Нитроцеллюлозная лакокрасочная композиция

Нитроцеллюлозная лакокрасочная композиция предназначена для защитно-декоративных покрытий изделий из дерева, металлических поверхностей, деталей машин, приборов, эксплуатируемых внутри помещений, в атмосферных условиях и агрессивных средах. Нитроцеллюлозная лакокрасочная композиция включает пленкообразующее - коллоксилин лаковый, смолу стирольно-инденовую, пластификаторы - дибутилфталат и флотореагент - оксаль, суховальцованную пасту «СВП» на основе пигментов, развальцованных с коллоксилином лаковым, дибутилфталатом и олеатом меди или на основе пигментов, развальцованных с коллоксилином лаковым, дибутилфталатом, соя лецитином или на основе пигмента диоксида титана, развальцованной с коллоксилином лаковым, дибутилфталатом, соя лецитином и мелом, растворители - смесь бутилацетата, ацетона, спирта этилового, толуола, спирта изобутилового и воды или смесь бутилацетата, ацетона, толуола, спиртоэфирного концентрата - побочный продукт производства бутиловых спиртов и 2-этилгексанола, пропилбутилового растворителя - отход производства изоамилового спирта, воды. Технический результат - получение композиции с пониженным блеском 40-50% и повышенной устойчивостью к воздействию переменных температур от плюс 60°С до минус 40°С, 25-40 циклов. 2 табл.

 

Изобретение относится к лакокрасочным материалам, а именно к области разработок эмалей, предназначенных для защитно-декоративных покрытий изделий из дерева, металлических поверхностей, деталей машин, приборов, эксплуатируемых внутри помещений, в атмосферных условиях и агрессивных средах.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков и достигаемому результату к заявляемому изобретению является, «Нитроцеллюлозная лакокрасочная композиция» по патенту РФ №2309173, МПК С09D 101/18.

Композиция включает в себя следующие компоненты, мас.ч.:

Коллоксилин лаковый	0,5-5,0
48-52%-ный раствор глифталевой смолы в толуоле и
ксилоле, модифицированной растительными маслами -
«смола 188»	10-18
Дибутилфталат	0,1-2,0
Флотореагент - оксаль	0,1-2,0
Суховальцованная паста «СВП» на основе пигментов,
развальцованных с коллоксилином лаковым, дибутил-
фталатом и олеатом меди	5-25
Бутилацетат	6-15
Ацетон	5-15
Спирт этиловый	6-15
Толуол	20-30
Спирт изобутиловый	10-20
Вода	0,1-5,0

Кроме того, в нитроцеллюлозной лакокрасочной композиции суховальцованная паста «СВП» белого цвета на основе двуокиси титана, развальцованной с коллоксилиновым лаком, дибутилфталатом и олеатом меди, содержит мел до 15 мас.ч.

Недостатками этой нитроцеллюлозной лакокрасочной композиции являются повышенный блеск 77-80% и низкая устойчивость к воздействию переменных температур от плюс 60°С до минус 40°С, 10-15 циклов.

Задачей изобретения является создание нитроцеллюлозной лакокрасочной композиции, обладающей пониженным блеском и повышенной устойчивостью к воздействию переменных температур от плюс 60°С до минус 40°С при сохранении значений остальных показателей на том же уровне.

Поставленная задача решается за счет того, что нитроцеллюлозная лакокрасочная композиция, включающая пленкообразующее - коллоксилин лаковый, пластификаторы - дибутилфталат и флотореагент - оксаль, суховальцованную пасту, растворитель и воду, в качестве пленкообразующего она дополнительно содержит смолу стирольно-инденовую, в качестве суховальцованной пасты - суховальцованную пасту «СВП» на основе пигментов, развальцованных с коллоксилином лаковым, дибутилфталатом и олеатом меди или на основе пигментов, развальцованных с коллоксилином лаковым, дибутилфталатом и соя лицитином, или на основе пигмента диоксида титана, развальцованного с коллоксилином лаковым, дибутилфталатом, соя лицитином и мелом, в качестве растворителей содержит смесь бутилацетата, ацетона, спирта этилового, толуола, спирта изобутилового, воды или смесь бутилацетата, ацетона, толуола, спиртоэфирного концентрата - побочный продукт производства бутиловых спиртов и 2-этилгексанола, пропилбутилового растворителя - отход производства изоамилового спирта, воды, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Коллоксилин лаковый	0,5-10,0
Смола стирольно-инденовая	5,0-20,0
Дибутилфталат	0,1-5,0
Флотореагент - оксаль	0,1-5,0
Суховальцованная паста «СВП» на основе
пигментов, развальцованных с коллоксилином
лаковым, дибутилфталатом и олеатом меди или
На основе пигментов, развальцованных с коллоксилином
лаковым, дибутилфталатом и соя лицитином, или
На основе пигмента диоксида титана, развальцованного с
коллоксилином лаковым, дибутилфталатом, соя
лицитином и мелом	5-25

