Лакокрасочная композиция для покрытия резиновых изделий

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБЕЕтИНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()952930

Союз Советскик

Соцкалисткческкх

Реслублкк (61) Дополнительное к авт. свил-ву (51)М. Кл. з (22) Заявлено 28 01.81 (21) 3238426/23 — 05 с присоединением заявки № (23) Приоритет

С 09 0 3/36 (пе дарстеаивй комитет

Опубликовано 23.08.82 Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 23 08.82 по делом изобретений и открытий (53) УДК 678.7, .046. (088.8) Г. М. Левин, В. А. Берестнев, В. Я. Фройштадт, Б.К.Голубев и Т, В. Старикова (72) Авторы изобретения

Научно — исследовательский институт резиновых и латексных иэделий (71) Заявитель (54) ЛАКОКРАСОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ

РЕЗИНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к производству лакокрасочных материалов, рекомендуемых для покрытия резиновых изделий с последующей их вулканиэацией и может быть . испойьзовано в резинообувной промышлен5 ности для лакирования резиновой обуви темных тонов при вулканизации ее в паровоздушной или воздушной среде.

Известно, что лакирование раэиновой обуви производится лакокрасочными составами на основе окисле нных растительных масел, а также термоде струк тиров анных растворов натрий — бутадненового каучука. В зависимости от свойств лакокрасочной компози; ции и природы основного пленкообразующего этн составы отличаются различными физи. ко-механическими свойствами покрытия (1}.

Однако эти композиции обладают низкой укрываемостью.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и получаемому эффекту является лакокрасочная композиция для покрытия резиновых изделий, включающая пленкообразующее — окисленный натрийбутадиеновый каучук, пентафталевую смолу, сиккатив, растворители — уайт-спирит и этилцеллозольв (гидроксилсодержащий растворитель), и краситель.

В производстве указанного пленкообразуютцего в растворе применяют натрнйбутадиеновый каучук;-.в составе которого отсутствуют антиоксидант, определяющий низкое качество готового покрытия (быстрое растрескивание, потерю блеска, нестабильность растворов каучука в процессе окисления)(2).

К недостаткам окисленного раствора основного пленкообраэующего относится резкий специфический запах, связанный с.образованием при окислении ниэкомолекулярных кетонов и альдегидов, который при распылении создает значительную загазованность рабочего помещения.

Кроме того, в указанной композиции применяют смолы, придающей покрытию хрупкость.

По физико-химическим и технологическим параметрам, известное покрытие отличается сравнительно низкой грязеустойчивостью, быстрой потерей блеска и в целом внешнего вида по3

952930 крытия, высокой степенью старения, приводящей к растрескиванию лаковой пленки.

Цель изобретения — улучшение физико— механических свойств покрытия.

Поставленная цель достигается тем, что лакокрасочная композиция для покрытия резиновых изделий, включающая пленкообразуницее, краситель, сиккатив, уайт — спирит и гидроксилсодержащий растворитель, содержит в качестве лленкообразующего смесь окисленного бутадиенстирольного каучука, ниэкомолекулярного бутадиеннитрильного каучука и низкомолекулярного полибутадиенового гидроксилсодержащего каучука, а также дополнительно содержит оксиэтилированные алкилфенолы С8 — C>2 со степенью оксиэтилирования 2 — 5 при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

Окисленный бутадиенстирольный каучук 6 — 15

Низкомолекулярный бутадиеннитрильный каучук

Низкомолекулярный полибутадиеновый гидроксилсодержащий каучук 2 — 10

Краситель 3,5 — 8

Сик катив 0,5 — 2

Уайт-спирит 65 — 75

Гидроксилсодержащий растворитель

Оксиэтилированные алкилфенолы Са — Ciz со степенью оксиэтилирования 2 — 5 0,1 — 2

Введение в лакокрасочную композицию низкомолекулярных жидких каучуков с различными функциональными группами дает возмОжность направленно регулировать структурномеханические свойства покрытия от эластичных до жестких структур в зависимости от соотношения СООН/ОН в смеси бутадиеннитрильного и гидроксилсодержащего каучуков, Присутствие жидких каучуков с функциональными группами позволяет повысить совместимость компонентов и улучшить общую однородность состава. Замена пентафталевого лака, содержащего в качестве растворителя ксилол или сольвент— нафту в предлагаемом составе на линейные функционально — активные олигомеры позволяет значительно улучшить санитарно — гигиенические условия труда рабочих, особенно при лакировании резиновой обуви методом распыления.

