизоцианата или полиизоцианата), монофункционального спирта и катализатора. Известно, что полиуретановые покрытия на основе полиизоцианатов и 4,4'-дифенилметандиизоцианата обладают высокими рабочими физико-механическими характеристиками, хорошей адгезией к различным типам поверхностей. Недостатком состава является хорошая горючесть; высокая влагопронициаемость.

Техническими задачами, на решение которых направлено предлагаемое изобретение, является сокращение времени трения за счет самозатухания полимерной композиции без ухудшения эксплуатационных свойств твердости, адгезии, уменьшение влагопроницаемости пленки. В данном предлагаемом изобретении предлагается решение другой технической задачи - безопасная утилизация гальваношлама.

Поставленная задача решается за счет композиции, состоящей из полиуретанового предполимера. полиметилфенпленсилоксана, гальваношлама и пигмента в следующих соотношениях, масс.ч.: полиуретановый предполимер 100, полиметелифенилсилоксан 10-60, гальваношлам 20-50, пигмент 0,01-5.

Для получения покрытия используется полиуретановый предполимер (IIУ) с содержанием NCO - групп 19-20%. Предполимер может быть получен на основе полиизоцианата, гексаметилендиизоцианата, 4,4'-дифепилметандиизоцианата и всех их изомеров, а также на основе простых полиэфиров - смеси Лапрола с молекулярной массой 1500-0000 и Лапрола 402.

Использование тонкоизмельченного гальваношлама как антипирена предполагает удешевление композиции с сохранением эффекта самозатухания отвержденного продукта. Используется гальваношлам машиностроительного предприятия, образующийся при реагентной очистке сточных вод гальванического цеха. В состав гальваношлама входят гидроксиды металлов: Zn(OH)2, Ni(OH)2, Cu(OH)2, Fe(OH)3, Ca(OH)2, оксиды металлов CaO, SiO2. Гальваношлам перед использованием просушивается при Т=1300С и подвергается тонкому помолу на шаровой мельнице. Полученный наполнитель имеет степень перетира не более 40 мкм (по ГОСТ 6589-74).

В качестве пигмента используется любой минеральный пигмент, например двуокись титана марки Р-02 (ГОСТ 9808-84).

Доставление полиметилфенилсилоксана позволяет получить более гомогенизированную композицию с равномерным распределением гальваношлама по толщине покрытия. Предполагается, что полиметлфениленлоксан повысит термостойкость oтвержденного покрытия, уменьшит влагопроницаемость пленки покрытия, увеличит термостойкость покрытия.

При содержании полиметилфенилсилоксана менее 10 масс.ч. покрытие имеет высокую влагопроницаемость: 0,09 г/ч*мм*м2. При проникновении влаги внутрь покрытия происходит изменение структуры и типов химических связей, способствующих получению покрытия с хорошими эксплуатационными свойствами. При содержании полиметилфенилсилоксана более чем 60 масс.ч. не наблюдается никаких изменений физико-механических и теплофизических свойств покрытия. Соответственно, для достижения большего экономического эффекта добавлять большее чем 60 масс.ч. компонента не целесообразно.

При содержании гальваношлама в композиции более 50 масс.ч. наблюдается ухудшение гидроизоляционных свойств покрытия, уменьшение адгезии покрытия к подложке и резкое увеличение вязкости композиции. При введении менее 20 масс.ч. также снижается адгезия к подложке, увеличивается возможность возникновения технологического брака, утилизируется меньшее количество шлама.

Введение в композицию более 5 масс.ч. минерального пигмента не приводит к получению насыщенной окраски покрытия, при этом возможны нежелательные химические реакции. Однако, количество вводимого пигмента является частным случаем, так как зависит только от желания потребителя.

Оценки и доказательства преимуществ заявляемого изобретения основаны на измерении эксплуатационных и технологических показателей составов с одинаковым содержанием полиуретанового предполимера как матрицы и разным содержанием полиметилфенилсилоксана и гальваношлама (на 100 масс.ч. полиуретанового предполимера использовалось от 10 до 60 масс.ч. полиметилфенилсилоксана и от 20 до 50 масс.ч. гальваношлама).

