Способ получения водно-дисперсионного кремнийорганического лака

Авторы патента:

Коледов Алексей Алексеевич (RU)

Яговкин Александр Юрьевич (RU)

C09D5/02 - эмульсионные краски

C08J3/07 - из растворов полимеров

C08G77/04 - полисилоксаны

Владельцы патента RU 2629192:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) (RU)

Изобретение относится к способам производства лакокрасочных материалов. Предложен способ получения водно-дисперсионного кремнийорганического лака на основе полиорганосилоксанов, при котором раствор полиорганосилоксанов в органическом растворителе (толуол, ксилол) эмульгируют в воде с добавлением промышленного неионогенного эмульгатора, являющегося продуктом обработки смеси моно- и диалкилфенолов оксидом этилена, после чего осуществляют азеотропную отгонку органического растворителя, причем воду берут в таком количестве, чтобы содержание кремнийорганической основы в конечном водоэмульсионном материале составляло 30-50%, а эмульгатор добавляют в количестве 0,2-5% от массы полимера. Технический результат - получение неогнеопасных при хранении и нетоксичных при применении лаков ввиду отсутствия в их составе органических растворителей. Удаленный органический растворитель может быть использован вторично. 1 пр.

Изобретение относится к способам производства лакокрасочных материалов специального назначения на основе полиорганосилоксанов, обладающих пониженными токсическими свойствами.

При производстве кремнийорганических лаков наиболее широко применяются полиорганосилоксаны (главным образом полиметилфенилсилоксаны). Особенности механических и физико-химических свойств этих полимеров связаны с высокой гибкостью их макромолекул и относительно малым межмолекулярным взаимодействием. Растворителями в кремнийорганических лаках служат ароматические углеводороды и их смеси с эфирами, спиртами, кетонами, например ядовитые толуол или ксилол. Для улучшения адгезии к подложке и механических свойств, для повышения масло- и бензостойкости плёнок в состав некоторых кремнийорганических лаков вводят органические плёнкообразующие (например, алкидные или эпоксидные смолы).

Однако такой лак является пожароопасным и токсичным. Все работы, связанные с применением лака, должны проводиться в соответствии с требованиями правил пожарной безопасности и промышленной санитарии, а лица, связанные с применением лака, должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты (см. http://www.gosthelp.ru/text/GOST1508178 LakKO08kremnij.html).

В этом отношении гораздо более удобны водно-дисперсионные лаки.

Известен способ получения водных дисперсий (мет)акриловых полимеров, которые используются в лакокрасочной, бумажной, строительной и других отраслях промышленности. Способ позволяет получать водные дисперсии акриловых (со)полимеров с высокой водостойкостью и коррозионной стойкостью пленок на их основе (патент RU 2076109, МПК C08F 2/24, 1997; патент RU 2223280, C08F 2/24, 2004).

Хорошо известны преимущества кремнийорганических лаков: износостойкость, теплостойкость, медленное старение на солнце. Однако в доступной литературе не найдено способов получения водоэмульсионных лакокрасочных материалов на основе полиорганосилоксанов.

Задачей изобретения является снижение токсичности лака при его применении с возможностью возвращения органического растворителя (например, толуола) на стадию синтеза кремнийорганической основы.

Способ получения водно-дисперсионного кремнийорганического лака на основе полиорганосилоксанов основан на эмульгировании промышленно производимых кремнийорганических лаков в воде с добавлением эмульгаторов с последующей азеотропной отгонкой растворителя. При этом раствор полиорганосилоксанов в органическом растворителе (толуол, ксилол) эмульгируют в воде с добавлением промышленного неионогенного эмульгатора, например ОП-10, после чего осуществляют азеотропную отгонку органического растворителя, причем воду берут в таком количестве, чтобы содержание кремнийорганической основы в конечном водоэмульсионном материале составляло 30-50%, а эмульгатор добавляют в количестве 0,2-5% от массы полимера.

Совместное использование этих отличительных признаков дает новый технический эффект – получение нетоксичного кремнийорганического лака.

Техническим результатом является получение неогнеопасных при хранении и нетоксичных при применении лаков ввиду отсутствия в их составе органических растворителей.

Одним из наиболее важных преимуществ неионогенных эмульгаторов является их устойчивость к жесткой воде, а также к действию кислот, солей и щелочей.

