Лаковая композиция для приготовления дорожно-разметочных красок


 


Владельцы патента RU 2510636:

Попов Болеслав Иванович (RU)
Лакеев Сергей Николаевич (RU)

Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, в частности к лаковым композициям на базе катионного олигостирола (КОС), используемым в приготовлении быстросохнущих дорожно-разметочных красок. В сухой остаток лаковой композиции входят диспергатор, пластификатор и КОС, полученный олигомеризацией стирола в апротонном органическом растворителе (АОР) при температуре 14-55°С и начальной концентрации стирола в шихте 14-50% мас. в присутствии комплекса кислоты Фриделя-Крафтса (КФК) с промотирующей добавкой (ПД) при мольном отношении КФК:ПД=5,3÷14,3:1, с последующей дезактивацией КФК основанием Льюиса и выделением целевого продукта отгонкой АОР. Причем в лаковой композиции используют КОС, полученный с применением в качестве КФК безводного хлорида алюминия, а в качестве ПД - смеси, состоящей из, мас.%: 17,7÷33,5 α-фенилэтанола, 19,9÷60,4 окиси пропилена, 10,7÷40,4 тиофена и 6,2÷18,5 воды. Результатом является снижение себестоимости лаковых композиций за счет снижения цены и объемов дозирования в них пластификаторов и диспергаторов и уменьшения температуры приготовления лаковых композиций. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 5 пр.

 

Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, в частности к лаковым композициям (ЛК) на базе катионного олигостирола (КОС), используемым в приготовлении быстро сохнущих дорожно-разметочных красок (ДРК). Такие ДРК формируют покрытия с высокой атмосферо-, износо-, водо- и химической стойкостью [1].

Известна лаковая композиция, сухой остаток (с.о.) которой содержит, % (здесь и далее % массовые): 94,4÷99,3 катионной смешанной нефтеполимерной смолы с температурой размягчения 60÷150°С и 0,7÷5,6 пластификатора (продукта поликонденсации 1 моля гликоля R-CH(OH)СН2ОН (где R - алкил с С<18) с 1,1÷2,0 молями янтарной кислоты, либо ее ангидрида, либо алкил- или алкенилпроизводных с С<18) [2].

Недостатком композиции является недостаточная атмосферостойкость дорожно-разметочного покрытия вследствие повышенной непредельности КНПС.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является принятая за прототип ЛК, с.о. которой содержит, %: 82,02÷94,13 КОС, 0,09÷5,58 диспергатора (преимущественно поликарбоновой кислоты, либо ее алкилового эфира, либо соли щелочного или щелочноземельного металла) и 5,78÷12,40 пластификатора (переработанного парафинового, нафтенового масла и/или фталата). КОС получают олигомеризацией при температуре 10÷85°С стирола в шихте, содержащей, %: 14÷50 стирола, 50÷86 апротонного органического растворителя (АОР) и 0,1÷0,2 катализатора. В качестве катализатора используется комплекс кислоты Фриделя-Крафтса (КФК) - фторид бора (BF3) в виде дихлорэтанового раствора с применением промотирующей добавки (ПД) - воды - при мольном отношении α=BF3:ПД=2,6÷14,5:1. Лаковую композицию готовят перемешиванием компонентов в течение 1 часа при температуре 200°С [3].

Недостатком этой ЛК является повышенная себестоимость вследствие большого расхода дорогостоящих диспергатора и пластификатора и использования высокой температуры (200°С) для ее приготовления.

Технической задачей предлагаемого изобретения является снижение себестоимости ЛК за счет снижения расхода диспергатора и пластификатора и температуры приготовления ЛК с 200°С до 5÷35°С.

Поставленная задача решается тем, что для получения ЛК используют КОС, который получают в условиях прототипа, но в качестве катализатора используют раствор комплекса безводного хлорида алюминия AlCl3 с промотирующей добавкой (ПД), содержащей, %: 17,7÷33,5 α-фенилэтанола (α-ФЭ), 19,9÷60,4 окиси пропилена (ОП), 10,7÷40,4 тиофена и 6,2÷18,5 воды, при мольном отношении α=AlCl3:ПД=5,3÷14,3:1.

Таким образом, изобретение относится к лаковой композиции для приготовления дорожно-разметочных красок, в с.о. которой входят диспергатор, пластификатор и КОС, полученный олигомеризацией стирола в АОР при температуре 14-85°С, в частности, при температуре 14-55°С и начальной концентрации стирола в шихте 14-50% в присутствии комплекса КФК с ПД при мольном отношении КФК:ПД=5,3÷14,3:1, с последующей дезактивацией КФК основанием Льюиса и выделением целевого продукта отгонкой АОР, отличающейся тем, что в лаковой композиции используют КОС, полученный с применением в качестве КФК безводного хлорида алюминия, а в качестве ПД - смеси, состоящей из, %: 17,7÷33,5 α-фенилэтанола, 19.9÷60,4 окиси пропилена, 10,7÷40,4 тиофена и 6,2÷18,5 воды. Причем в качестве пластификатора можно использовать димерно-тримерную фракцию, естественно содержащуюся в выбранном КОС.

