Водно-дисперсионная краска для получения высокоэластичных покрытий

Изобретение относится к области производства лакокрасочных композиций, а именно водно-дисперсионных красок, предназначенных для наружной и внутренней окраски. Описывается водно-дисперсионная краска для получения высокоэластичного покрытия, включающая в качестве акрилового пленкообразующего водную пластифицированную акриловую дисперсию Финндисп А-6000 на основе сополимера Н-бутилакрилата со стиролом, карбонатный наполнитель, пигмент - двуокись титана, в качестве загустителя полимерный ассоциативный загуститель Аквафлов НЛС на основе гидрофобизированного полиэфира полиацеталя, в качестве диспергатора триполифосфат натрия и добавку Агапол РА 40 на основе аммонийной соли поликарбоксильного полимера, в качестве пеногасителя добавку БИК-037, представляющую собой водную эмульсию смеси минерального масла, парафина и силикона, в качестве биоцидной добавки антисептик - Неомид 220 на основе йодопроизводных соединений, воду и дополнительно содержит добавку для розлива - реологическую добавку БИК-380 на основе акрилового полимера при определенном соотношении компонентов. Технический результат - краска стабильна при хранении, образует однородные, укрывистые покрытия с высокими эластическими свойствами, способствующие высокой стойкости к испарению, долговечности. 1 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, загрунтованной поверхности металла, старым покрытиям и другим пористым строительным материалам, для окраски стволов деревьев и других материалов, склонных к растрескиванию.

Известна водно-дисперсионная краска (RU 2188217 С2, 2003), включающая (в мас. %) следующие компоненты:

Дисперсия сополимера метилакрилата, бутилакрилата и метакриловой
кислоты	55-70
Каолин	5,8-10,8
Тальк	5,6-10,2
Двуокись титана	6,0-9,6
Кремнезоль	3,2-5,0
Пигменты	0,1-2,6
Эмульгатор - полиоксиэтиленовые эфиры алкилфенолов	0,7-1,0
Трансформаторное масло	0,5-1,0
Загуститель	0,5-1,5
Уайт-спирит	0,5-0,7
Консервант	0,2-0,3
	Остальное до
Вода	100%

Указанная композиция предназначена для внутренних и наружных покрытий металлических поверхностей, подвергающихся обработке давлением, например изгибу, гофрированию, выдавливанию. Особенность краски состоит в том, что она содержит в своем составе кремнезоль (ТУ 2145-002-13002576-94), который при рекомендуемом составе компонентов позволяет придать покрытию повышенную прочность на изгиб, а также стойкость к истиранию, царапанью и коррозии. Использование дисперсии акрилового сополимера метакрилата, бутилакрилата и метакриловой кислоты обеспечивает высокую водостойкость покрытия и незначительное изменение свойств покрытия при увлажнении, а также стойкость к сильному механическому воздействию по отношению к другим латексам. Недостатком является недостаточно высокое значение деформации (250%), что в некоторых случаях не может обеспечить целостность покрытия.

Известна другая водно-дисперсионная краска (RU 2069223 С1, 1996), которая содержит в своем составе, мас.%:

Дисперсия сополимера метакрилата, бутилакрилата и метакриловой кислоты	25-35
Наполнитель (мел)	30-35
Пигмент (двуокись титана)	5-10
Фунгицид	0,2-0,4
Эмульгатор, пеногаситель	0,1-0,2
Диспергатор	1,0-1,5
Загуститель (гидроксиметилцеллюлоза)	0,3-0,6
Аммиак	0,1-0,3
Уайт-спирит	1,2-3,0
Бура	0,005-0,01
Вода	До 100%

Указанная композиция предназначена для внутренних и наружных покрытий из бетона, асбестоцемента, штукатурки, однако указанный состав не обеспечивает прочностных качеств покрытия, позволяющих деформировать основание.