2 — 10

0,5 — 5

Изменяя соотношение низкомолекулярных каучуков, которые вводятся в основной пленко. образующий компонент, можно также регулировать реологические свойства композиции и задавать оптимальные вязкостные параметры определяемые способом лакирования (окунанием, распылением, наливом и др).

6,1

1,74

2,0-5,0

400 -1200

Характеристика компонентов, вводимых в лакокрасочную композицию.

Окисленный раствор сложного лленкообразующего компонента представляет собой 6—

5 15 мас.% раствор бутадиенстирольного или аметилстирольного высокомолекулярного каучука эмульсионной полимеризации марки СКС—

ЗОАРКПН или СКМС вЂ” 30 АРКПН в уайт — спирите.

10 Бутадиенстирольные каучукн — продукт сополимеризации 1,3 — бутадиена и стирола.

Синтез их осуществляют в эмульсии под влиянием свободных радикалов.

Они относятся к числу некристаллизующихся каучуков нерегулярного строения, Звенья стирола в полимерной цепи распределены неравномерно: 30% из них изолированы и около

40% расположены попарно. Около 80% бутадиеновых звеньев находятся в положении 1,4 главным образом в транс-форме и около 20% в положении 1,2. Разновидностью бутадиенстирольных каучуков являются бутадиенметилстирольные каучуки, характеризуемые теми же структурами и свойствами. Выпускаются данные каучуки в большом промышленном. объе- ме по ТУ 38 — 10341 — 70.

Свойства исходного каучука:

Вязкость по Муни 34

Однородность по Муни 30 — 38

Прочность на разрыв, кгс/см 246

Относительное удлинение, % . 726

Остаточное удлинение, % 20

Эластичность по отскоку 38

Время вулканизации, мин 60 .Свободные органические кислоты, %

Антиоксидант (полигард) %

Связанные органические кислоты, % 0,04

Содержание железа, % 0,0036

Неозон Д, % 0,02

Зола, % 0,17 . Влага, % 0,72

Медь, %, 0,00016

Связанный а -метилстирол, % 21,8

Низкомолекулярный бутадиеннитрильный каучук:

Коэффициент полидисперсноности 2,5-3,5

Молекулярная масса 3500-10000

Содержание СООН групп, мас.%

Вязкость при 50 С, Пз

Содержание акрилонитри55 ла, мас.% 8,0 — 30,0

Содержание влаги, мас.% 0,1-0,2

Низкомолекулярный сополимер бутадиена и акрилонитрила получают свободно — радикаль952930 ной или эмульсионной полимеризацией в массе или в эмульсии. Каучуки СКН вЂ” 10ACKH18ACKH — 26А выпускают по ТУ 38 — 30314 — 76 и по ТУ 38 — 10316 — 76.

Низкомолекулярный полибутадиен с концевыми гидроксильными группами (олигодивинил с гидроксильными группами)

HO -tCH2 — CH=CH — CH2 ) — „OH где n = 35-45.

Молекулярная масса

Содержание гидроксильных групп, мас.%

Распределение по типу функциональности (РТФ) % моно би три

Среднечисленная функциональность, f

Структура молекул линейная или ответвление отсутствуют.

2000-2500

1,6-2,5

25-40

60 — 75

1 — 6

1,7-1,9 боковые цепи

В качестве нормальных олефинов используются фракции Са — С10, получаемые олигомериэацией этилена, а также термокрекингом и дегидрированием парафина. К разветвленным относятся тримеры (Cg) и тетрамеры (Cgg) пропилена оптимальным для предлагаемой композиции являются оксиэтилированные алкилфенолы на основе тримеров пропилена, а также нормальных олефинов с содержанием окиси этилена 3 моль на 1 моль алкилфенола.