Смесь

Бутилацетата	6-20
Ацетона	1-15
Спирта этилового	6-20
Толуола	20-35
Спирта изобутилового	5-25
Воды	0,1-5,0
Или смесь
Бутилацетата	6-20
Ацетона	1-15
Толуола	6-20
Спиртоэфирного концентрата - побочный продукт	10-25
производства бутиловых спиртов и 2-этилгексанола
Пропилбутилового растворителя - отход производства
изоамилового спирта	5-20
Воды	0,1-5,0

Компоненты, используемые в нитроцеллюлозной лакокрасочной композиции:

Пленкообразующее:

Коллоксилин лаковый по ГОСТ Р50461-92;

Смола стирольно-инденовая представляет собой продукт термической полимеризации ненасыщенных ароматических углеводородов, выпускается по ТУ 14-6-89-73 со следующими показателями:

Внешний вид	Не слипающиеся в монолитную массу гранулы, пластины толщиной до 3 мм, не содержащие посторонних примесей;
Температура размягчения	80-100°С;
Кислотность HCl, не более	0,05%
Массовая доля влаги, не более	0,4%
Массовая доля общей серы, не более	6,0%

Пластификаторы:

Дибутилфталат по ГОСТ 8728-77

Флотореагент - оксаль по ТУ 2452-029-057-66801-92

Суховальцованная паста «СВП» по ТУ 84-186-88 на основе пигментов, развальцованных с коллоксилином лаковым, дибутилфталатом и олеатом меди, следующего состава, мас.ч.:

Цвет суховальцованной пасты «СВП»	Пигмент	Коллоксилин лаковый	Дибутилфталат	Олеат меди
Белый на диоксиде титана	60	25,5	14	0,5
Белый на окиси цинка	60	26	13	0,5
Лимонный на кроне свинцовом лимонном	60	25,5	14	0,5
Желтый на кроне свинцовом желтом	60	26,5	13	0,5
Желтый на пигменте желтом железоокисном	50	33	16,5	0,5
Зеленый на пигменте зеленом фталоцианиновом	30	49,5	20	0,5
Синий на пигменте голубом фталоцианиновом	40	41	18,5	0,5
Черный на углероде техническом	20	56	23,5	0,5
Красный на пигменте красном железоокисном	50	30,5	19	0,5
Коричневый на сурике железном	50	32	17,5	0,5

Суховальцованная паста «СВП» на основе пигментов, развальцованных с коллоксилином лаковым, дибутилфталатом и соя лецитином, следующего состава, мас.ч.:

Цвет суховальцованной пасты «СВП»	Пигмент	Коллоксилин лаковый	Дибутилфталат	Соя лецитин
Белый на диоксиде титана	60	25,5	14	1
Белый на окиси цинка	60	26	13	1
Лимонный на кроне свинцовом лимонном	60	25,5	14	1
Желтый на кроне свинцовом желтом	60	26,5	13	1
Желтый на пигменте желтом железоокисном	50	33	16,5	1
Зеленый на пигменте зеленом фталоцианиновом	30	49,5	20	1
Синий на пигменте голубом фталоцианиновом	40	41	18,5	1
Черный на углероде техническом	20	56	23,5	1
Красный на пигменте красном железоокисном	50	30,5	19	1
Коричневый на сурике железном	50	32	17,5	1

Суховальцованная паста «СВП» белого цвета на основе пигмента диоксида титана, развальцованного с коллоксилином лаковым, дибутилфталатом, соя лецитином и мелом, следующего состава, мас.ч.:

Компонент	Примеры, мас.ч
1	2	3	4
Диоксид титана	50	45	40	36
Коллоксилин лаковый	25	25	25	25
Дибутилфталат	14	14	14	14
Соя лецитин	1	1	1	1
Мел	10	15	20	24

В качестве пигментов используются:

Диоксид титана	по ТУ 6-34-5762326-10-91
Окись цинка	по ГОСТ 202-84
Крон свинцовый	по ГОСТ 478-84
Сурик железный	по ГОСТ 8135-74
Пигмент алый	по ГОСТ 8567-96
Пигмент желтый железоокисный	по ГОСТ 18172-80
Пигмент красный железоокисный	по ТУ 6-34-576-232617-91
Пигмент зеленый фталоцианиновый	по ТУ 6-36-05011400-20-92
Пигмент голубой фталоцианиновый	по ТУ 6-36-050-11400-17-92
Углерод технический	по ГОСТ 7885-86

