Поливинилхлоридный (перхлорвиниловый) лак с улучшенными характеристиками


 


Владельцы патента RU 2491310:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское конструкторское бюро "Электрон" (RU)

Изобретение относится к способу модификации лакокрасочных материалов нанодисперсными слоистыми силикатами, диспергированными в растворе высокомолекулярного соединения при помощи ультразвуковой обработки. Лак на основе перхлорвиниловой смолы и органического растворителя содержит полностью эксфолированные наноразмерные пластины органофильных слоистых силикатов. Технический результат - повышение влагозащитных свойств лака на основе перхлорвиниловой смолы. 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к способу модификации лакокрасочных материалов нанодисперсными слоистыми силикатами, диспергированными в растворе высокомолекулярного соединения при помощи ультразвуковой обработки. Модифицированный заявленным способом лакокрасочный материал обладает повышенными влагозащитными свойствами, при этом не требуется принципиальных изменений технологического процесса его изготовления.

Поливинилхлоридный лак представляет собой раствор поливинилхлоридной хлорированной смолы в органических растворителях с добавлением пластификатора. Поливинилхлоридный лак предназначается для влагозащитных покрытий специальных сталей.

Промышленно выпускаемые поливинилхлоридные лаки обладают недостаточной стойкостью к действию неблагоприятных внешних условий (влажность, перепады температур, маслостойкость, кислотостойкость).

Известна композиция [1], содержащая хлорированную перхлорвиниловую смолу, пигмент, органический растворитель и модифицирующую добавку, представляющую собой смесь 4-метил-2,4-дифенилпентена-1,2 и 1,1,3-триметил-3-фенилиндана в определенном соотношении. Покрытия на основе указанной композиции обладают высокой кислотостойкостью, пониженной водопроницаемостью и хорошей атмосферостойкостью.

Известна полимерная композиция [2], содержащая перхлорвиниловую смолу, модификатор, пластификатор, растворитель органической группы, а также фталоцианин цинка. Введение последнего обеспечивает повышение защитных свойств покрытия, увеличение адгезионной прочности и снижение времени отверждения. К недостаткам указанных двух композиций относится сложный состав, а также многостадийность и трудоемкость изготовления лакокрасочного материала.

За прототип изобретения принята лакокрасочная композиция, содержащая модифицированные слоистые силикаты (предпочтительно алюмомагниевые силикаты, обработанные четвертичным амином) или синтезированные слоистые силикаты в количестве 0,1-3,0% масс., полученная в результате механического перемешивания исходных компонентов. [3]. За счет обработки слоистых силикатов, например, четвертичными аммонийными основаниями пластинки силикатов расслаиваются, и на поверхностях в образовавшихся зазорах между пластинками встраиваются функциональные группы, к которым затем присоединяются молекулы полимера лакокрасочного покрытия. За счет образовавшейся расслоенной структуры частиц слоистого силиката лакокрасочный материал обладает влагонепроницаемыми свойствами. При всем этом, вследствие неравномерного, механического перемешивания, а также одностадийности процесса введения модификатора в лакокрасочный материал, наблюдается неполное расслоение наноразмерных частиц слоистого силиката, что не позволяет влагозащитным лакокрасочным покрытиям на основе данного модификатора характеризоваться максимально возможной влагостойкостью.

Техническим результатом заявленного изобретения является лак с улучшенными влагозащитными характеристиками на основе поливинилхлоридной смолы. Технический результат достигается за счет того, что лак на основе поливинилхлоридной смолы дополнительно содержит полностью эксфолированные наноразмерные пластины органофильных слоистых силикатов, распределенные в растворе перхлорвиниловой смолы марки ПСХ-ЛС, причем соотношение смолы, растворителя марки Р4 и органофильных нанодисперсных слоистых силикатов составляет 18,5:80:1,5 соответственно.

На фигуре 1 представлено схематичное изображение структуры модифицированного поливинилхлоридного лака, показывающее механизм действия защитного покрытия.