Гидрок силсодержащие растворители.

Коэффициент полидисперсности 1,8 — 10 в зависимости от конверсии дивинила.

Оксиэтилированные алкилф енолы представляют собой неионогенные поверхностно — активные вещества выпускаемые под названием неонолы АФ, По своему составу они являются смесью полиэтиленгликолевых эфиров алкилфенолов.

Общая формула

RC, Н40 (С Н40)п Н . где R — алкильный радикал с числом углеводородных атомов 8 — 12;

n — количество молей присоединенной окиси этилена.

Для удовлетворения требований растворимости в органических растворителях и совместимости с компонентами лакокрасочной композиции неонолы АФ применяются с низкой степенью оксиэтилирования 2 — 5 моль окиси этилена.

В качестве исходного продукта для синтеза неонолов АФ применяются алкилфенолы, получаемые путем алкилирования фенола нормальными (прямоцепочными) или разветвленными олефинами.

2,0

0,1

0,5

0,5

4,0

1,5

6,0

Этилцеллозольв, бутилцеллозольв, бутиловый спирт, и др. широко выпускаются отечественной промышленностью по ГОСТ 8313 — 76, ТУ 6 — 01 — 222 — 68, ГОСТ 5208 — 76 соответствен5 но. Основной растворитель — уайт — спирит выпускается по ГОСТ 3134 — 78.

Применяемые (как и в известных композициях) сиккативы выполняют функцию катализатора процесса пленкообразования при формировании покрьпия. Они изготавливаются по

ТУ 2902 — 228 — 68 и ТУ 2902 — 276 — 69.

В композиции применяют известные красители и концентраты.

Для окрашивания лакокрасочной композиции также применяют сплав эфира канифоли с индулином, применяемый в промышленности . резиновой обуви.

Изготовление лакокрасочной композиции осушествляют путем взаимного растворения компонентов при интенсивном механическом перемешивании в условиях нормальной температуры. Перед употреблением композиция подвергается фильтрации и анализу.

Пример 1. Лакокрасочная композиция, содержашая, мас.%:

Окисленный бутадиеистирольный каучук (СКС вЂ” ЗОАРКПН) 6,0

Уайт †спир 65,0

Низкомолекулярный бута-, диеннитрильный каучук (СКН вЂ” 10) 2,0

Низкомолекулярный полибутадиеновый каучук с гидроксильными группами (CK3 — ПГ)

Оксиэтилированные алкилфенолы (неонол АФ)

Этилцеллозольв

Сиккативы поливалентных металлов (смесь 7640 и 64 в

40 соотношении 1:1)

Красители на основе сплава эфира канифоли с индулином 3,5

Пример 2 Лакокрасочная кдмпозиция. содепжащая, мас.%:

45 Окисленный бутадиенстирольный каучук (СКС вЂ” ЗОАРКПН) 100

Уайт — спирит 70,0

Низкомолекулярный бутадиен- . нитрильный каучук (СКН вЂ” 18)

Низкомолекулярный полибутадиеновый гидроксилсодержащий каучук (СКД вЂ” Г)

Оксиэтилированные алкилфенолы (неонол АФ) 0,15

Бутилцеллозольв

4,0

Сиккативы поливалентных металлов (смесь 7640 и

64 в соотношении 1:1)

Красители

Пример 3. Лакокрасочная к ция, содержащая, мас.%:

Окисленный бутадиенстирольный каучук

Уайт — спирит

Низкомолекулярный бутадиеннитрильный каучук (СКН-26)

Низкомолекулярный полибутадиеновый гидроксилсодержащий каучук (СКД вЂ” Г)

: Блоксополимеры окиси этилена и высокомолекулярных жирных спиртов или алкилфенолов (неонол) АФ)

Бутиловый спирт

Сиккативы поливалентных металлов (смесь 7640 и 64 в соотношении 1:1)

Краситель омпози15,0

75,0

10,0

10,0

2,0

5,0

2,0

8,0

Сравнительная характеристика физико-химических и механических свойств предлагаемой

952930 лакокрасочной композиции и покрытия на ее основе приведены .в таблице.