Из эмульгаторов наибольшее распространение получили промышленные эмульгаторы марки ОП-10 и выше. ОП-10 – нонилфенол с 10 полигликолевыми группами, водорастворимый оксилэтилированный продукт, относится к ПАВ неионогенного типа, маркируется в зависимости от массы оксида этилена, входящего в состав реагента. ОП-10 представляет собой маслообразную вязкую жидкость с плотностью 1.05 г/см³, хорошо растворимую в воде любой минерализации без образования осадка. Водный раствор ОП-10 сохраняет поверхностно-активные свойства при температуре до 90º С.

Азеотропную отгонку применяют для удаления примесей, температура кипения которых значительно ниже температуры кипения воды (толуол, ксилол и т.п.). Для более полного разделения смесей и получения концентрированного дистиллята перегонку проводят с дефлегмацией. Над перегонным кубом устанавливают дефлегматор, в котором пары более высококипящей воды конденсируются, и она в виде флегмы сливается в раствор, а пары, обогащенные низкокипящим компонентом, направляются в холодильник-конденсатор.

ПРИМЕР

В двугорлую колбу вместимостью 1 дм³, снабженную механической мешалкой и прямым холодильником–приемником дистиллята, загружают 200 см³ кремнийорганического лака КО 55, 200 см³ воды и 10 см³ промышленного эмульгатора ОП-10. Колбу помещают в металлическую или масляную баню и нагревают до кипения содержимого. В приемнике собирают толуол с водой. После прекращения выделения толуола процесс прекращают. В колбе остается целевой водно-дисперсионный лак, а в отгонах – толуол, который можно вторично использовать.

Покрытия из водно-дисперсионного лака, получаемого по заявленному способу, обладают всеми характеристиками кремнийорганических лаков на органическом растворителе при отсутствии присущей органическому растворителю токсичности.

Способ получения водно-дисперсионного кремнийорганического лака на основе полиорганосилоксанов, при котором раствор полиорганосилоксанов в органическом растворителе эмульгируют в воде с добавлением промышленного неионогенного эмульгатора, после чего осуществляют азеотропную отгонку органического растворителя, причем в качестве органического растворителя используют толуол или ксилол, воду берут в таком количестве, чтобы содержание кремнийорганической основы в конечном водоэмульсионном материале составляло 30-50%, а в качестве эмульгатора добавляют продукт обработки смеси моно- и диалкилфенолов оксидом этилена, известный как вспомогательное вещество ОП-10 или ОП-7 по ГОСТ 8433-81, в количестве 0,2-5% от массы полимера.

Изобретение относится к композиции для получения термозащитного покрытия, которое может быть использовано на трубопроводах, паропроводах и оборудовании систем теплоснабжения, при строительстве различных сооружений нефтеперерабатывающей, газо-, нефтедобывающей и других отраслях промышленности.

Теплоизоляционная краска-покрытие на основе обожженного диатомита // 2623272

Изобретение относится к лакокрасочным материалам, в частности к теплоизоляционным краскам-покрытиям на основе обожженного диатомита, и может быть использовано для наружной и внутренней окраски зданий и сооружений по оштукатуренным, бетонным, кирпичным и другим пористым поверхностям.

Способ получения слоистого энергосберегающего покрытия пониженной пожарной опасности // 2622425

Изобретение относится к способу получения слоистого энергосберегающего покрытия пониженной пожарной опасности, применяемого для поверхностей различной природы и формы, требующих теплоизоляции, используемого в различных отраслях промышленности в качестве энергосберегающего покрытия трубопроводов тепловых сетей, котлов и других тепловых аппаратов.

Системы покрытия/герметика, водные смолистые дисперсии, способы получения водных смолистых дисперсий и способы электрокраски // 2618026

Изобретение относится к получению водных смолистых дисперсий для получения электоосаждаемых покрытий и систем покрытий на основе фосфатированных полиэпоксидных смол.

