Патент на изобретение №2167178
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) АТМОСФЕРОСТОЙКАЯ ЭМАЛЬ
(57) Реферат: Изобретение относится к эмали для защитных и декоративных покрытий деревянных, а также загрунтованных металлических изделий и конструкций, эксплуатируемых в атмосферных условиях умеренного климата. Эмаль содержит коллоксилин ПСВ, пластификатор, пигмент, олеат меди, органический растворитель и дополнительное пленкообразующее сополимер бутилметакрилата с метакриловой кислотой и наполнитель, что позволяет получить долговечные покрытия с повышенной светостойкостью, твердостью, теплостойкостью. 2 табл., 2 ил. Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, в частности, к производству лакокрасочных материалов для защитных и декоративных покрытий деревянных, загрунтованных металлических изделий, эксплуатируемых в атмосферных условиях. По технической сущности наиболее близкой к предлагаемой эмали является эмаль НЦ-132, представляющая собой суспензию пигментов, развальцованных с нитроцеллюлозой, пластификатором и диспергирующей добавкой [ГОСТ 6631-71; М. Л.Лившиц, Б.И.Пшиялковский. Лакокрасочные материалы. Справочное пособие. М., “Химия”, с. 274]. Эта эмаль предназначается для окраски деревянных и предварительно загрунтованных металлических поверхностей изделий, эксплуатируемых в атмосферных условиях умеренного климата. Система покрытия, состоящая из двух слоев эмали НЦ-132, нанесенной на загрунтованную поверхность, способна сохранять атмосферостойкость не менее двух лет (до балла А31 по ГОСТ 9.407-84). Эмаль НЦ-132 содержит, как и предлагаемая эмаль, коллоксилин, смолу – дополнительный пленкообразователь, пластификаторы, пигменты, диспергирующую добавку (олеат меди), органические растворители. Соотношение компонентов в эмали следующее, мас.%: Коллоксилин – 5,79 – 7,85 Смола алкидная (в расчете на сухое вещество) – дополнительный пленкообразователь – 11,58 – 16,00 Пластификаторы (хлорпарафин, дибутилфталат, касторовое масло) – 3,48 – 4,71 Пигменты в виде суховальцованных паст (или жидких паст, полученных на бисерной или шаровой мельнице) – 7,82 – 11,54 Олеат меди (в расчете на сухое вещество) – 0,07 – 0,10 Органические растворители этанол (или изобутанол), бутилацетат, этилацетат (или ацетон), этилцеллозольв или циклогексанон, толуол – Остальное до 100% Основным общим признаком прототипа и заявляемого объекта является атмосферостойкость (светостойкость, тепло-, морозостойкость, влагоустойчивость) в умеренном климате. Недостатками известной эмали являются низкие светостойкость, твердость и теплостойкость получаемого покрытия. Задача изобретения – повышение атмосферостойкости эмали, в частности, светостойкости, теплостойкости, а также твердости эмалевого покрытия. Поставленная цель достигается тем, что в состав эмали, включающей коллоксилин, пластификаторы, пигменты, олеат меди, органические растворители, в качестве дополнительного пленкообразователя вводится сополимер бутилметакрилата с метакриловой кислотой, а также наполнители при следующем соотношении компонентов, мас.%: Коллоксилин марки ПСВ – 9,0 – 10,0 Сополимер бутилметакрилата с метакриловой кислотой – 4,5 – 6,0 Пластификаторы – 4,8 – 5,5 Пигменты – 1,7 – 10,0 Наполнители – 0,5 – 2,0 Олеат меди – 0,07 – 0,1 Органические растворители – Остальное до 100% Летучая часть эмали представляет собой смесь органических растворителей следующего состава, мас.%: Спирт этиловый (в коллоксилине) – 4,93 – 3,83 Бутилацетат – 23,76 – 24,04 Этилацетат – 23,76 – 24,04 Этилцеллозольв – 9,55 – 9,61 Толуол или ксилол – 38,00 – 38,47 – Итого: 100% В качестве пленкообразующего (связующих) в эмали используются: – коллоксилин марки ПСВ по ГОСТ 5936-73. В качестве дополнительного пленкообразующего – – сополимер бутилметакрилата с метакриловой кислотой по ТУ 6-02-115-91 с изм.1, 2; – пластификаторы – хлорпарафин по ТУ 6-01-568-76 или ТУ 6-01-16-90 или фосфатные (трихлорэтилфосфат по ТУ 6-06-241-92, трибутилфосфат по ТУ 6-02-733-84), фталатные (дибутилфталат, диоктилфталат) по ГОСТ 8728; – пигменты – диоксид титана по ГОСТ 9808, ТУ 6-10-1650, пигмент желтый светопрочный по ГОСТ 5691, пигмент красный железоокисный по ТУ 6-10-602-86, пигмент голубой фталоцианиновый по ГОСТ 6220, пигмент зеленый фталоцианиновый по ТУ 6-14-195-77, углерод технический марок К-354, К-504, П-701 по ГОСТ 7885 и другие свето-, атмосферостойкие пигменты; – растворители: спирт этиловый по ГОСТ 17299, ГОСТ 18300, ТУ 07506-004-59-96, бутилацетат нормальный технический ГОСТ 8981, этилацетат по ГОСТ 8981, этилцеллозольв по ГОСТ 8313, толуол нефтяной по ГОСТ 14710-78; – наполнители: слюда мокрого помола ТУ 5725-011-13187253-97, микротальк ТУ 113-00-05759008-2-93, ГОСТ 19284. Процесс изготовления эмали состоит из следующих операций: 1. Приготовление раствора коллоксилина в смеси органических растворителей. 2. Приготовление диспергирующей среды – раствора сополимера бутилметакрилата с метакриловой кислотой в смеси органических растворителей; смешение его с раствором олеата меди, пластификатором. 