Патент на изобретение №2188218
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ВОДНО-ДИСПЕРСИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ
(57) Реферат: Изобретение относится к области производства лакокрасочных композиций, а именно водно-дисперсионных красок, предназначенных для наружной и внутренней окраски зданий и сооружений по пористым строительным материалам (кирпич, бетон, цементная, цементно-известковая штукатурка, древесно-волокнистая плита), по дереву, кроме пола, загрунтованной поверхности металла, старым покрытиям и другим пористым строительным материалам, для окраски стволов деревьев. Композиция содержит водную анионную дисперсию сополимера на основе эфира акриловой кислоты, стирола и карбоксилсодержащего мономера или непластифицированную полимерную дисперсию сополимера н-бутилакрилата и стирола марки “Финндисп А-10”; пигмент; наполнитель; целлюлозный загуститель; полифосфат натрия или гексаметафосфат натрия; тиурам “Д”; скипидар; этиленгликоль, или диэтиленгликоль, или пропиленгликоль; водный раствор аммиака 25%; полиоксиэтиленовый эфир алкилфенола, или сульфанол, или Na-алкансульфонат; этилцеллозольв (моноэтиловый эфир этиленгликоля), или бутилцеллозольв (монобутиловый эфир этиленгликоля), или сложный эфироспирт 2,2,4-триметил-1,3-пентадиол моноизобутират; бутилдигликоль (монобутиловый эфир диэтиленгликоля); сополимер (мет)акриловых мономеров “Акрэмос” или “Реолат-402”, или акрил-уретановый загуститель ассоциативного типа “Полифоб”, или полиуретановая дисперсия типа “Реолат-255”, “Реолат-278”; Аэросил и воду. Кроме того, в качестве диспергирующей добавки может содержать казеин технический, или лигносульфонат, или поликислотные диспергаторы при следующем соотношении 0,5-5,0 мас. %, в качестве пеногасящей добавки может содержать трибутилфосфат, или высокоароматическое масло “Фоамекс”, или уайт-спирит в соотношении 1,0-1,5 мас.%, в качестве консерванта она может содержать раствор производных изотиазолона (12-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис-(гидроксиметил)-мочевины, 1,6-дигидрокси-2,5-диоксигексана) в соотношении 0,15-0,2 мас.%, в качестве стабилизатора рН-среды композиция может содержать 10% раствора NaOH в соотношении 0,1-0,5 мас.%. Сочетание компонентов в определенном соотношении позволяет получить композицию с высокими физико-механическими характеристиками, хорошими реологическими свойствами и экологически безопасную. 4 з.п.ф-лы, 2 табл. Изобретение относится к области производства лакокрасочных композиций, а именно водно-дисперсионных красок, предназначенных для наружной и внутренней окраски зданий и сооружений по пористым строительным материалам (кирпич, бетон, цементная, цементно-известковая штукатурка, древесно-волокнистая плита), по дереву, кроме пола, загрунтованной поверхности металла, старым покрытиям и другим пористым строительным материалам, для окраски стволов деревьев. Известна краска водно-дисперсионная по патенту РФ 2073049 С1, кл. 6 С 09 D 109/08, 5/02, 1997г., содержащая, мас.%: Латекс бутадиен-стирольный – 25-35 Мел – 8-15 Каолин – 9-12 Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы – 0,4-1 Диметиловый эфир полиоксиметиленгликоля (ДЭПОМГ) – 3-5 Масло трансформаторное – 1-3 Эмульгатор – 0,05-0,5 Двуокись титана – 6-12 Карбамид – 2-4 Смесь азокрасителей (“Тамбовская краска”) – 0,05-0,5 Уайт-спирит или бензин марки Б-70 – 1-2 Вода – Остальное Недостатком композиции является плохая атмосферо-, водо-, морозостойкость, достаточно низкая укрывистость, что влечет за собой большой расход краски. Известна водно-дисперсионная композиция по патенту 2059673 С1, кл. 6 С 09 D 5/02, 5/14, РФ, 1996 г., содержащая, мас.