Указанные составы могут применяться для различных способов нанесения лакокрасочных композиций, в том числе окунанием, напылением, кистью, а также в электростатическом поле высокого напряжения, Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает улучшение гомогенности, жизнеспособности лакокрасочного состава, повышение физико-механических свойств покрытия достигается более равномерное диспергирование лакокрасочного состава при электростатическом лакировании в поле высокого

15 напрен4 улушается соотношение между рабочей и мертвой зоной распыления, факел распыления более стабилен.

Кроме того, решается вопрос полного исключения растительных и животных видов

>0 сырья, применяемого в производстве резиновой обуви и улучшаются санитарно-гигиенические условия труда рабочих.

952930

)х о с> и о ф о

Ф

>» и х х

Л

>Ъ с о

III о

2 ф

v о

h х со о х а

СЧ а х !

» о о

Ы х аl в х

И

) о

Р о

Е» с)> !

» и о а

Ю а

l с! аl х ф

v !

»

О>

О !

» о о с о

Е»

Ф х !

» .с>

O.

М о

Ю

СЧ и о о ф

О а о

lO .х O

И х х ф о

>х о ф

>х

Е

I>! х а

И о х ъ

))> с) ) а и Р

ID о о ф

И а

М

Cr

О

СЧ

Я а д &

>х о ф

Ф х. х о

Е I Ю и !» а ф

» и х х ч О

I О

Сб

Ш х о

И у а о осх

И Ю о ф о

О СЧ х о

gl Р! о и х

Р

Й

2 х а

О

v о

М

)х о о о х о о х

>О

Ф ц. о

Я а

I о ю х 4 о

Cf + хО х хO

Тч. о

И!

3 х

Ю j а х о

Е о

Х и и о а и а ф. ц а ф »

>О о I

OV ао О

u >

>х о х:», v о к о о ц> х P

O . О .)> Я о о х

>х о ф

Х а о о. ф

Й о о ф к о

et) х

Е о х м о ю И

М сс> с> х с)> )о

=К о х х э о ц о с>

И х

СО) О са о о

Х

gQ X о и о х й, :5 о !

Б

)Д ф Ф

>х Е !

» ф о с> са а и о

6 с» о о х о

g )х

Ft х о н

O М

Ы о m х о

Й

Х х >

И

)> а

Х о, 1» О .а Q

О о хо ф о д

g x о

952930

2 — 10

3,5 — 8

0,5 — 2

65-75

0,5 — 5

0,1 — 2

Составитель В. Балгин

Техред К.Мыцьо

Корректор Г. Решетник

Редактор Н. Рогулич

Тираж 661.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Заказ 6207/41

Филиал ППП "тт тент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Лакокрасочная композиция для покрытия резиновых изделий, включающая пленкообразующее, краситель, сиккатив, уайт — спирит, гидроксилсодержащий растворитель, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения физико — механических свойств покрытия, она содержит в качестве пленкообразующего смесь окисленного бутадиенстирольного каучука, низкомолекулярного бутадиеннитрильного каучука и низкомолекулярного полибутадиенового гидроксилсодержащего каучука, а также дополнительно содержит оксиэтилированные алкилфенолы Са — С со степенью оксиэтилирования 2 — 5 при следующем соотношении компонентов,мас.ч.: .

Окисленный бутадиенстирольный каучук 6 — 15

Низкомолекулярный бутадиеннитрильный каучук 2 — 10

Низкомолекулярный полибутадиеновый гидроксилсодержащий каучук

Краситель

Сик катив

Уайт-спирит . Гидроксилсодержащий растворитель

Оксиэтилированные алкилфенолы Са — Сд со степенью оксиэтилирования 2 — 5

Источники информации, 15 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 141620, кл, С 09 0 3/36, 1960.

2. Авторское свидетельство СССР N 516726, кл. С 09 D 3/36, 1975 (прототип).