Композиция для изготовления водно-растворимых дисперсий и способ ее получения


 


Владельцы патента RU 2440393:

Кузин Олег Рудольфович (RU)
Горелов Игорь Геннадьевич (RU)

Изобретение относится к области химии и касается композиции для изготовления водно-растворимых дисперсий и способа ее получения. Композиция содержит бутиловый эфир акриловой кислоты, стирол, метакриловую кислоту, 44-46% водный раствор натриевой соли полиакриловой кислоты, 40% водный раствор этоксилированного изотридеканола, 24-26% водный раствор натриевой соли сульфатированной этоксилированной смеси синтетических линейных жирных спиртов C12-C15, натрия пероксидисульфат, 70% водный раствор третбутилгидропероксида, натрия формальдегидсульфоксилат, калия гидроокись, водный раствор аммиака, биоцид, деминерализованную воду. Способ заключается в введении компонентов в определенной последовательности при определенных температурах. Изобретение позволяет получить композицию на доступном сырье и увеличить стойкость покрытия к воздействию воды при наличии влажности в помещениях. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к области химии и может быть использовано при получении композиций для изготовления водно-дисперсных красок, грунтовок и пропиток; шпатлевок, декоративной штукатурки; волокнисто-цементных покрытий и т.п.

В условиях высокой обсемененности воздуха закрытых помещений и местах большого скопления людей (больницы, общественные учреждения и организации, школы, детские сады, военные казармы и др.) возрастает роль неспецифической профилактики инфекционных заболеваний - использование биоцидных материалов для окраски стен и других поверхностей.

Кроме здравоохранения лакокрасочные покрытия биоцидного действия могут быть востребованы учреждениями образования и культуры (библиотеки, музеи), оборонной, пищевой промышленностью - для избежания плесени во влажных помещениях (холодильные камеры, хранилища муки, зерна, круп), в коммунальном хозяйстве (бассейны, бани, подвалы).

Известна вододисперсная лакокрасочная композиция, включающая водоразбавляемое пленкообразующее, пигменты, загуститель, поверхностно-активное вещество, биоцидную добавку и воду (пат. RU 2059673, 1996, БИ №13).

Известен водоразбавляемый состав для бактерицидных покрытий на основе водоэмульсионной краски с добавлением производных ПГМГ в виде 0,3-30% водного эмульсионного раствора в количестве 0,5-9 мас.ч. на 100 мас.ч. композиции (пат. RU 2189999, 2002 г., БИ №27).

Недостатком данных композиций является незначительная стойкость покрытия к воздействию воды и к смываемости пленки, что исключает частую влажную уборку помещений, на стены которых нанесено покрытие, включающее данную композицию.

Известна композиция, включающая водоразбавляемое пленкообразующее, пигменты, загуститель, поверхностно-активное вещество, биоцидную добавку, алкидную эмульсию с эмульгатором неионного и/или анионного типа и воду (пат. RU 2154078, 2000 г.).

Однако данная водно-дисперсная лакокрасочная композиция обладает недостаточной стойкостью к воздействию воды и стабильностью при хранении.

Технической задачей изобретения является:

- получение композиции на доступном сырье,

- увеличение стойкости покрытия к воздействию воды при наличии влажности в помещениях.

Поставленная задача достигается композицией для изготовления водно-растворимых дисперсий, содержащей, мас.%:

бутиловый эфир акриловой кислоты 22,00-24,00
стирол 23,00-24,50
метакриловая кислота 1,80-2,50
44-46% водный раствор натриевой соли 1,00-1,10
полиакриловой кислоты
40% водный раствор 0,35-0,50
этоксилированного изотридеканола
(>5-20 этиленоксидных групп)
24-26% водный раствор натриевой соли 3,70-4,00
сульфатированной этоксилированной
(7 этиленоксидных групп) смеси синтетических
линейных жирных спиртов C12-C15
натрия пероксидисульфат 0,15-0,25
70% водный раствор третбутилгидропероксида 0,05-0,15
натрия формальдегидсульфоксилат 0,05-0,10
калия гидроокись 0,05-0,15
25% водный раствор аммиака 0,70-0,95
биоцид 0,15-0,25
деминерализованная вода 44,0-45,0