Общим признаком прототипа и заявляемого технического решения является использование для получения с.о. лаковой композиции КОС, синтезированного олигомеризацией стирола при температуре 14÷55°С в шихте, содержащей, %: 14÷50 стирола, 50÷86 АОР и 0,1÷0,2 каталитического комплекса - КФК с ПД в мольном отношении α=КФК:ПД=5,3÷14,3:1. Выделение целевого продукта осуществляют отгонкой АОР после предварительной дезактивации КФК основанием Льюиса.

Отличительным признаком заявляемого решения является использование в качестве катализатора олигомеризации стирола комплекса безводного AlCl3 с ПД, содержащей, %: 17,7÷33,5 α-ФЭ, 19,9÷60,4 ОП, 10,7÷40,4 тиофена и 6,2÷18,5 воды.

Авторами установлено, что КОС, получаемый в присутствии заявляемого каталитического комплекса, содержит 3,6÷7,4% димеров и тримеров стирола (преимущественно 1-метил-3-фенилиндана), которые, очевидно, ответственны за повышение смачиваемости вводимых в ЛК пигментов и наполнителей, что позволяет уменьшить дозировки диспергатора, уменьшить или исключить введение пластификатора и понизить температуру приготовления ЛК с 200°С до 5÷55°С, что и обеспечивает решение поставленной задачи - снижение себестоимости получаемой ЛК.

Практически ЛК приготавливается следующим образом.

В начале готовят 63÷82% раствор КОС в толуоле при температуре 140°С и времени экспозиции 1 час. В этот раствор дозируют расчетное количество растворенного в спирте C4-C8 диспергатора и, если надо, пластификатора. Включают обычное перемешивание при температуре 10÷55°С. Через 14÷36 мин после достижения полной однородности смеси получают концентрированный раствор лаковой композиции (КР ЛК).

Непосредственно перед приготовлением ДРК КР ЛК разбавляют толуолом до остаточной концентрации сухого остатка 28÷32% и, таким образом, получают рабочую лаковую композицию (РЛК). ДРК, обычно, состоит из, %: 37÷43 РЛК, 46÷54 мела и 9÷1 двуокиси титана.

Ниже приводятся примеры практического приготовления и использования заявляемых РЛК.

Пример 1

В примере использовали КОС, который получали полимеризацией стирола в условиях прототипа при начальной концентрации стирола в шихте 45% в присутствии бензольного раствора комплекса безводного AlCl3 с ПД, содержащей, %: 33,5 α-ФЭ, 19,9 окиси пропилена, 40,4 тиофена и 6,2 воды при значении α=5,32:1. Концентрация AlCl3 составляла 0,045% от массы реакционной смеси полимеризатора.

Полученный КОС подвергли фракционному анализу с помощью гель-проникающей хроматографии с использованием в качестве неподвижной фазы бимодального стиролдивинилбензольного сорбента в 1-метровой колонке, откалиброванной с помощью стандартных узкодисперсных полистиролов. В качестве детектора использовали проточный рефрактометр с предельной чувствительностью 510-8 ед. рефракции, а в качестве элюента - толуол. Определили, что КОС содержит, %: 4,9 димеров и тримеров стирола (ДТС), 90,3 фракции со степенью полимеризации 280÷390 и 2,1 фракции со степенью полимеризации (8,9÷9,6)·103.

РЛК готовили из расчета состава с.о.: 97,2% указанного КОС и 2,8% диспергатора стеарина. Диспергатор вводили в виде предварительно приготовленного 30%-ного раствора в бутаноле. Концентрация с.о. в РЛК составила 30%, остальное - толуол с примесью бутанола.

На базе полученной РЛК получили ДРК следующего состава, %: 40 РЛК, 50 мела и 10 двуокиси титана. Полученная ДРК имела условную вязкость по ВЗ-4 при 20°С - 120 с, хорошую текучесть, удовлетворительный розлив в покрытии, время высыхания до степени 3 - 12 мин (при толщине покрытия 400 мкм). Твердость покрытия (по маятниковому прибору, в условных единицах) составила: через 1 час после нанесения - 0,57, через 120 часов старения при 60°С - 0,56.

Все примеры приготовления и использования РЛК в заявляемых условиях представлены в таблицах 1 и 2.

