Противообрастающая краска для самополирующегося покрытия

 

Использование: для защиты от обрастания животными и растительными организмами подводной части корпусов судов и гидротехнических сооружений. Сущность: противообрастающая краска для самополирующегося покрытия, включающая, мас.ч.: сополимер бутилметакрилата с карбалкоксиметилметакрилатом 100, канифоль 5-100ч, медьсодержащий биоцид 200-600ч, пигмент 20-200ч, и органический растворитель 100-600ч. 2 табл.

Изобретение относится к области разработки противообрастающих красок для самополирующихся вскрытий, предназначенных для защиты от обрастания животными и растительными организмами подводной части корпусов судов и гидротехнических сооружений.

Противообрастающие покрытия с самополирующимися свойствами в настоящее время являются наиболее совершенным видом покрытий этого типа. Основное их достоинство обеспечение высокой гладкости поверхности в сочетании с хорошими противообрастающими свойствами Наиболее близкой к заявляемой краске является противообрастающая краска для самополирующегося покрытия, промышленно освоенная под маркой Sigmaplayn Ecol. НВ. Краска содержит мас. ч.

полимерный пленкообразователь 100 канифоль 10-200 пигменты 10-100 биоцид 100-300 органические растворители 100-400 В качестве полимерного пленкообразователя введен сополимер на основе мономера формулы N R¹R³(R²)(CH₂)_n С(О), где R¹, R² Н, алкил, алкенил, R³-метилен, карбонил, n≥1 (N) -винилпирролидон, N винилпиперидон, N винилкапролактам), акрилового сополимера (бутилакрилат), алкил (С_1-4) метакрилата (метилметакрилат).

Покрытие на основе краски-прототипа экологически безопасно, но обладает недостаточно высокой атмосферостойкостью и недостаточной гладкостью в процессе эксплуатации.

Техническая задача изобретения заключается в повышении атмосферостойкости и гладкости самополирующегося покрытия при сохранении его экологической безопасности.

Указанный технический результат достигается тем, что противообрастающая краска, включающая полимерный пленкообразователь, канифоль, медьсодержащий биоцид, пигмент, органические растворители, в качестве полимерного пленкообразователя содержит сополимер бутилметакрилата с карбалкоксиметилметакрилатом формулы: где R CH₃, C₂H₅, С₃Н₇ n 20-80 мас.ч.

m 80-20 мас.ч.

при следующем соотношении компонентов (в мас.ч.):
сополимер бутилметакрилата с карбалкоксиметилметакрилатом 100
канифоль 5-100
медьсодержащий биоцид 200-600
пигмент 200-200
органические растворители 100-600
Сополимер бутилметакрилата с карбалкоксиметилметакрилатом в соотношении 20-80 80-20 мас.ч. представляет собой твердый белый порошок с молекулярной массой 40-250 тыс, Т-стеклования 36^oС, Т-плавления 180^oС, хорошо растворим в кетонах, ацетонах, ароматических углеводородах, не растворим в низших спиртах, алифатических углеводородах. Выпускная форма описанного сополимера 30-50% ный раствор в органическом растворителе.

Сополимер в литературе не был описан.

Сополимер бутилметакрилата с карбалкоксиметилметакрилатом получают, например, следующим образом: в 3-горлую колбу объемом 0,25 л, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают 20 г бутилметакрилата, 25 r карбалкоксиметилметакрилата, 36,7 г ксилола, 0,5 г пероксида бензоила, 0,4 г додецилмеркантана. После загрузки компонентов включают мешалку, подают охлаждающую воду в холодильник и нагревают колбу до 70-75^oС.

По окончании процесса отбирают пробу на определение содержания остаточных мономеров. При их содержании менее 0,5% вводят 18,3г ксилола. Колбу охлаждают, содержимое ее выгружают. Полученный продукт представляет собой 42% -ный раствор сополимера в ксилоле прозрачная безцветная жидкость с вязкостью по воронке В3-246 с диаметром сопла 4 мм 75 секунд.

В составе также используются:
канифоль сосновая (ГОСТ 19113-84)
биоциды: закись меди (ТУ 686-60-84), роданистая медь (ТУ 6-09-2651-80), резинат меди (промышленностью в России не выпускается, готовится путем сплавления канифоли сосновой и окиси меди при температуре 120-150^oС) порошок медный марок ПМС-Л (ТУ 48-0318-070-91)
пигменты: оксид цинка (ТУ 202-84), железный сурик (ТОСТ 8135-74), мел обогащенный природный (ГОСТ 12085-88), аэросил марки АМС (ТУ 6-18-12-80), пигмент красный железоокисный (ТУ 6-10-602-86) и другие
растворители: ксилол каменноугольный (ГОСТ 3543-76), толуол нефтяной (ГОСТ 14710-76), ацетон (ГОСТ 2768-84), н.бутиловый спирт (ГОСТ 5208-81) и другие.

Примеры краски представлены в таблице 1.

Краску изготавливают путем диспергирования одновременно всех компонентов в шаровой или бисерной мельнице до степени перетира не менее 80 (по прибору "Клин").

Постановка "на тип" производится в смесителях путам добавления сольвента или ксилола.

Краску наносят кистью, валиком или с помощью установок безвоздушного распыления типа "Спрут".

Результаты испытаний покрытий приведены в таблице 2.

Атмосферостойкость покрытий оценивалась путем их испытания по переменному циклу: 4 месяца выдержка в морской атмосфере + 4 месяца выдержка на стационарном морском стенде, т.е. один цикл испытаний составляет 8 месяцев. Испытания проводились до появлений видимых изменений нa поверхности покрытия.

Скорость выщелачивания меди из покрытий определяют путем выдержки образца покрытия в аэрируемой морской воде с последующим отбором пробы этой воды и экстракции меди раствором диэтилдитиокарбоматом свинца в четыреххлористом углероде, концентрацию меди в растворе определяют фотоколориметром на приборе СФ-4.

Оценка гладкости покрытия (эффекта самополирования) производилась по изменению параметра шероховатости R а (среднее квадратичное отношение от профиля шероховатости в мкм) на профилометрепрофилографе ДР-201 в соответствии с инструкцией к прибору. Краски наносились на металлические пластинки, предварительно окрашенные противокоррозионными красками, на которых замерялась исходная шероховатость, а также шероховатость после воздействия на покрытие потока воды (вращение на роторных установках со скоростью 15 м/сек в течение 4 месяцев).

Как следует из данных, представленных в таблице 2, покрытие на основе заявляемой краски, в сравнении с покрытием на основе краски-прототипа, обладает высокой атмосферостойкостью и повышенной гладкостью в процессе эксплуатации, что позволяет использовать краску также для защиты от обрастания районов переменной ватерлинии судов.

Кроме того, покрытие на основе краски предлагаемого состава соответствует международным требованиям по охране морской среды. ТТТ1

Формула изобретения

Противообрастающая краска для самополирующегося покрытия, включающая полимерный пленкообразователь, канифоль, медьсодержащий биоцид, пигмент, органический растворитель, отличающаяся тем, что в качестве полимерного пленкообразователя она содержит сополимер бутилметакрилата с карбалкоксиметилметакрилатом формулы:

где
R-CH₃, C₂H₅, C₃H₇;
n 20-80 мас.

m 80-20 мас.

при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Сополимер бутилметакрилата с карбалкоксиметилметакрилатом 100
Канифоль 5 10
Медьсодержащий биоцид 200-600
Пигмент 20-200
Органический растворитель 100-600