Способ получения водных дисперсий виниловых полимеров // 2609010

Изобретение относится к способу получения водных дисперсий виниловых полимеров. Способ получения водной дисперсии мультифазных частиц гидропластифицируемого винилового полимера включает: (1) первую стадию полимеризации, включающую: (1а) приготовление эмульсии (1А) в воде первой смеси мономеров (1а1), поверхностно-активного вещества (1а2) и водорастворимой неорганической соли (1а3), причем первая смесь мономеров (1а1) содержит: 1) мономеры с функциональной группой карбоновой кислоты, 2) необязательно, сшивающие мономеры, отличные от 1, 3) виниловые мономеры, отличные от 1) и 2), и 4) необязательно, агенты передачи цепи, причем поверхностно-активное вещество (1а2) представляет собой анионное поверхностно-активное вещество на основе серы, содержащее менее 50% масс.

Композиция на основе диспергируемого в воде полимера, способ ее получения и ее применение // 2607205

Изобретение относится к композиции на основе диспергируемого в воде полимера, к способу получения этой композиции и ее применению. Композиция на основе диспергируемого в воде полимера включает (а) по меньшей мере один из: (i) содержащего терминальные гидроксильные группы дендритного полимера с теоретическим числом терминальных функциональных групп, равным 16 или по меньшей мере от 32 до 64 в смеси с гидрофильным функционализирующим агентом; или (ii) содержащего функциональные гидроксильные группы дендритного полимера с теоретическим числом терминальных функциональных групп, равным 16 или по меньшей мере от 32 до 64, из которых по меньшей мере 5% терминальных гидроксильных групп функционализированы гидрофильной группой; и (б) недендритный полимер, способный к образованию связей с указанным дендритным полимером с образованием при этом полимерного гибрида дендример-недендример (DND), который способен диспергироваться в водной фазе, при этом указанный недендритный полимер выбран из группы, состоящей из сложного полиэфира, полиакрилата, полиуретана, полиуретановой дисперсии (PUD), полиэфирполиола, полиуретанполиола, полиакрилатполиола, поликарбоната, поликарбонатполиола, их сополимеров и смесей.

Высокотехнологичное антикоррозийное теплоизоляционное покрытие с повышенными теплотехническими характеристиками // 2604241

Изобретение относится к теплоизоляционным покрытиям, наполненным полыми микросферами, для теплоизоляции и защиты от коррозии различных поверхностей трубопроводов и резервуаров.

Стабилизированные водные композиции, включающие катионные полимеры, придающие покрытию свойства краски и грунтовки // 2602889

Изобретение обеспечивает однокомпонентные водные композиции, включающие (I) препятствующий образованию пятен катионный полимер, выбранный из (а) частиц анионообменной полимерной смолы гелевой или двойной морфологии, содержание которой составляет от 0,01 до 7 мас.%, средневзвешенный размер частиц которой составляет от 0,1 до 20 мкм, содержание сополимеризованного сшивающего агента в ней является низким и составляет от 0,5 до 2,0 мас.%; (б) от 1 до 30 мас.% сшитого катионного добавочного полимера, содержащего сополимеризованный остаток мономера, выбранного из катионного мономера или мономера, модифицированного таким образом, чтобы он содержал катион, (в) и смесей перечисленного, (II) один или более эмульсионных сополимеров, содержащих сополимеризованный остаток по меньшей мере одного мономера на основе фосфорной кислоты, а также (III) стабилизатор, включающий от 0,1 до 2 мас.% в расчете на общую массу твердых веществ в эмульсионном сополимере неорганического фосфорсодержащего дисперсанта и от 0,2 до 5,0 мас.% в расчете на общую массу твердых веществ в эмульсионном сополимере смеси неионного ПАВ и анионного ПАВ.

Способ получения водной эпоксидной эмульсии // 2587091

Изобретение относится к способу получения водной эмульсии эпоксидных смол, предназначенных для использования в качестве пленкообразующего компонента замасливателя, наносимого на поверхность элементарных неорганических волокон (филаментов) при формировании комплексной нити в процессе изготовления ровинга.

Водные эмульсионные полимеризаты, их получение и применение // 2583807

Изобретение относится к средству для покрытия и применению его в качестве фасадной краски и упругого покрытия. Средство для покрытия содержит 20-80 вес.% водного эмульсионного полимеризата, 5-30 вес.% неорганических наполнителей и воду.

Композиция, содержащая неионогенное поверхностно-активное вещество и ионогенный полимер // 2620394

Изобретения могут быть использованы для разделения жидкой и твердой фаз, при осаждении, флотации или фильтровании, при кондиционировании питьевой воды, при обезвоживании ила, при очистке сточных вод с использованием флокулирующих вспомогательных веществ, при изготовлении бумаги в качестве удерживающих средств.