Известна также водоразбавляемая композиция (RU 2083615 С1, 1997) для получения покрытий, стойких к истиранию (антифрикционных), включающая следующие компоненты, мас. %:

60-70% раствор в этиленгликоле и
бутаноле частично нейтрализованного
эпоксиаминокаучукового аддукта и
модифицированного меламиноформальдегидной смолой	20-25
50-60% водная суспензия политетрафторэтилена	5-8
Уксусная кислота	0,05-0,2
Нигрозин	0,4-0,8
Диацетоновый спирт	4-6
Вода	Остальное

Композиция предназначена для защиты элементов изделий, подвергающихся воздействию внешних климатических факторов в процессе хранения и эксплуатации, а также повышенной коррозионной стойкостью покрытия к воздействию морского тумана при сохранении антифрикционных свойств.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является известная "Водно-дисперсионная композиция" (RU 2208026, 2003), которая включает пленкообразователь, пигмент - диоксид титана, наполнитель карбонатный, загуститель, эмульгатор, биоцидную добавку, диспергатор - полифосфат натрия, воду, коалесцирующую добавку - сложный эфироспирт 2,2,4-триметил-1,3-пентандиол моноизобутират "Тексанол" и/или бутилдигликоль, структурирующую добавку - "Аэросил А-300" или аморфный силикагель, антивспенивающую добавку - смесь сложных эфиров ненасыщенных жирных кислот с гидрофобным кремнеземом в минеральном масле - "Фоамекс КЗ" или трибутилфосфат, антифриз - этиленгликоль или пропиленгликоль, при этом в качестве пленкообразующего композиция содержит сополимер эфиров акриловой и метакриловой кислот - "Лакропол 101" или непластифицированную полимерную акриловую дисперсию «Финндисп А-10», в качестве загустителя композиция содержит ассоциативный загуститель - сополимер (мет)акриловых мономеров - "Акрэмос 401" или "Акрэмос 402", или водные дисперсии акрилового сополимера с гидрофобными функциональными группами - "Полифоб TR-117" или "Реолат", в качестве биоцидной добавки содержит фторид натрия или раствор производных изотиазолона 1,2,3-гидрокси-5,9,11-триоксадодекана, 1,3-бис (гидроксиметил) - мочевины-1,6-дигидрокси-2,5-диоксигексана - "Парметол А-26", в качестве диспергатора содержит также и поликислотный диспергатор "Оротан", при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Пигмент	14,0-23,7
Наполнитель	3,8-10,0
Эмульгатор	0,05-0,2
Диспергатор	0,7-1,0
Коалесцент	2,7-6,5
Структурирующая добавка	0,15-0,3
Пеногаситель	0,5-1,0
Антифриз	2,0-5,5
Пленкообразующее - сополимер эфиров
акриловой и метакриловой кислот
Лакропол 101 или непластифицированную
акриловую дисперсию Финндисп	55-60
Ассоциативный загуститель	0,3-0,8
Биоцидная добавка	0,1-0,2

Композиция предназначена для окраски дверных и оконных блоков, полов, стен и строительных конструкций (бетон, дерево), ПВХ композиций по ранее окрашенным поверхностям, а также предварительно загрунтованных металлических поверхностей. Особенностью является возможность введения полиэтиленового воска, что приводит к повышенной износостойкости покрытия, стойкости к царапанью и улучшение декоративных свойств.

Недостатком данной композиции является невысокая эластичность и как следствие невозможность сохранения бездефектного покрытия при сильной деформации подложки, использование акрилатного загустителя в композиции может сказаться на стойкости покрытия к воздействию окружающей среды.

Технической задачей заявленного изобретения является создание водно-дисперсионной краски, обладающей хорошими реологическими и потребительскими свойствами, образующей высокоэластичное покрытие, стойкостью к истиранию, упрощение состава.