Композицию получают способом, заключающимся в том, что в реактор подают воду, азот, поднимают температуру в реакторе до 35°C, включают мешалку, подают смесь 44-46% водного раствора натриевой соли полиакриловой кислоты, 24-26% водного раствора натриевой соли сульфатированной этоксилированной, имеющий 7 этиленоксидных групп смеси синтетических линейных жирных спиртов C12-C15, и 40% водный раствор этоксилированного изотридеканола, имеющий >5-20 этиленоксидных групп, затем в реакторе поднимают температуру до 70°C и подают 2,9% смеси мономеров бутилового эфира акриловой кислоты, стирола и метакриловой кислоты, поднимают в реакторе температуру до 75°C и добавляют 70% от общего количества раствора катализатора - натрия пероксидисульфата, после чего в реактор при температуре 75-77°C начинают дозировать оставшуюся часть смеси мономеров бутилового эфира акриловой кислоты, стирола и метакриловой кислоты. При этом время дозирования составляет 2 часа. Температуру в реакторе поддерживают на уровне 79-81°C. Спустя 40 минут после начала дозирования оставшейся части смеси мономеров в течение 80 минут дозируют оставшуюся часть катализатора, при этом поддерживают температуру в реакторе на уровне 79-81°C. Затем температуру в реакторе снижают до 74°C и начинают дозирование смеси стирола и метакриловой кислоты при температуре 74°C. Температуру в реакторе повышают до 82°C и поддерживают ее в течение времени дозирования - 60 минут. Затем в реактор добавляют 70% водный раствор третбутилгидропероксида и натрия формальдегидсульфоксилата и в реакторе поддерживают температуру на уровне 82°C. После чего температуру смеси в реакторе охлаждают до 35°C и добавляют в реактор водный раствор гидроксида калия, полученную эмульсию сливают, охлаждают. В полученную эмульсию вводят 25% аммиачную воду, а затем при температуре 30°C - раствор биоцида. Полученную эмульсию фильтруют.

В качестве биоцида композиция содержит водный раствор 2,35-2, 65% 2-метил-изотиазол-3(2Н)-он и 2,35-2,65% 1,2-бензизотиазол-3-(2Н)-он.

Пример

В первую емкость вводят и смешивают эмульгаторы:

1. 44-46% водный раствор натриевой соли полиакриловой кислоты.

2. 24-26% водный раствор натриевой соли сульфатированной этоксилированной (7 этиленоксидных групп) смеси синтетических линейных жирных спиртов C12-C15.

3. 40% водный раствор этоксилированного изотридеканола (>5-20 этиленоксидных групп).

Во второй емкости смешивают мономеры: бутиловый эфир акриловой кислоты, стирол и метакриловую кислоту (первая смесь).

В третьей емкости готовят раствор катализатора путем смешения воды и пероксидисульфата натрия.

В четвертой емкости смешивают мономеры: стирол и метакриловую кислоту (вторая смесь).

В реактор подают воду, азот, затем поднимают температуру в реакторе до 35°C, включают мешалку, подают смесь эмульгаторов, затем в реакторе поднимают температуру до 70°C, подают 2,9% первой смеси мономеров и поднимают температуру в реакторе до 75°C. Добавляют 70% от общего количества раствора катализатора - натрия пероксидисульфата, после чего в реактор при температуре 75-77°C начинают дозировать оставшуюся часть первой смеси мономеров, при этом время дозирования составляет 2 часа, при этом температуру в реакторе поддерживают на уровне 79-81°C. Спустя 40 минут после начала дозирования оставшейся части первой смеси мономеров в течение 80 минут дозируют оставшуюся часть катализатора, при этом поддерживают температуру в реакторе на уровне 79-81°C. Затем температуру в реакторе снижают до 74°C и начинают дозирование второй смеси мономеров при температуре 74°C. Температуру в реакторе повышают до 82°C и поддерживают ее в течение времени дозирования - 60 минут. После чего в реактор добавляют 70% водный раствор третбутилгидропероксида и натрия формальдегидсульфоксилата в течение 90 минут при температуре 82°C. Затем температуру смеси в реакторе охлаждают до 35°C и добавляют в реактор водный раствор гидроксида калия, полученную эмульсию сливают, охлаждают и в нее вводят 25% аммиачную воду, а затем при температуре 30°C - раствор биоцида. Полученную эмульсию фильтруют.