Заявляемое изобретение может быть осуществлено следующим образом: в полиуретановый предполимер добавляют полиметилфенилсилоксан, тщательно перемешивают. В зависимости от области применения, заданного декоративного эффекта и интенсивности окраски поверхности в композицию добавляют пигмент. Затем постепенно добавляют гальваношлам при постоянном перемешивании состава. Время гелеобразования состава 1 час.

Перед нанесением покрытия обрабатываемую поверхность тщательно очищают механическим и химическим путем с помощью пескоструйной обработки, зашкуривания, обезжиривания. Приготовленный состав наносят напылением с помощью пистолета с большим диаметром сопла, кистью, шпателем, валиком или методом налива. Рекомендуется проводить работы либо в помещении, либо в сухую погоду. Состав отверждается при температуре не ниже +5...+7°С, но не выше +30°С.

Заявляемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.

1. В 100 масс.ч. полиуретанового предполимера вводят 10 масс.ч. полиметилфенилсилоксана и 1 масс.ч. пигмента. При постоянном перемешивании вводят 20 масс.ч. гальваношлама. В частном случае, содержание пигмента может содержать 0,01-5 масс.ч.

2. В 100 масс.ч. полиуретанового предполимера вводят 25 масс.ч. полиметилфенилсилоксанана и 1 масс.ч. пигмента. При постоянном перемешивании вводят 50 масс.ч. гальваношлама. В частном случае, содержание пигмента может содержать 0,01-5 масс.ч.

3. В 100 масс.ч. полиуретанового предполимера вводят 30 масс.ч. полиметилфенилсилоксана и 2 масс.ч. пигмента. При постоянном перемешивании вводят 40 масс.ч. гальваношлама. В частном случае, содержание пигмента может содержать 0,01-5 масс.ч.

4. В 100 масс.ч. полиуретанового предполимера вводят 45 масс.ч. полиметилфенилсилоксана и 2 масс.ч. пигмента. При постоянном перемешивании вводят 25 масс.ч. гальваношлама. В частном случае, содержание пигмента может содержать 0,01-5 масс.ч.

5. В 100 масс.ч. полиуретанового предполимера вводят 60 масс.ч. полиметилфенилсилоксана и 3 масс.ч. пигмента. При постоянном перемешивании вводят 35 масс.ч. гальваношлама. В частном случае, содержание пигмента может содержать 0,01-5 масс.ч.

Свойства материалов, полученных с использованием известной и предлагаемой композиции, приведены в таблице 1.

Таблица 1
Свойство Композиция
Прототип Предлагаемая по примеру
  1 2 3 4 5
1. Твердость пленки по маятниковому прибору, усл. ед.,
ГОСТ 5233-89		 0,55 0,57 0,73 0,53 0,53 0,58
2. Прочность пленки при ударе, см,
ГОСТ 4765-73		 - 49 49 45 42 50,5
3. Время горения после прекращения
воздействия пламени, с		 - 8 5 6 8 7
4. Адгезия на стальных подложках, баллы,
ГОСТ 15140-78		 2 2 2 2 2 2
5. Влагопроницаемость,
г/ч*мм*м2 		0,09 0,08 0,07 0,07 0,065 0,06

Композиции на полиуретановой основе с добавлением гальваношлама и полиметилфенилсилоксана, предназначенные для получения защитных строительных покрытий, являются самозатухающими. В случае возгорания покрытия его время горения незначительно. В атмосферу не успевает выделиться большое количество продуктов горения полиуретана. За счет использования гальваношлама повышаются физико-механические характеристики покрытия (например, твердость пленки).