Примеры 2-4

В примерах использовали заявляемый КОС, содержащий 3,6% ДТС (пример 2), 7,4% ДТС (пример 3) и 5,2% ДТС (пример 4); мел молотый марок МС-10 (СТМ-10), МС-20 (СТМ-20) по ТУ5743-001-05346358, двуокись титана пигментную (ГОСТ 9808-84). Для разбавления с.о. применяли толуол нефтяной технический марок «А» ОКП 241421 0130 и «Б» ОКП 2414210140 (ГОСТ 14710-88), характеризующийся плотностью при 20°С 0,859 г/мл и пределами выкипания при 101.325 кПа 109-111,2°С; бутиловый спирт (ГОСТ 5208-81) и изоамиловый спирт (ГОСТ 5830-89). В качестве диспергатора использовали стеарин (ГОСТ 6484-96), в качестве пластификатора - диоктилтерефталат (ДОФ) по ГОСТ 8728-88.

ДРК готовили по рецептуре, приведенной в примере 1.

Условную вязкость ЛК и ДРК определяли по ГОСТ 8420-74, нанесение и определение толщины нанесенного покрытия - по ГОСТ 8832-76, время его высыхания - по ГОСТ 19007-73, твердость - по ГОСТ 5233-67.

Пример 5 (сравнительный)

РЛК и ДРК готовили по примеру 1, но с использованием КОС, полученным по прототипу, с содержанием ДТС - 0,8%.

Таким образом, использование КОС, полученного в присутствии комплекса безводного AlCl3 с ПД заявляемого состава, позволяет уменьшить дозировку в ЛК диспергаторов, уменьшить или исключить введение пластификаторов и снизить температуру приготовления ЛК, что ведет к существенному снижению себестоимости ЛК для получения дорожно-разметочных красок.

Использованная литература

1. Resins&Pigments. 88. Review // Polym. Paint Color J. 1988. V.178. №4228. P.942, 944, 947, 958, 984, 996; Игнатюк В.П., Лапина В. А., Поддубный А.К. // Лакокрас.материалы и их применение. 1989. №1. С.7; Otocka E.P., CurronS., Roger S.P. Photooxydation of polystyrene: irradiation of 254 and 365 nm // J. Appl. Polym. Sci. 1983. V.28. №16. P.3227.

2. Заявка 61-108673 Япония, МКИ C09D 5/00, C09D 3/733. Опубл. 1986.

3. Патент 58-55989 Япония, МКИ C09D 5/00, C09D 3/733.

Таблица 2 - Некоторые свойства дорожно-разметочных красок (ДРК), приготовленных из РЛК по примерам таблицы 1
№примера Свойства ДРК
Усл. вязкость по В3-4 при 20°С,
с
Текучесть Розлив в пленке Толщина покрытия, мкм Время высыхания покрытия до ст.3, мин Твердость покрытия через 1 ч после нанесения, у.е. Твердость покрытия после старения при 60°С через 120 ч, у.е.
1 120 хорошая удовл. 400 12 0,57 0,56
2 140 хорошая удовл. 360 15 0,55 0,54
3 80 хорошая удовл. 300 18 0,54 0,53
4 130 хорошая удовл. 336 10 0,60 0,59
5 (сравнит.) >1000 отсутствие удовл. - - - -
Примечание: состав КДР, % мас.: 40 РЛК, 50 мела и 10 двуокиси титана

1. Лаковая композиция для приготовления дорожно-разметочных красок, в сухой остаток которой входят диспергатор, пластификатор и катионный олигостирол (КОС), полученный олигомеризацией стирола в апротонном органическом растворителе (АОР) при температуре 14-55°С и начальной концентрации стирола в шихте 14-50% мас. в присутствии комплекса кислоты Фриделя-Крафтса (КФК) с промотирующей добавкой (ПД) при мольном отношении КФК:ПД=5,3÷14,3:1, с последующей дезактивацией КФК основанием Льюиса и выделением целевого продукта отгонкой АОР, отличающаяся тем, что в лаковой композиции используют КОС, полученный с применением в качестве КФК безводного хлорида алюминия, а в качестве ПД - смеси, состоящей из, % мас.: 17,7÷33,5 α-фенилэтанола, 19.9÷60,4 окиси пропилена, 10,7÷40,4 тиофена и 6,2÷18,5 воды.