ч. Водоразбавляемое пленкообразующее (в пересчете на сухое вещество) – 100 Пигмент – 30-70 Наполнитель – 100-200 Загуститель – 1-10 Эмульгатор – 1-7 Нистатин или его натриевая соль – 0,01-1,5 Вода – 20-200 В данной композиции не указано применение композиции для наружных отделочных работ, не проведены испытания на морозостойкость, недостаточная стойкость к статическому воздействию воды. Известна “Водно-дисперсионная композиция” по патенту 2073047 С1, кл. 6 С 09 D 5/02, РФ, 1997г., содержащая, мас. ч: Пленкообразователь (в пересчете на сухое вещество) – 100 Пигмент – 15-35 Наполнитель – 70-100 Загуститель – 7-15 Эмульгатор – 1-6 2,6-Ди-третбутил-4-метилфенол – 0,01-0,25 Вода – 220-600 В состав могут вводиться также диспергаторы, например полифосфат натрия. В данной композиции не указано использование ее для наружных отделочных работ, не проведены испытания на атмосфероустойчивость, укрывистость, эластичность, водостойкость. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является краска водно-дисперсионная по патенту РФ 2142975 С1, кл. 6 С 09 D 133/04, 5/02, 1997 г. Композиция содержит, мас.%: Эмульсия акриловая сополимерная метилметакрилата, бутилакрилата и метакриловой кислоты МБС-5С (50%-ная) или эмульсия стиролакриловая сополимерная н-бутилакрилата и стирола (марки Финндисп А-10 фирмы “Форсит” Финляндия или др.) – – 45-47 Эмульсия акриловая сополимерная МБМ-20-3,50 – 20-3,50 Или натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы (структурирующая добавка) – 0,30-0,38 Пигменты – 15 -17 Тальк тонкомолотый (наполнитель) – 2,5-3,5 Диспергирующая добавка (полифосфат или гексаметафосфат натрия) – 0,20 Консервирующая добавка (тиурам) – 0,15 Антикоррозионная добавка (нитрит натрия) – 0,20 Пеногасящая добавка (скипидар) – 0,02 Антифриз (этиленгликоль или диэтиленгликоль) – 2,25 Метилсиликонат натрия (гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость ГКЖ-11) – 0,80-0,90 Сульфат бария микронизированный (активный наполнитель) – 8,0-9,0 Аммиак 26%-ный (стабилизатор среды) – 0,70-0,85 Вода питьевая – Остальное Недостатком данной композиции является недостаточная укрывистость, текучесть, что влечет увеличение расхода краски. Задачей изобретения является создание водно-дисперсионной композиции, обладающей высокими физико-механическими характеристиками, хорошими реологическими свойствами, в частности хорошей укрывистостью, улучшенной текучестью и экологически безопасной. Задача решается за счет того, что известная композиция, содержащая пленкообразователь – водную анионную дисперсию сополимера на основе эфира акриловой кислоты, стирола и карбоксилсодержащего мономера или 50% непластифицированную полимерную дисперсию сополимера н-бутилакрилата и стирола марки “Финндисп А-10”, пигмент, минеральный наполнитель, целлюлозный загуститель, структурирующую добавку, диспергирующую добавку – полифосфат натрия или гексаметафосфат натрия, консервирующую добавку – тиурам “Д” (тетраметилтиурамсульфид), пеногасящую добавку – скипидар, антифриз – гликоли (этиленгликоль или диэтиленгликоль, или пропиленгликоль), стабилизатор рН-среды – 25% водный раствор аммиака и воду, дополнительно включает смачиватель – полиоксиэтиленовый эфир алкилфенола или сульфанол, или Na-алкансульфонат, коалесцирующую добавку – этилцеллозольв (моноэтиловый эфир этиленгликоля) или бутилцеллозольв (монобутиловый эфир этиленгликоля), или сложный эфироспирт 2,2,4-триметил-1,3-пентадиол моноизобутират и бутилдигликоль (монобутиловый эфир диэтиленгликоля), в качестве загустителя дополнительно содержит сополимер (мет)акриловых мономеров “Акрэмос” или “Реолат-402”, или акрил-уретановый загуститель ассоциативного типа “Полифоб”, или полиуретановую дисперсию типа “Реолат-255”, “Реолат-278”, в качестве структурирующей добавки содержит Аэросил при следующем соотношении компонентов, мас.