Состав для получения покрытий на основе полиуретанового предполимера, отличающийся тем, что дополнительно содержит полиметилфенилсилоксан, тонкоизмельченный гальванический шлам и пигмент при следующих соотношениях компонентов мас.ч.:

Полиуретановый предполимер 100
Полиметилфенилсилоксан 10-60
Гальваношлам 20-50
Пигмент 0,01-5



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области химии, в частности к быстроотверждающимся полиуретановым композициям, и может быть использовано в строительстве для герметизации стыков между наружными ограждающими конструкциями зданий и деформационных швов бетонных полов, щелей и трещин.

Изобретение относится к наполненным композициям на основе уретановых форполимеров и может быть использовано для создания рабочего (транспортирующего) покрытия транспортерной ленты, использующейся для перемещения пищевых продуктов.

Изобретение относится к композициям для спортивных покрытий на основе жидких углеводородных каучуков для изготовления покрытий беговых дорожек и спортивных площадок.

Изобретение относится к полимерным строительным материалам и может быть использовано для изготовления покрытий беговых дорожек, спортивных залов, кровельных и гидроизоляционных покрытий.

Изобретение относится к области химии, в частности к составам полиуретановых композиций, и может быть использовано для декоративного покрытия и защиты металлических, бетонных, железобетонных, деревянных и стеклянных поверхностей строительных конструкций и морских сооружений от коррозии и воздействия различных атмосферных и агрессивных сред, а также в качестве защитного внутреннего и наружного покрытия трубопроводов и емкостей при добыче и транспортировке нефти и газа, инженерных и гидротехнических сооружений, эксплуатирующихся в различных агрессивно-климатических условиях.
Изобретение относится к составам влагоотверждаемых 1К-полиуретановых композиций, предназначенных для получения защитно-декоративных (антикоррозионных или гидроизоляционных) покрытий на изделиях, конструкциях и сооружениях из металла, бетона, железобетона, эксплуатирующихся в водных средах, воздушных средах с высокой концентрацией агрессивных паров, а также в среде нефтесодержащих эмульсий и растворов.
Изобретение относится к композициям для спортивных покрытий на основе жидких углеводородных каучуков, а именно покрытий беговых дорожек и спортивных площадок. .

Изобретение относится к композициям для спортивных покрытий на основе жидких углеводородных каучуков для изготовления покрытий беговых дорожек и спортивных площадок.

Изобретение относится к композициям для спортивных покрытий на основе жидких углеводородных каучуков для изготовления покрытий беговых дорожек, кровельных, гидроизоляционных покрытий бассейнов, покрытий полов и спортивных площадок.

Изобретение относится к композициям для спортивных покрытий на основе жидких углеводородных каучуков для изготовления покрытий беговых дорожек, кровельных, гидроизоляционных покрытий бассейнов, покрытий полов и спортивных площадок.
Изобретение относится к способу получения автомобильного лака, способу получения покрытия с высокой стойкостью к истиранию, к автомобильному лаку и его применению.

Изобретение относится к защитному покрытию для поверхностей, поверхности, состоящей из защитного покрытия, и способу формирования защитного покрытия. В частности, оно относится к бесцветным полимерным защитным покрытиям для окрашенных поверхностей, которые применяются, помимо прочего, в автомобильной, судостроительной, авиационной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к технологии производства приводных ремней с эластичным шнуром, внедренным в эластомерную основу, содержащую полимочевиноуретановую клеевую композицию, пропитывающую шнур и покрывающую волокна.
Настоящее изобретение относится к способу получения полиуретдионовой смолы с карбоксильными функциональными группами для применения в порошковых покрывающих композициях, включающий стадии: (a) проведения реакции, по меньшей мере, одного изоцианатного NCO функционального уретдиона с, по меньшей мере, одним спиртом в соотношении свободных NCO групп к гидроксильным группам в диапазоне от 0,5:1 до 0,5:3, и (b) проведения реакции получившегося в результате гидроксил-функционального полиуретдиона с ди- и/или полифункциональной кислотой(кислотами) и/или их ангидридом(ангидридами), где получившаяся в результате полиуретдионовая смола с карбоксильными функциональными группами имеет карбоксильное число в диапазоне от 20 до 300 мг KOH/г, где карбоксильное число определяют согласно DIN EN ISO 2114.
Изобретение относится к усовершенствованному способу получения полиолов, включающему стадии: a) окисления ненасыщенных природных жиров, ненасыщенных природных жирных кислот и/или сложных эфиров жирных кислот моноксидом диазота, b) взаимодействия продукта, полученного на стадии а), с водородом с использованием гетерогенного катализатора на носителе.