3. Смешение раствора сополимера бутилметакрилата с метакриловой кислотой и пигментов, наполнителей; преддиспергирование полученной суспензии (в диссольвере или другом аппарате). 4. Получение пигментной пасты – диспергирование полученного состава в бисерной или шаровой мельнице с контролем степени перетира пигментов, наполнителей, массового содержания нелетучих веществ, вязкости. 5. Получение эмали смешением готовой пигментной пасты с раствором коллоксилина в смесителе. 6. Отбор проб эмали и проведение полного анализа (при необходимости постановка на тип), испытания эмали по техническим характеристикам известными способами, слив эмали в тару, фильтрация. Полученная эмаль наносится на окрашиваемые поверхности известными способами. Примеры составов для 6 цветов предлагаемой эмали приведены в табл. 1, а результаты сравнительных испытаний предлагаемой и известной эмали – в табл. 2 и на фиг. 1 и 2: графические изображения зависимости белизны покрытия от времени ультрафиолетового облучения – фиг. 1, зависимости термостарения (оцениваемого по потере веса пленки эмали) от продолжительности нагревания при температуре 160oC. Испытания свойств эмали и покрытий из нее проводятся по стандартным методикам: определение массовой доли нелетучих веществ – по ГОСТ 6989, определение скорости высыхания эмали – – по ГОСТ 19007, условной вязкости эмали – по ГОСТ 8420, укрывистости высушенной пленки эмали – по ГОСТ 6784, адгезии покрытия – по ГОСТ 15140, стойкости покрытия к статическому воздействию воды и индустриального масла – по ГОСТ 9.403, разд.2, эластичности пленки эмали при изгибе – по ГОСТ 6806, прочности пленки при ударе – по ГОСТ 4765, твердости пленки – по ГОСТ 5233, условной светостойкости и белизны покрытия – фотоэлектрическим прибором ФБ-2 по ГОСТ 21903 и инструкции по его эксплуатации. Полученные результаты испытаний композиций предлагаемой эмали и покрытий из нее в сравнении с прототипом (табл. 1 и 2, фиг. 1 и 2) свидетельствуют о достижении цели изобретения. По светостойкости покрытия различных цветов предлагаемой эмали не менее, чем в 2 раза (см. табл. 1) превосходят известную эмаль. Об этом свидетельствует и динамика уменьшения белизны покрытия в зависимости от времени ультрафиолетового облучения. За 200-часовое время облучения белизна покрытия эмалью белого цвета уменьшилась на 8,3%, в то время как белизна покрытия новой эмалью уменьшилась только на 4,6% (фиг. 1, кривые 1 и 2 соответственно). Многократное превосходство предлагаемой эмали по теплостойкости (оцениваемой по потере веса пленки при 160oC и сохранению белизны покрытия) подтверждает графическое изображение (фиг. 2). Пленка предлагаемой эмали белого цвета (кривая 2) за 300 часов темперирования имеет потерю веса всего 0,6% с сохранением декоративных характеристик (цвета, внешнего вида), в то время как известная эмаль уже за 8 часов теряет декоративные характеристики (кривая 1, образец снят с испытания). По твердости покрытия из новой эмали превосходят известную эмаль на 50-100%. Испытуемые образцы покрытий из предлагаемой эмали выдержали 15 циклов ускоренных испытаний атмосферостойкости (умеренный климат). На образцах практически отсутствуют изменения внешнего вида, трещины, пузыри, отслоение. Оценка защитных свойств покрытий – 1 балл (по ГОСТ 9.407-84, п. 2, 3, 6). Содержание модифицирующего пленкообразователя – сополимера бутилметакрилата с метакриловой кислотой, равное 4,5 – 6,0 мас.% является оптимальным для получения всего комплекса малярно-технических свойств эмали, защитных и декоративных характеристик покрытий из нее. При содержании модифицирующего пленкообразователя более 6 мас.% резко возрастает вязкость эмали, а при меньшем содержании ухудшаются светостойкость, теплостойкость покрытия. Введение 0,5-2,0 мас.% высокодисперсных наполнителей обеспечило повышение стабильности эмали при хранении (более рыхлый осадок при длительном хранении), а также физико-механических характеристик покрытий. Большее содержание наполнителей ухудшает внешний вид покрытий, а при меньшем содержании снижается содержание нелетучего остатка эмалей (особенно в эмалях черного и желтого цвета, в которых содержание пигментов минимальное). Содержание пластификаторов (4,8-5,5 мас.%) оптимально. Большее содержание пластификаторов снижает твердость покрытий, а меньшее – не обеспечивает их требуемой эластичности. Предприятием-заявителем подготовлено промышленное производство эмали, разработана техническая документация. Формула изобретения
Коллоксилин марки ПСВ – 9,0 – 10,0 Сополимер бутилметакрилата с метакриловой кислотой – 4,5 – 6,0 Пластификаторы – 4,8 – 5,5 Пигменты – 1,7 – 10,0 Наполнители – 0,5 – 2,0 Олеат меди – 0,07 – 0,1 Органические растворители – Остальное до 100% РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 19.05.2004
Извещение опубликовано: 20.02.2005 БИ: 05/2005
|
||||||||||||||||||||||||||