Гидрогель на основе комплексной соли хитозана и способ его получения // 2617501

Изобретение относится к производству фармацевтических и косметических средств, а именно к гидрогелю и способу производства гидрогеля с выраженной биологической активностью, который может быть использован в качестве лечебно-профилактического препарата в медицине, ветеринарии, косметологии, средств бытовой химии, а также мягкой биооболочки для упаковки веществ в пищевой, химической технологиях, биотехнологии, сельского хозяйства и др.

Способ получения белково-полисахаридной биоразлагаемой пленки // 2604223

Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к композициям гомогенных биоразлагаемых пленок, которые можно использовать для производства различных изделий промышленного, бытового и медицинского назначения.

Способ получения флокулянта в виде полимер-коллоидного комплекса с заданным количеством активных групп // 2599763

Изобретение может быть использовано для ускорения процессов сгущения и фильтрации суспензий путем образования рыхлых хлопьевидных агрегатов из мелких частиц дисперсной фазы.

Материал для культур клеток, полученный из растений // 2597978

Предложен материал для культивирования или доставки эукариотических клеток. Материал содержит происходящие из растений механически дезинтегрированные целлюлозные нановолокна и/или их производные в форме гидрогеля или мембраны во влажном состоянии.

Имплантируемый матриксный материал для регенеративной медицины и способ его получения (варианты) // 2597085

Изобретения относятся к медицине, в частности к новому матриксному материалу для тканевой биоинженерии и регенеративной медицины и способам его получения. Матриксный материал разработан на основе растительного полисахарида - пектина со степенью этерификации не более 50% и белков внутриклеточного матрикса - коллагенов I и IV типов, который содержит указанные компоненты в следующих концентрациях: 0,5 - 2,0 вес.%, 0,1 - 1,5 вес.% и 0,01 - 0,5 вес.% соответственно.

Имплантируемый матриксный материал для регенеративной медицины и способ его получения (варианты) // 2597085

Композиции, содержащие глюкан // 2596496

Группа изобретений относится к области медицины и фармацевтики, а именно к иммуностимулирующей композиции в форме геля, имеющей температуру плавления перехода геля в золь выше 37°C и включающей от 0,1 до 6% растворимого бета-глюкана, который получен из дрожжей и содержит основную цепь из β-(1,3)-связанных остатков глюкозы и боковые цепи, включающие два или более β-(1,3)-связанных остатков глюкозы, при этом боковые цепи присоединены к основной цепи β-(1,6)-связью, и по существу не содержит повторяющихся β-(1,6)-связанных остатков глюкозы; и гелеобразующий агент, который представляет собой карбоксиметилеллюлозу или геллановую камедь, а также к способу ее получения и применения для облегчения заживления раны или язвы, для лечения мукозита слизистой оболочки полости рта, для лечения рака и для обеспечения пролиферации клеток кожи in vitro.

Способ получения поперечно-сшитого геля // 2590558

Изобретение относится к способу получения поперечно-сшитого геля полисахарида и применению его для длительного заполнения объемных дефектов кожи. В способе получают водный гель, содержащий полисахарид в поперечно-несшитой форме вместе с бифункциональным или многофункциональным эпоксидным сшивающим агентом, при температуре ниже 35°С.

Способ получения сверхвысокомолекулярного полиэтилена, модифицированного наноразмерными частицами оксида титана // 2590556

Изобретение может быть использовано в химической, добывающей, пищевой отраслях промышленности и в медицине. Для получения сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ), модифицированного наноразмерными частицами оксида титана, к исходному СВМПЭ при интенсивном перемешивании добавляют тетрахлорметан-бензольную смесь.

Силиконовые гидрогели, имеющие улучшенную скорость отверждения и другие свойства // 2608391

Изобретение относится к силиконовым полимерам и гидрогелям из них. Предложен силиконовый полимер, имеющий общий коэффициент пропускания по меньшей мере 90%, полученный из реакционноспособных компонентов, содержащих (i) по меньшей мере один силиконовый компонент, представляющий собой сложный эфир (мет)крилата, и (ii) 2-гидроксиэтил акриламид.