Настоящее изобретение относится к вариантам неводной покрывной композиции, по существу состоящей из: (a) полиизоцианата, (b) полиола, имеющего среднюю функциональность более чем 3 гидроксильные группы на молекулу, (c) катализатора отверждения на основе металла для реакции присоединения изоцианатных групп и гидроксильных групп, (d) меркаптокарбоновой кислоты и (e) летучего органического растворителя, причем покрывная композиция не содержит карбоновую кислоту, в которой карбонильная группа карбоновой кислоты находится в сопряжении с п-электронной системой.
Изобретение относится к композиции для защитных покрытий и может применяться для антикоррозионной, термической и антисептической защиты металлических, бетонных и деревянных поверхностей и для их ремонта, а также для увеличения прочности на удар поверхности, повышения ее гидрофобности и уменьшения ее истираемости.

Настоящее изобретение относится к покровному средству, содержащему a) по меньшей мере одно связующее вещество (A) с реакционно-способными гидроксильными группами, b) по меньшей мере один сшивающий агент (B) со свободными и/или блокированными изоцианатными группами, который при сшивании может вступать в реакцию с реакционно-способными группами связующего вещества (A), и по меньшей мере один катализатор (C) для сшивания силановых групп, представляющий собой соединение фосфорной кислоты, в частности фосфорную кислоту или соединение фосфоновой кислоты, блокированное бициклическим амином со значением pКb≥3 и точкой кипения >100°C, причем один или несколько компонентов (A) и/или (B) и/или по меньшей мере один другой компонент покровного средства содержат гидролизуемые силановые группы.

Изобретение относится к новым форполимерам, которые получают из диизоцианатов и олигомеров, терминированных формамидом, а также к применению этих форполимеров. Форполимеры обладают следующей общей формулой I X − [ − N ( C H O ) − C O − N H − R 1 − N C O ] n                   ( I ) в которой R1 означает остаток арилалкила, имеющий от 6 до 13 атомов углерода, или остаток алкилена, имеющий от 4 до 13 атомов углерода, n равно целому числу от 2 до 4, Х означает n-валентный органический остаток, предпочтительно остаток формулы II Y − [ − ( C H 2 − C H R 3 − ( C H 2 ) p − O ) m − C H 2 − C H R 4 − ( C H 2 ) o − ] n −           ( I I ) в которой Y означает n-функциональный, насыщенный остаток, имеющий от 2 до 6 атомов углерода, n имеет указанное выше значение, R3 означает водород или метил, R4 означает водород или метил, m равно целому числу от 2 до 30, о равно 0 или 1, р равно 0, 1 или 2.
Изобретение относится к области получения водоразбавляемых композиций на основе эпоксиаминных и уретановых олигомеров для покрытий по металлу, получаемых методом катодного электроосаждения.
Изобретение может быть использовано для изготовления из пластических материалов роликов для конвейеров и прочих подобных деталей: колес, шестерен, шкивов, валиков. Способ получения слоистого изделия, содержащего три слоя, из полимерных материалов включает получение капролона или полиамида и формование из него внутреннего, основного, несущего, наиболее массивного слоя, имеющего форму детали; подготовку внутреннего слоя к нанесению на его рабочую поверхность покрытия путем ее механической обработки, очистку ацетоном и нанесение среднего связующего слоя из адгезива - силбонда; заливку поверх адгезива наружного слоя из полиуретана, его полимеризацию для получения покрытия и последующее охлаждение готового слоистого изделия. Изобретение позволяет расширить технологические и эксплуатационные возможности. 6 з.п. ф-лы.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2014-06-27 2014-06-27T01:15:02
Наверх