%: Водная анионная дисперсия сополимера на основе эфира акриловой кислоты, стирола и карбоксилсодержащего мономера или 50% непластифицированная полимерная дисперсия сополимера н-бутилакрилата и стирола марки “Финндисп А-10” – 6,0-50,0 Пигмент – 3,0-29,0 Минеральный наполнитель – 15,0-50,0 Целлюлозный загуститель – 0,1-0,3 Полифосфат натрия или гексаметафосфат натрия – 0,95-5,0 Тиурам “Д” (тетраметилтиурамдисульфид) – 0,1-0,25 Скипидар – 0,3-1,5 Этиленгликоль или диэтиленгликоль, или пропиленгликоль – 2,5-6,5 Водный раствор аммиака 25% – 0,1-0,5 Полиоксиэтиленовый эфир алкилфенола или сульфанол, или Na-алкансульфонат – 0,02-0,2 Этилцеллозольв (моноэтиловый эфир этиленгликоля) или бутилцеллозольв (монобутиловый эфир этиленгликоля), или сложный эфироспирт 2,2,4-триметил-1,3- пентадиол моноизобутират – 0,1-4,0 Бутилдигликоль (монобутиловый эфир диэтиленгликоля) – 0,1-4,0 Сополимер (мет)акриловых мономеров” “Акрэмос” или “Реолат-402”, или акрил-уретановый загуститель ассоциативного типа “Полифоб”, или полиуретановая дисперсия типа “Реолат”-255″, “Реолат-278” – 0,1-1,0 Аэросил – 0,1-0,3 Вода – Остальное Кроме того, в качестве диспергирующей добавки может содержать казеин технический или лигносульфонат, или поликислотные диспергаторы при следующем соотношении 0,5-5,0 мас. %, в качестве пеногасящей добавки может содержать трибутилфосфат или высокоароматическое масло “Фоамекс”, или уайт-спирит в соотношении 1,0-1,5 мас.%, в качестве консерванта она может содержать раствор производных изотиазолона (12-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис-(гидроксиметил)-мочевины, 1,6-дигидрокси-2,5-диоксигексана) в соотношении 0,15-0,2 мас.%, в качестве стабилизатора рН-среды композиция может содержать 10% раствор NaOH в соотношении 0,2-0,5 мас.%. В предлагаемой композиции используются следующие компоненты: В качестве пленкообразующего в композиции используется водная анионная дисперсия сополимера на основе эфира акриловой кислоты, стирола и карбоксилсодержащего мономера “Эмульсар-272” (ТУ 6-02-00209912-60-97), представляющая собой жидкость молочно-белого цвета без коагулюма и механических примесей, или 50% непластифицированная полимерная дисперсия сополимера н-бутилакрилата и стирола марки “Финндисп А-10” фирмы “Forcit” (Финляндия), обеспечивающие быстрое высыхание, высокие прочностные свойства покрытия (гигиенический сертификат на FINNDISP А-10 фирмы “FORCIT”). В качестве пигмента в композицию вводят высокоэффективный универсальный пигмент белого цвета диоксид титана (ГОСТ 9808-84, ТУ 6-10-1650), пигмент желтый железоокисный (ГОСТ 18172-80), пигмент красный железоокисный (ТУ 6-10-602-86), пигмент зеленый окись хрома (ГОСТ 2912-79), углерод технический (ГОСТ 7885-86), пигмент голубой фталоцианиновый (ТУ 6-36-050- 11400-17-92, ГОСТ 6220-76) и другие пигменты в зависимости от цвета краски. В качестве наполнителя композиция содержит известные минеральные наполнители, такие как: карбонатный наполнитель в виде измельченного природного мрамора с размерами частиц от 2-20 мкм марок “К” и “МК-1” фирмы “Оксид” (ТУ 2321-006-12588040-99), или микромраморный наполнитель “Омиакарб” фирмы “OMYA GmbX” с размерами частиц 2-5 мкм, микронизированный баритовый наполнитель с размерами частиц 5-20 мкм (ТУ 6-10-94.39-96) АО “Геоком”, микронизированный кальцитовый наполнитель марки “МК” с размерами частиц от 1,5 до 10 мкм АО “Геоком” ТУ 301-10-112-97 и мел марки МТД-2 (ТУ 21 РФ-763-92), тальк ТК-1 (ГОСТ 13145-67, ГОСТ 19284-79, ГОСТ 15729-74), микронизированный тальковый наполнитель АО “Геоком” ТУ 21-25-201-96, каолин ГОСТ 19607-74, ГОСТ 19608-84. В качестве загустителя используются целлюлозные загустители: Na-карбоксиметилцеллюлоза (ТУ 6-55-40-90), гидроксиэтилцеллюлоза марки “Натросол” фирмы “Aqualon”, метилгидроксиэтилцеллюлоза “Тилоза” фирмы Clariant” и другие. В качестве диспергатора используются фосфатные добавки, такие как: полифосфат натрия (ТУ 48-0328-21-92), представляющего прозрачное стекловидное вещество или гексаметафосфат натрия (Sodium Hexa-meta phosphate) фирмы “Fosfa” (Китай), или добавки растительного и животного происхождения, такие как: казеин технический (ГОСТ 17626-81) или лигносульфонат (ТУ 13-0281036-15-89), или поликислотные диспергаторы фирмы “Rohm and Haas”, “BYK Cera”, EFKA (гигиеническое заключение на продукцию, товар 78.1.6.260 П 2335 3.0 от 27.03.2000 г. Центра Госсанэпиднадзора в г.