Преимуществом изобретения является повышение влагозащитных свойств лака на основе поливинилхлоридной смолы, при отсутствии необходимости значительных изменений технологического процесса его изготовления.

Сущность изобретения заключается в том, что слоистые силикаты, модифицированные четвертичными аминами, за счет ионно-обменных реакций, происходящих на поверхности пластин слоистых силикатов и присоединения объемных аммоний-ионов, в отличие от немодифицированных слоистых силикатов, обладают ярко выраженными органофильными свойствами, что обеспечивает возможность диспергирования наноразмерных пластин органофильных слоистых силикатов в органических растворителях. При воздействии ультразвука на смесь органического растворителя с введенным определенным количеством наноразмерных пластин органофильных слоистых силикатов происходит постепенное расслаивание частиц слоистых силикатов с внедрением молекул растворителя в межслойное пространство частиц за счет ионного взаимодействия с аминными катионами. Введение в смесь перхлорвиниловой смолы, при продолжающейся ультразвуковой обработке, позволяет достичь полностью эксфолированной структуры наноразмерных пластин органофильных слоистых силикатов, которая сохраняется и после прекращения озвучивания смеси, чего не происходит при непосредственном введении частиц слоистых силикатов в поливинилхлоридный лак.

Для подтверждения заявленного результата был изготовлен модифицированный лак на основе поливинилхлоридный смолы по следующей методике. Слоистые силикаты, модифицированные четвертичным аммонийным основанием (в качестве примера был взят готовый промышленно выпускаемый Бентон-32), диспергировались в растворителе при помощи ультразвукового диспергатора типа УЗД 1-0,063/22 в течение 10 минут при нормальных условиях. Данный режим обеспечивал полное расслоение пластин слоистого силиката. В качестве растворителя применялся растворитель марки Р4. Объем озвучиваемой смеси составлял 0,5 л, концентрация слоистых силикатов в растворителе 16 масс%. При продолжающейся ультразвуковой обработке в смесь растворителя с диспергированными наноразмерными слоистыми силикатами вводилась смесь растворителя марки Р 4 и перхлорвиниловой смолы марки ПСХ-ЛС в количестве, необходимом для достижения требуемого состава (соотношение смолы, растворителя и органофильных нанодисперсных слоистых силикатов составляет 18,5:80:1,5 соответственно). Ультразвуковая обработка смеси проводилась в течение 10 минут при помощи ультразвукового диспергатора типа УЗД 1-0,063/22.

Готовый продукт представляет собой лак на основе поливинилхлоридной смолы с содержанием полностью эксфолированных пластин органофильных слоистых силикатов в количестве 1,5% масс.

Принцип защитного действия заявляемого поливинилхлоридного лака показан на схеме (см. фиг.1), где показан извилистый путь 1 диффузионного прохождения молекул воды через эксфолированные пластинки модификатора 2 в толще полимерной пленки 3.

Механические свойства полученного модифицированного поливинилхлоридного лака находятся в соответствии с ТУ 6-21-5743607-04-90. Лак ХВ-5107.

Стойкость заявляемого поливинилхлоридного лака в соляной кислоте по сравнению с промышленно выпускаемым поливинилхлоридным лаком ХВ-5107 увеличена на 50%.

Влагостойкость заявляемого поливинилхлоридного лака по сравнению с промышленно выпускаемым поливинилхлоридным лаком ХВ-5107 увеличена на 50%.

Результаты испытаний подтверждают заявленный результат.

Источники информации принятые во внимание при составлении заявки на изобретение:

1. Патент РФ №2058356 от 22.11.1993, МПК C09B 127/24, опубл. 20.04.1996.

2. Патент РФ №2067106 от 04.03.1993, МПК C09D 127/24, опубл. 27.09.1996.

3. Патент US №2008/0131607 A1 от 04.12.2006, МПК B05D 3/02, C08K 3/36, опубл. 05.06.2008 (прототип).