Состав полученной композиции указан в таблице.

Компонент Количество, кг %
1 бутиловый эфир акриловой кислоты 230,591 23,06
2 стирол 235,209 23,52
3 метакриловая кислота 19,845 1,98
4 44-46% водный раствор натриевой соли полиакриловой кислоты 10,618 1,06
5 40% водный раствор этоксилированного изотридеканола (>5-20 этиленоксидных групп) 4,427 0,44
6 24-26% водный раствор натриевой соли сульфатированной этоксилированной (7 этиленоксидных групп) смеси синтетических линейных жирных спиртов C12-C15 38,764 3,88
7 натрия пероксидисульфат 2,036 0,20
8 70% водный раствор третбутилгидропероксида 0,764 0,08
9 натрия формальдегидсульфоксилат 0,655 0,07
10 калия гидроокись 1,109 0,11
11 25% водный раствор аммиака 8,218 0,82
12 водный раствор, содержащий 2,35-2,65% 2-метил-изотиазол-3(2Н)-он 2,35-2,65% 1,2-бензизотиазол-3-(2Н)-он 2,073 0,21
13 деминерализованная вода 445,691 44,57
Итого 1000 100

Спецификация композиции

Содержание твердого 50±1
вещества
(ISO 1625, DIN 53189),%
Вязкость при 23°C (ISO 3219, 200 - 1000
DIN 53019), шп. №2, скорость
сдвига 60 об/мин, мПа*с
pH (ISO 1148, DIN 53785) 7,5-9,0
Прочие свойства композиции
Плотность (ISO 8962, DIN 1,04
53217), г/см3
Средний размер частиц, (µm) 0,1
Минимальная температура 13-19
пленкообразования (ISO 2115,
DIN 53787), °C
Температура стеклования, °C 20
Тип дисперсии анионная

Применение композиции

Водно-дисперсионные краски для внутренних и наружных работ;

Грунтовки и пропитки;

Шпатлевки, декоративные штукатурки;

Волокнисто-цементные покрытия.

МТП композиции

Минимальная температура пленкообразования композиции может быть снижена за счет применения коалесцентов. С этой целью могут быть использованы: Chemsol ME P, Chemsol IBE Р, бутил(ди)гликольацетат, Тексанол.

Безопасность

Следует выполнять меры предосторожности, обычные при обращении с химикатами. Сюда относятся защита кожи и ношение защитных очков, а также хорошая приточная и вытяжная вентиляция на рабочем месте при переработке больших количеств.

Хранение

Полученная композиция может храниться при 5-40°C в плотно закрытых емкостях около 6 месяцев, чувствительна к железу, меди, цинку, алюминию. Поэтому следует избегать контакта ее с этими металлами или их сплавами. Это относится не только к хранилищам-резервуарам, но и к трубопроводам, мешалкам, производственным емкостям.

1. Композиция для изготовления водно-растворимых дисперсий, содержащая, мас.%:

бутиловый эфир акриловой кислоты 22,00-24,00
стирол 23,00-24,50
метакриловая кислота 1,80-2,50
44-46%-ный водный раствор натриевой соли
полиакриловой кислоты 1,00-1,10
40%-ный водный раствор
этоксилированного изотридеканола
(>5-20 этиленоксидных групп) 0,35-0,50
24-26%-ный водный раствор натриевой соли
сульфатированной этоксилированной
(7 этиленоксидных групп) смеси синтетических
линейных жирных спиртов C12-C15 3,70-4,00
натрия пероксидисульфат 0,15-0,25
70%-ный водный раствор третбутилгидропероксида 0,05-0,15
натрия формальдегидсульфоксилат 0,05-0,10
калия гидроокись 0,05-0,15
25%-ный водный раствор аммиака 0,70-0,95
биоцид 0,15-0,25
деминерализованная вода 44,0-45,0

2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что она в качестве биоцида содержит водный раствор 2,35-2,65% 2-метил-изотиазол-3(2Н)-он и 2,35-2,65% 1,2-бензизотиазол-3-(2Н)-он.