В качестве диспергатора: используется соя лецитин «Nalec 10-F», представляющего смесь натуральных фосфолипидов со следующими показателями (приложение: информационный листок):

Внешний вид: жидкость коричневого цвета;

Содержание масла	38%
Содержание нерастворимых в ацетоне веществ	62%
Пероксидное число	3
Кислотное число	30 мгКОН/г
Вязкость при 25°С	125 сантистокс
Общее бактериальное число	5000 г

Соя лецитин «АДЛЕК», представляющий смесь натуральных фосфолипидов со следующими показателями (приложение: информационный листок):

Внешний вид: жидкость коричневого цвета;

Содержание нерастворимых в ацетоне веществ	62%;
Пероксидное число	1;
Кислотное число	28 мгКОН/г;
Вязкость при 25°С	10 Па·с;
Общее число микроорганизмов	5000 г

Олеат меди по ТУ 84-1175-88

Органические растворители:

Бутилацетат	по ГОСТ 8981-75;
Ацетон	по ГОСТ 2768-84;
Спирт этиловый	по ТУ 38-402-62-117-90;
Толуол	по ГОСТ 9880-76;
Спирт изобутиловый	по ТУ 64-5-65-80

Спиртоэфирный концентрат представляет собой побочный продукт производства бутиловых спиртов и 2-этилгексанола, выпускается по ТУ 2422-012-53505711-2005.

Показатели:

Внешний вид	Однородная жидкость от бесцветного до светло-желтого цвета, не содержащая механических примесей
Плотность при 20°С	0,750-0,850 г/см3
Фракционный состав:
Температура начала кипения	60°С
Температура конца кипения	215°С
Кислотность	30 мгКОН/100 г
Массовая доля воды, не более	0,5%

Пропилбутиловый растворитель, состоящий из смеси пропилового, изобутилового, этилового и следов амилового спирта, получаемый в результате фракционной перегонки сивушного масла и являющийся отходом производства изоамилового спирта, выпускается по ТУ 2319-016-029685616-2006.

Показатели:
Внешний вид	Прозрачная жидкость
Пределы перегонки, %, к первоначальному объему при температуре перегонки от 89 до 100°С, не менее	80
от 101 до 116°С, не более	20
Плотность при 20°С	0,803-0,860 г/см3
Объемная доля кислот в пересчете на уксусную, не более	0,01%
Объемная доля спиртов, не менее	85%

Предлагаемая нитроцеллюлозная лакокрасочная композиция готовится в два этапа.

Первый этап. Получение суховальцованной пасты «СВП» на основе пигментов, развальцованных с коллоксилином лаковым, дибутилфталатом и олеатом меди.

В смесителе СМ-400 без обогрева смешивают расчетное количество коллоксилина лакового, дибутилфталата, олеата меди или соя лецитина и пигмента в течение 35-45 минут. При изготовлении суховальцованной пасты «СВП» белого цвета на диоксиде титана дополнительно вводят расчетное количество мела.

Смесь обрабатывают на вальцах с рифленой поверхностью бочек, работающих с фрикцией 1:1,27 при температуре 75-80°С в течение 3-5 минут и продавливают через отверстия формующих колец. Получают таблетку толщиной 12 мм суховальцованной пасты «СВП»

Второй этап. Приготовление нитроцеллюлозной лакокрасочной композиции.

Композицию готовят по общепринятой технологии в смесителе с роторно-струйной или лопастной мешалкой путем растворения 0,5 мас.ч. коллоксилина лакового, 5 мас.ч. смолы стирольно-инденовой, 0,1 мас.ч. дибутилфталата, 0,1 мас.ч флотореагента - оксаль, 5,0 мас.ч. суховальцованной пасты «СВП» на основе пигментов, развальцованных с коллоксилином лаковым, дибутилфталатом и олеатом меди в 6 мас.ч. бутилацетата, 1 мас.ч. ацетона, 6 мас.ч. спирта этилового, 5 мас.ч. спирта изобутилового, 20 мас.ч. толуола и 0,1 мас.ч. воды при перемешивании в течение 30-60 минут без обогрева. Нитроцеллюлозную лакокрасочную композицию наносят на чистую сухую поверхность кистью, валиком, пневматическим распылителем и наливом.

В таблице 1 приведены примеры конкретного выполнения компонентного состава нитроцеллюлозной лакокрасочной композиции.

В таблице 2 приведены свойства предлагаемой нитроцеллюлозной лакокрасочной композиции в сравнении с известным составом.

Свойства нитроцеллюлозной лакокрасочной композиции определены по ГОСТ 6631-74. Липкость нитроцеллюлозной лакокрасочной композиции определена по ГОСТ 17318. Устойчивость к воздействию переменных температур от плюс 60°С до минус 40°С по прототипу определена дополнительно по ГОСТ 27037.