Лак на основе перхлорвиниловой смолы и органического растворителя, отличающийся тем, что обладает повышенными влагозащитными свойствами за счет дополнительно содержащихся в нем полностью эксфолированных наноразмерных пластин органофильных слоистых силикатов, распределенных в растворе перхлорвиниловой смолы марки ПСХ-ЛС, причем соотношение смолы, растворителя марки Р4 и органофильных нанодисперсных слоистых силикатов составляет 18,5:80:1,5 соответственно.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к химической промышленности, а именно к получению огнезащитных покрытий на основе полимерного связующего, и может быть использовано в разных отраслях промышленности для защиты стеклопластика.
Изобретение относится к составам антикоррозионных покрытий и может быть использовано для защиты от коррозии стальных, оцинкованных стальных, чугунных, алюминиевых поверхностей.
Изобретение относится к области огнезащитных вспучивающихся материалов. .

Изобретение относится к способу получения износостойких лакокрасочных покрытий. .
Изобретение относится к формированию поверхности с долговременной антиадгезионной способностью с использованием фторполимерных смол. .

Изобретение относится к антифрикционной композиции, используемой для получения покрытий и смазок. .
Изобретение относится к защите металлов от коррозии и может быть использовано для временной защиты от коррозии (консервации) контактных поверхностей фрикционных соединений крупногабаритных мостовых металлоконструкций при их транспортировании и хранении после изготовления на заводе-производителе.
Изобретение относится к полимерным композициям, применяемым в качестве радиопрозрачных атмосферостойких покрытий холодного отверждения по лакокрасочным покрытиям и полимерным композиционным материалам.
Изобретение относится к лакокрасочной промышленности и может быть использовано для нанесения покрытий в системах автономного аварийного освещения и сигнализации, в эвакуационных, пожарных, предупреждающих, указывающих и других светознаках, знаках безопасности в помещениях различного назначения, аэропортах, на автодорогах, стоянках и т.п.
Изобретение относится к огнезащитным лакокрасочным материалам, предназначенным для защиты от коррозии и, в экстремальных, форс-мажорных, обстоятельствах, от действия огня металлических конструкций и может быть использовано в строительстве, транспорте, нефтегазовой, нефтехимической и химической отраслях и других отраслях, где требуется защита металлоконструкций от коррозии и огня.
Изобретение относится к полимерным материалам с повышенной электропроводностью и может быть использовано в токопроводящих изделиях конструкционного назначения. .

Изобретение относится к области медицины, в частности неврологии, и касается фармацевтической композиции, для лечения нейродегенеративных заболеваний, в частности бокового амиотрофического склероза.
Изобретение относится к химической промышленности для создания огнестойких и теплоизоляционных покрытий и касается огнезащитного силикатного покрытия по металлу.
Изобретение относится к химической промышленности и касается создания огнестойких и теплоизоляционных покрытий. .

Изобретение относится к технологии получения основных углекислых солей цинка, которые могут быть использованы в качестве сырья и промежуточных продуктов в фармацевтике, микроэлектронике, химической, шинной, лакокрасочной и нефтеперерабатывающей промышленности.

Изобретение относится к области создания электроизолированных соединений и может быть использовано для электрического разъединения элементов бурового и нефтяного оборудования.

Изобретение относится к способам и устройствам напыления покрытий на поверхности изделий холодным газодинамическим напылением, в том числе на поверхности художественных изделий и объемных форм из натурального камня или из металлического материала.

Изобретение относится к области переработки пластмасс, в частности к полимерным композициям на основе поливинилхлорида, которые используются в различных областях промышленности, в том числе, для изготовления изоляции и оболочек проводов и кабелей.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, в том числе с использованием нанотехнологий.

Изобретение относится к лакокрасочному материалу, модифицированному нанодисперсными слоистыми силикатами, диспергированными в растворе высокомолекулярного соединения при помощи ультразвуковой обработки
Наверх