Санкт-Петербурге, паспорт безопасности компании “Rohm and Haas (UK) Ltd” (Великобритания). В качестве консерванта используется тиурам “Д” м. А (тетраметилтиурамсульфит) (ГОСТ 740-76), представляющий собой порошок серого цвета или жидкий импортный консервант – раствор производных изотиазолона (12-гидрокси-5,8,11 -триоксадодекана, 1,3-бис-(гидроксиметил)-мочевины, 1,6-дигидрокси-2,5-диоксигексана) фирмы “Шульке и Майр Гмбх” (Германия). В качестве пеногасителя используется трибутилфосфат (ТУ 6-02-733-84), представляющий собой прозрачную маслянистую жидкость или уайт-спирит (ГОСТ 3134-78), или скипидар (ГОСТ 1571-82, ГОСТ 16943-71) или высокоароматическое масло “Фоамекс” (смесь сложных эфиров ненасыщенных жирных кислот и гидрофобного парообразного диоксида кремния в минеральном масле с кислотным числом 5,3 мгКОХ/г, сухим веществом 99,6%, плотностью 898 г/л), представляющего собой вязкую жидкость янтарного, переливчатого цвета, обеспечивающего равномерное нанесение краски по вальцевой технологии, а также исключающий образование микропены в составе краски (сертификат фирмы degussa Goldschmidt Italia) В качестве стабилизатора морозостойкости (антифриза) композиция содержит гликоли, например, этиленгликоль (ГОСТ 10164-75) или диэтиленгликоль (ГОСТ 10138-93), или пропиленгликоль ТУ 6-14-719-82, представляющие собой сиропообразную жидкость, бесцветную, прозрачную, гигроскопичную, смешивающуюся во всех отношениях с водой и спиртом. В качестве стабилизатора рН-среды в композицию вводится 25% водный раствор аммиака (ГОСТ 9 – 92) или 10% водный раствор щелочи NaOH ГОСТ 2263-79, ГОСТ 11078-78. В качестве смачивателя используется неионогенное поверхностно-активное вещество – полиоксиэтиленовый эфир алкилфенола – ОП-7, ОП-10 (ГОСТ 8433-81), представляющее собой маслоподобную жидкость светло-желтого цвета или ионогенные ПАВ: сульфанол (ТУ 6-01-1001-75), порошкообразный компонент белого цвета, Na-алкансульфонат (волгонат) (ТУ 6-01-5763450-102-90). В качестве коалесцирующей добавки используется моноэтиловый эфир этиленгликоля (этилцеллозольв) (ГОСТ 8313-88) или монобутиловый эфир этиленгликоля (бутилцеллозольв) ТУ 6-09-2581-76, или сложный эфироспирт 2,2,4-триметил-1,3-пентандиол моноизобутират (“Тексанол”) (гигиенический сертификат фирмы EASTMAN). В качестве дополнительного эффективного коалесцента, улучшающего реологию в покрытиях при использовании ассоциативных загустителей и быстрого образования нелипнущей и жесткой пленки, используется бутилдигликоль (монобутиловый эфир диэтиленгликоля) (ТУ 6-09-3289-79). В качестве дополнительного загустителя с целью улучшений реологических свойств композиция содержит акриловую эмульсию “Акрэмос 401” (ТУ 6-02-5757599-157-91), представляющую собой частично нейтрализованный сополимер (мет)акриловых мономеров, полученный эмульсионным методом в виде вязкой прозрачной жидкости, или “Реолат-420”, состоящий из полиакриламита, представляющего собой молочно-белую эмульсию или акрил-уретановый загуститель ассоциативного типа “Полифоб” фирмы “Union Carbide” в виде водорастворимых полимеров, в состав которого входят ацетальдегид -0,001%, этилакрилат – 0,002%, полимер добавка – 40%, вода – 60 %, представляющего собой вязкую белесоватую жидкость (гигиенический сертификат на POLIPHOBE фирмы “UNION CARBIDE”), или