3. Способ получения композиции по п.1, заключающийся в том, что в реактор подают воду, азот, затем поднимают температуру в реакторе до 35°С, включают мешалку, подают смесь 44-46%-ного водного раствора натриевой соли полиакриловой кислоты, 24-26%-ного водного раствора натриевой соли сульфатированной этоксилированной, имеющего 7 этиленоксидных групп смеси синтетических линейных жирных спиртов C12-C15, и 40%-ный водный раствор этоксилированного изотридеканола, имеющий больше 5-20 этиленоксидных групп, поднимают температуру в реакторе до 70°С, подают 2,9% смеси мономеров бутилового эфира акриловой кислоты, стирола и метакриловой кислоты, поднимают температуру в реакторе до 75°С и добавляют 70% от общего количества раствора катализатора - натрия пероксидисульфата, после чего в реактор начинают дозировать оставшуюся часть смеси мономеров бутилового эфира акриловой кислоты, стирола и метакриловой кислоты, при этом температуру в реакторе поддерживают на уровне 79-81°С, дозируют оставшуюся часть катализатора, температуру в реакторе снижают до 74°С и начинают дозирование смеси стирола и метакриловой кислоты, температуру в реакторе повышают до 82°С, в реактор добавляют 70%-ный водный раствор трет-бутилгидропероксида и натрия формальдегидсульфоксилата, полученную в реакторе смесь охлаждают до 35°С, в нее добавляют водный раствор гидроксида калия, полученную эмульсию сливают, охлаждают, в нее вводят аммиачную воду, а затем при температуре 30°С - раствор биоцида и фильтруют.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к композициям, предназначенным для поверхностной обработки материалов с целью придания им гидрофобных свойств. .

Изобретение относится к композициям для покрытия поверхности помещений. .

Изобретение относится к области получения эмульсий пластифицированного поливинилбутираля. .
Изобретение относится к покрытым пленкам и формованным изделиям, содержащим покрытия, композиции для покрытий, которые широко применяются в упаковочных материалах.

Изобретение относится к способу образования устойчивого к трещинообразованию лакокрасочного эпоксидного покрытия и лакокрасочным композициям, применяемым для покрытия балластных цистерн.
Изобретение относится к лакокрасочному производству и может быть использовано при производстве огнезащитных водно-дисперсионных красок. .
Изобретение относится к способу изготовления защитного покрытия субстратов. .
Изобретение относится к материалу покрытия на основе дисперсионных красок. .
Изобретение относится к водно-дисперсионным лакокрасочным материалам, предназначенным для защиты от коррозии металлических поверхностей, эксплуатируемых в агрессивных атмосферных условиях, в том числе в условиях повышенной влажности.

Изобретение относится к полимерной композиции, образующей полимерную систему «жидкость в твердом веществе» при комнатной температуре и обладающей эффектом продолжительного высвобождения жидкого органического соединения, и к изделиям, из нее получаемым.

Изобретение относится к водно-дисперсионным лакокрасочным материалам, предназначенным для защиты от коррозии металлических поверхностей, и касается защитного наноингибированного лака
Изобретение относится к покрывающей композиции, имеющей низкое содержание летучих органических соединений

Изобретение относится к лакокрасочным материалам, предназначенным для покрытия металлических и эмалированных поверхностей и для окраски неметаллических материалов
Изобретение относится к водно-дисперсионным лакокрасочным материалам, предназначенным для защиты от коррозии металлических поверхностей, эксплуатируемых в атмосферных условиях
Изобретение относится к водной композиции покрытия для формирования отслаивающегося временного покрытия на подложке
Изобретение относится к изготовлению лакокрасочных материалов на основе полимерных пленкообразующих связующих и может быть использовано для получения искусственных пленочных электропроводящих покрытий (резистов), предназначенных для изготовления радиопоглощающих заполнителей

Изобретение относится к высокотемпературным теплоизоляционным покрытиям, используемым в сфере гражданского и промышленного строительства, машиностроения, авиастроения, космоса, железнодорожного транспорта и других отраслей промышленности
Изобретение относится к электроосаждаемой композиции для покрытия, которая может быть нанесена на электропроводящую подложку посредством способа анодного электроосаждения, подложкам, покрытым такой композицией для покрытия, и способу нанесения покрытия на подложку
Изобретение относится к способу производства состава латексной краски, содержащей биоциды
Наверх