Поставленная техническая задача достигается тем, что водно-дисперсионная краска для получения высокоэластичного покрытия, включающая акриловое пленкообразующее в виде водной дисперсии сополимера Н-бутилакрилата со стиролом, карбонатный наполнитель, пигмент - двуокись титана, загуститель, пеногаситель (антивспенивающая добавка), диспергатор, биоцидную добавку и воду, содержит в качестве акрилового пленкообразующего водную пластифицированную акриловую дисперсию Финндисп А-6000 на основе сополимера Н-бутилакрилата со стиролом, в качестве загустителя полимерный ассоциативный загуститель Аквафлов НЛС на основе гидрофобизированного полиэфира полиацеталя, в качестве диспергатора триполифосфат натрия и добавку Агалол РА 40 - аммонийная соль поликарбоксильного полимера, в качестве пеногасителя добавку БИК-037 представляющая собой водную эмульсию смеси минерального масла, парафина и силикона, в качестве биоцидной добавки содержит антисептическую добавку неомид 220 на основе йодопроизводных соединений (действующее вещество - 3-йодо-2-пропинил-бутилкарбамат) и дополнительно содержит добавку для розлива - реологическую добавку БИК - 380 на основе акрилового полимера, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Водная пластифицированная акриловая дисперсия

Финндисп А-6000	35,0-40,0
Карбонатный наполнитель	15,0-25,0
Двуокись титана	15,0-20,0
Вышеуказанный загуститель	0,5-1,0

диспергатор:

Триполифосфат натрия	0,1-0,3
Добавка Агапол РА 40	0,1-0,3
Вышеуказанный пеногаситель	0,1-0,3
Вышеуказанный антисептик	0,5-1,0
Вышеуказанная добавка для розлива	0,2-0,3
Вода	Остальное до 100%

Итак, в качестве акрилового пленкообразующего композиция по изобретению (водно-дисперсионная краска) содержит водную (например 50%-ную) пластифицированную акриловую дисперсию Финндисп А-6000 («Finndisp A-6000» фирмы «Форсит») на основе сополимера Н-бутилакрилата и стирола.

В качестве пигмента краска по изобретению содержит двуокись титана отечественных марок и импортных, например марки «Кронос» («Kronos»).

В качестве карбонатного наполнителя краска содержит, например тонкодисперсный мел марки «Омиакарб», тонкомолотый мрамор природный и другие из карбонатсодержащих пород.

В качестве диспергатора краска содержит триполифосфат натрия и добавку «Агапол PA 40» (фирма «Агаким») на основе аммонийной соли поликарбоксильного полимера. В качестве загустителей краска содержит полимерный диспергатор ассоциативный «Аквафлов НЛС-200» («Аквафлов NLS-200»), или Аквафлов НЛС-400, или Аквафлов НЛС-210, представляющий собой водный раствор гидрофобизированных полиэфиров полиацеталя.

В качестве антисептической (биоцидной) добавки краска содержит добавку неомид 220 на основе йодсодержащих (йодопроизводных) соединений (действующее вещество 3-йодо-2-пропинил-бутилкарбамат) для уменьшения воздействия биогенных факторов.

В качестве пеногасителя (антивспенивающей добавки) краска содержит добавку БИК-037, представляющая собой водную эмульсию смеси минерального масла, парафина и силикона (полиметилсилоксана). В качестве добавки, улучшающей розлив краска содержит реологическую добавку БИК-380 на основе акрилового полимера.

Краску по изобретению готовят путем перемешивания и последующего диспергирования компонентов в диссольвере. При этом сначала загружают последовательно воду, диспергаторы, пеногаситель, добавку для розлива, загуститель, наполнитель, пигмент, далее смесь диспергируют и при работающей мешалке вводят акриловый латекс (водную акриловую дисперсию).

В таблице представлены конкретные примеры краски по изобретению и основные ее потребительские свойства.

Как следует из приведенных данных водно-дисперсионная краска по изобретению имеет хорошие потребительские свойства: стабильна при хранении, образует однородные, укрывистые покрытия с высокими эластическими свойствами, способствующие высокой стойкости к истиранию, долговечности.

Составы водно-дисперсионной краски по изобретению, ее свойства и свойства покрытий на ее основе.