2. Лаковая композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве диспергатора используют стеарин, а в качестве пластификатора - димерно-тримерную фракцию, естественно содержащуюся в выбранном КОС.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может быть использовано в бортовых микрополосковых СВЧ-устройствах. Лаковая композиция содержит отвердитель АФ-2, фторопластовый лак ЛФЭ-32 ЛНХ, углеродные нанотрубки и базальт чешуйчатый.
Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для нанесения коррозионно-стойких покрытий из материалов, не содержащих хрома. Способ включает: (a) нанесение щелочного очистителя на по меньшей мере часть подложки, (b) промывку по меньшей мере части подложки, прошедшей стадию (a), водой, (c) нанесение кислотного очистителя на по меньшей мере часть подложки после щелочной очистки, (d) промывку по меньшей мере части подложки, прошедшей стадию (c), водой; и (е) нанесение покрытия, химически взаимодействующего с подложкой, включающего цирконий, на по меньшей мере часть подложки, очищенной кислотой, причем по меньшей мере один из материалов, используемых на стадиях (c) и (е), по существу не содержит хром, (f) промывку по меньшей мере части подложки, прошедшей стадию (е), водой и (g) нанесение электроосаждаемой композиции покрытия на по меньшей мере часть покрытия, химически взаимодействующего с подложкой, причем электроосаждаемая композиция покрытия включает ингибитор коррозии, содержащий азольные соединения, которые включают бензотриазол, 3-меркапто-1,2,4-триазол, 2-меркаптобензотиазол, 2,5-димеркапто-1,3,4-тиадиазол, 1-метилбензотриазол или их комбинации.
Изобретение относится к способу повышения эффективности снижения гидродинамического сопротивления с помощью добавок путем нанесения на поверхность вязкоупругого покрытия.

Изобретение относится к средствам защиты от коррозии, в частности к способу покрывания неподвижного или движущегося металлического субстрата ультратонким неорганическим/органическим гибридным покрывающим слоем.

Изобретение относится к получению околоинфракрасных (ОИК) инертных субстратов, снижающих теплообразование и являющихся ценными во многих областях применения. Инертные к инфракрасному излучению субстраты включают формованные полимерные изделия, пленки, волокна, покрытия и другие органические и неорганические материалы.

Изобретение относится к быстросохнущим водным композициям для покрытий, применяемых для разметки проезжей части, а также к дорожной разметке. Композиция включает одно или несколько анионно стабилизированных связующих веществ, содержащих полимерный компонент с фосфорнокислотными функциональными группами.
Изобретение относится к покрытию для эластомерных прямолинейных профилей, прежде всего для лент щеток стеклоочистителей, и способу изготовления таких профилей. Покрытие для эластомерных прямолинейных профилей имеет твердый смазочный материал, внедренный в полимерную матрицу.

Изобретение относится к химической, машиностроительной, авиационной промышленности и касается способа получения покрытий с высокими трибологическими (триботехническими) свойствами.
Изобретение относится к производству теплозащитных покрытий, предназначенных для конструкций и оборудования, эксплуатируемых в условиях высоких температур и агрессивных сред, и может быть использовано в строительстве, машиностроении, химической промышленности, транспорте, авиационной, космической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к получению изделий с многослойным светочувствительным покрытием и может быть использовано для получения тонкопленочных солнечных элементов, фотокаталитических изделий.

Изобретение относится к усовершенствованным способам получения сложных алкиловых эфиров метакриловой кислоты в качестве реакционного продукта, в частности к способу, в котором а) в одном или нескольких реакционных пространствах реакционную смесь, содержащую амид метакриловой кислоты, воду, серную кислоту и, по меньшей мере, один алканол, подвергают реакции этерификации, b) необработанный реакционный продукт, по меньшей мере, в одной ректификационной колонне подвергают операции разделения с получением реакционного продукта, содержащего воду, алкилметакрилат и алканол, с) реакционный продукт, полученный на стадии b), конденсируют в одном или нескольких теплообменниках, d) конденсат разделяют, по меньшей мере, в одном разделяющем устройстве на органическую и водную фазу, е) органическую фазу промывают водой с получением промытой органической фазы и промывочной воды и f) отделенную водную фазу вместе с промывочной водой снова возвращают, по меньшей мере, в одно реакционное пространство.
Изобретение относится к напечатанным пленкам на основе полиамида, применяющимся в качестве оболочки для пищевых продуктов, в частности искусственной колбасной оболочки.

Изобретение относится к реакционной смеси для нанесения покрытия на формованные изделия методом реакционного литья под давлением. .
Изобретение относится к способу получения покрытия на основе силана. .
Изобретение относится к водным покрывным композициям с низким содержанием летучих органических соединений. .
Изобретение относится к пассивной тепловой защите космических аппаратов. .

Изобретение относится к покрытиям для оптическим носителям информации. .
Изобретение относится к покрытиям на поверхностях панелей транспортных средств или строений, обеспечивающим гашение звука и/или вибрации. Покрытие включает частицу латекса, содержащую продукт взаимодействия итаконовой кислоты и/или итаконового ангидрида и одноатомного спирта или моноэпоксида, или моноамина. Описываются способы применения таких покрытий, в частности, для ингибирования передачи звука и вибрации через подложку. Изобретение позволяет использовать экономичный сырьевой материал из возобновляемых или альтернативных источников. 8 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 табл., 3 пр.
Наверх