полиуретановую дисперсию на водной основе типа “Реолат-255”, “Реолат-278” в виде раствора полиуретана и смеси воды с бутилдигликолем фирмы Элементис/Реокс (Elementis/Rheox (рекламный лист фирмы “RHEOX”). В качестве структурирующей добавки композиция содержит Аэросил м. А – 300 (ГОСТ 14922-77), представляющий собой чистую двуокись кремния в виде рыхлого голубовато белого порошка. Предлагаемая водно-дисперсная краска готовится по следующей технологии: Предварительно готовится раствор загустителя. В смеситель загружают воду и при работающей мешалке и необходимой температуре засыпают расчетное количество целлюлозного загустителя, перемешивают до полного растворения, возможно добавление консерванта и стабилизатора морозостойкости (антифриза). Далее готовят водный полуфабрикат. В смеситель или диссольвер при работающей мешалке загружают необходимое количество воды, раствора загустителя, диспергатор, смачиватель, пеногаситель, стабилизатор морозостойкости, перемешивают до полного растворения (усреднения). Пигментную пасту готовят в диссольвере. Загружают водный полуфабрикат, консервант, структурирующую добавку, пигменты, наполнители, усредняют, диспергируют суспензию пигментов и наполнителей непосредственно в диссольвере при 1600 мин-1 или с использованием бисерной мельницы или краскотерки. Приготовление краски и постановка на “тип”. Загружают пигментную пасту в зависимости от цвета краски, усредняют, загружают раствор аммиака, смесь коалесцентов, акриловую дисперсию, через 3-5 мин добавляют пеногаситель и ассоциативный загуститель. Примеры конкретного выполнения приведены в табл.1; физико-механические показатели предлагаемой композиции – в табл.2. Как видно из данных, приведенных в табл. 2, качество водно-дисперсионной краски не уступает качеству прототипа, а по некоторым показателям превосходит. Формула изобретения
Водная анионная дисперсия сополимера на основе эфира акриловой кислоты, стирола и карбоксилсодержащего мономера или непластифицированная полимерная дисперсия сополимера н-бутилакрилата и стирола марки “Финндисп А-10” – 6,0 – 50,0 Пигмент – 3,0 – 29,0 Наполнитель – 15,0 – 50,0 Целлюлозный загуститель – 0,1 – 0,3 Полифосфат натрия или гексаметафосфат натрия – 0,95 – 5,0 Тиурам “Д” – 0,1 – 0,25 Скипидар – 0,3 – 1,5 Этиленгликоль, или диэтиленгликоль, или пропиленгликоль – 2,5 – 6,5 Водный раствор аммиака 25% – 0,1 – 0,5 Полиоксиэтиленовый эфир алкилфенола, или сульфанол, или Na-алкансульфонат – 0,02 – 0,2 Этилцеллозольв (моноэтиловый эфир этиленгликоля), или бутилцеллозольв (монобутиловый эфир этиленгликоля), или сложный эфироспирт 2,2,4-триметил-1,3-пентадиол моноизобутират – 0,1 – 4,0 Бутилдигликоль (монобутиловый эфир диэтиленгликоля) – 0,1 – 4,0 Сополимер (мет)акриловых мономеров “Акрэмос” или “Реолат-402”, или акрил-уретановый загуститель ассоциативного типа “Полифоб”, или полиуретановая дисперсия типа “Реолат-255”, “Реолат-278” – 0,1 – 1,0 Аэросил – 0,1 – 0,3 Вода – Остальное 2. Водно-дисперсионная композиция по п.1 отличается тем, что в качестве диспергирующей добавки содержит казеин технический, или лигносульфонат, или поликислотные диспергаторы в соотношении 0,5-5,0 мас.%. 3. Водно-дисперсионная композиция по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что в качестве пеногасящей добавки содержит трибутилфосфат, или высокоароматическое масло “Фоамекс”, или уайт-спирит в соотношении 1,0-1,5 мас.%. 4. Водно-дисперсионная композиция по пп.1-3, отличающаяся тем, что в качестве консерванта она дополнительно содержит раствор производных изотиазолона в соотношении 0,15-0,2 мас.%. 5. Водно-дисперсионная композиция по пп.1-4, отличающаяся тем, что в качестве стабилизатора рН-среды она содержит 10%-ный раствор NaOH в соотношении 0,1-0,5 мас.%. РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