Таблица
№ п/п	Наименование компонентов; свойства	Содержание компонентов по примерам, мас.%
1	2	3	4	5к	6к	7к	8*
1	Водная пластифицированная акриловая дисперсия Финндисп А-6000 (Финндисп А-10)*	40,0	40,0	40,0	35,0	40,0	50,0	30,0	55-60
2	Карбонатный наполнитель - мелкодисперсный мел	24,1	24,4	24,4	15,0	29,1	14,4	34,4	3,8-10,0
3	Двуокись титана	20,0	20,0	20,0	15,0	15,0	20,0	20,0	14-23
4	Полиэфирный ассоциативный загуститель:
	- Аквафлов НЛС-200	-	-	0,5	1,0	-	0,5	0,5	-
	- Аквафлов НЛС-400	0,8	-	-	-	-	-	-	-
- Аквафлов НЛС-210	-	0,5	-	-	-	-	-	-
5	Пеногаситель - добавка БИК-037	0,2	0,2	0,2	0,1	0,2	0,2	0,2	-
6	Антисептическая добавка Неомид 220	1,0	1,0	1,0	0,5	1,0	1,0	1,0	-
7	Диспергаторы	Содержание компонентов по примерам, мас.%
	1	2	3	4	5к	6к	7к	8
	триполифосфат натрия	0,3	0,3	0,3	0,1	0,3	0,3	0,3	0,7-1
добавка Агапол РА 40	0,3	0,3	0,3	0,1	0,3	0,3	0,3
8	Добавка для розлива БИК-380	0,3	0,3	0,3	0,2	0,3	0,3	0,3	-
9	Вода	13,0	13,0	13,0	33,0	13,0	13,0	13,0	-
10	Загуститель Полифоб TR-117**	-	-	-	-	0,8	-	-	0,3-0,8

11	Антифриз (этиленгликоль)	0	0	0	0	0	0	0	2,0-5,5
12	Структурирующая добавка(аэросил)	0	0	0	0	0	0	0	0,15-0,3
13	Эмульгатор	0	0	0	0	0	0	0	0,05-0,2
14	Коалесцент (тексанол)	0	0	0	0	0	0	0	2,7-6,5
11	Вязкость, с по В3-4	25	17	25	20	15	35	17	14
12	Стабильность при хранении	хор.,	хор.,	хор.,	хор.,	плох.,	хор.,	хор.,	хор.,
13	Внешний вид покрытия	ровное, однородное, укрывистое	ровное, однородное, укрывистое	ровное, однородное, укрывистое	ровное, однородное, укрывистое	плохая, плохо укрывает	мелкое	неоднородное	ровное, однородное, укрывистое
14	Эластичность, %	500	500	500	500	500	600	300	5-10
* - прототип ** - в примере 5 к (контрольном) в качестве загустителя использован известный загуститель, используемый в наиболее близком аналоге (прототипе); примеры 5к-7к контрольные, показывающие влияние соотношений на конечные свойства; пример 8 относится к прототипу.

Водно-дисперсионная краска для получения высокоэластичного покрытия, включающая акриловое пленкообразующее в виде водной дисперсии сополимера Н-бутилакрилата со стиролом, карбонатный наполнитель, пигмент - двуокись титана, загуститель, пеногаситель, диспергатор, биоцидную добавку и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве акрилового пленкообразующего водную пластифицированную акриловую дисперсию Финндисп А-6000 на основе сополимера Н-бутилакрилата со стиролом, в качестве загустителя полимерный ассоциативный загуститель Аквафлов НЛС на основе гидрофобизированного полиэфира полиацеталя, в качестве диспергатора триполифосфат натрия и добавку Агапол РА 40 на основе аммонийной соли поликарбоксильного полимера, в качестве пеногасителя добавку БИК-037, представляющую собой водную эмульсию смеси минерального масла, парафина и силикона, в качестве биоцидной добавки антисептик - Неомид 220 на основе йодопроизводных соединений и дополнительно содержит добавку для розлива - реологическую добавку БИК-380 на основе акрилового полимера при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Водная пластифицированная акриловая дисперсия
Финндисп А-6000	35,0-40,0
Карбонатный наполнитель	15,0-25,0
Двуокись титана	15,0-20,0
Вышеуказанный антисептик (биоцидная добавка)	0,5-1,0
Вышеуказанный загуститель	0,5-1,0
Диспергатор:
триполифосфат натрия	0,1-0,3
добавка Агапол РА 40	0,1-0,3
Вышеуказанный пеногаситель	0,1-0,3
Вышеуказанная добавка для розлива	0,2-0,3
Вода	Остальное