Из таблицы 2 видно, что нитроцеллюлозная лакокрасочная композиция по изобретению имеет блеск 40-50% и устойчивость к воздействию переменных температур от плюс 60°С до минус 40°С 25-40 циклов при сохранении значений остальных показателей на том же уровне.

Таблица 1
Наименование компонентов	По патенту 2309173	По примерам, мас.ч
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
Пленкообразующее:
Коллоксилин лаковый	0,5-5,0	0,5	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0	7,0	8,0	9,0	10
48-52%-ный раствор глифталевой смолы в толуоле и ксилоле, модифицированной растительными маслами «смола 188»	10-18	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Смола стирольно-инденовая	-	5	7	9	11	13	15	16	17	18	19	20
Пластификаторы:
Дибутилфталат	0,1-2,0	0,1	0,5	1,0	1,5	1,8	2,0	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0
Флотореагент - оксаль	0,1-2,0	0,1	0,5	1,5	1,0	2,0	3,0	3,0	3,5	4,5	4,0	5,0
Суховальцованная паста «СВП» на основе пигментов, развальцованных с колоксилином лаковым, дибутилфталатом и олеатом меди	5-25	5			10			15			20
На основе пигментов, развальцованных с коллоксилином лаковым, дибутилфталатом и соя лецитином или			5			15			20
На основе пигмента диоксида титана, развальцованного с колоксилином лаковым, дибутилфталатом, соя лецитином и мелом				5			10			15		25
Растворители:
Бутилацетат	6-15
Ацетон	5-15
Спирт этиловый	6-15
Толуол	20-30
Спирт изобутиловый	10-20
Вода	0,1-5,0

Продолжение таблицы 1
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
Смесь	-
Бутилацетата		6		10			15		18			20
Ацетона		1		10			12		14			15
Спирта этилового		6		12			15		18			20
Толуола		20		25			30		34			35
Спирта изобутилового		5		10			15		20			25
Воды		0,1		1,0			4		3			5,0
Или смесь	-
Бутилацетата			6		12	18		19		19	20
Ацетона			1		10	6		14		13	15
Толуола			6		10	15		18		19	20
Спиртоэфирного концентрата - побочный продукт производства бутиловых спиртов и 2-этилгексанола			10		15	20		24		20	25
Пропилбутилового растворителя - отход производства изоамилового спирта			5		10	15		18		19	20
Воды			0,1		2	4		3,0		4,0	5,0

Нитроцеллюлозная лакокрасочная композиция, включающая пленкообразующее - коллоксилин лаковый, пластификаторы - дибутилфталат и флотореагент - оксаль, суховальцованную пасту, растворитель и воду, отличающаяся тем, что в качестве пленкообразующего она дополнительно содержит смолу стирольно-инденовую, в качестве суховальцованной пасты - суховальцованную пасту «СВП» на основе пигментов, развальцованных с коллоксилином лаковым, дибутилфталатом и олеатом меди или на основе пигментов, развальцованных с коллоксилином лаковым, дибутилфталатом и соя лецитином, или на основе пигмента диоксида титана, развальцованного с коллоксилином лаковым, дибутилфталатом, соя лицитином и мелом, в качестве растворителей содержит смесь бутилацетата, ацетона, спирта этилового, толуола, спирта изобутилового, воды или смесь бутилацетата, ацетона, толуола, спиртоэфирного концентрата - побочный продукт производства бутиловых спиртов и 2-этилгексанола, пропилбутилового растворителя - отход производства изоамилового спирта, воды при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Коллоксилин лаковый	0,5-10,0
Смола стирольно-инденовая	5,0-20,0
Дибутилфталат	0,1-5,0
Флотореагент-оксаль	0,1-5,0
Суховальцованная паста «СВП» на основе
пигментов, развальцованных с коллоксилином
лаковым, дибутилфталатом и олеатом меди или
на основе пигментов, развальцованных с коллоксилином
лаковым, дибутилфталатом и соя лецитином, или
на основе пигмента диоксида титана, развальцованного с
коллоксилином лаковым, дибутилфталатом, соя лицитином и
мелом	5-25

Смесь

Бутилацетата	6-20
Ацетона	1-15
Спирта этилового	6-20
Толуола	20-35
Спирта изобутилового	5-25
Воды	0,1-5,0

Или смесь

Бутилацетата	6-20
Ацетона	1-15
Толуола	6-20
Спиртоэфирного концентрата - побочный продукт
производства бутиловых спиртов и 2-этилгексанола	10-25
Пропилбутилового растворителя - отход производства
изоамилового спирта	5-20
Воды	0,1-5,0