Композиция для катодного электроосаждения, предназначенная для получения лакокрасочных цинк-полимерных покрытий с повышенной твёрдостью и водостойкостью

Изобретение относится к области лакокрасочных покрытий, получаемых методом катодного электроосаждения. Композиция для электроосаждения на катоде представляет собой лакокрасочный материал, содержащий пленкообразователь - эпоксиаминный аддукт, модифицированный блокированным изоцианатом, переведенный в водорастворимое состояние добавлением уксусной кислоты, пигментную пасту, бутилгликоль, феноксипропанол, ацетат цинка и воду при определенном соотношении компонентов. Изобретение обеспечивает получение цинк-полимерных покрытий с повышенной твердостью и водостойкостью. 2 табл.

 

Изобретение относится к новому продукту: водной композиции для электроосаждения на катоде лакокрасочных покрытий, содержащих цинк, обладающих повышенной твердостью, превосходящей традиционные известные лакокрасочные покрытия, и высокой водостойкостью.

Метод окраски электроосаждением, в том числе на катоде, которым служит окрашиваемое изделие, широко применяется в промышленности для получения грунтовочных и однослойных покрытий [1]. Для катодного электроосаждения используются лакокрасочные композиции на основе олигомерных связующих пленкообразователей-полиэлектролитов, в частности эпоксиаминные аддукты различной модификации [2]. Их недостатком по сравнению с металлическими гальваническими покрытиями является низкая твердость.

Известны водные лакокрасочные композиции для катодного электроосаждения на основе модифицированного эпоксиаминного аддукта, содержащие для увеличения твердости дисперсию полифениленсульфида с добавками карбида кремния и графита, стабилизированную ОП-10 (нонилфенолом). Покрытия обладают более высокой, чем у покрытия без добавок, твердостью. Водостойкость не превышает исходное покрытие [3].

Известны водные лакокрасочные композиции для катодного электроосаждения на основе эпоксиаминных аддуктов различной модификации, содержащие для придания покрытиям гидрофобности дисперсию фторопласта. Однако покрытия не обладают высокой твердостью [4].

Предлагаемая композиция для получения покрытий методом катодного электроосаждения по показателям твердости и водостойкости превосходит как исходный лакокрасочный материал, так и композиции по рассмотренным патентам. Для этого лакокрасочная композиция в своем составе дополнительно содержит соль металла, в частности цинка. При этом и осуществляется совместное электроосаждение на катоде лакокрасочного материала с одновременным электро-восстановлением цинка с получением металло-полимерного осадка. После последующего термоотверждения из осадка формируется лакокрасочное цинк-полимерное покрытие матрицей на основе полимера. Подобные покрытия могут получаться на различных токопроводящих изделиях, например на кузовах автомобилей, метизах, корпусах приборов. При этом свойства получаемых покрытий будут существенно улучшаться по сравнению с применяемыми в настоящее время чисто полимерными покрытиями на основе эпоксиаминных аддуктов для катодного электроосаждения.

Композиция основана на использовании в определенном соотношении компонентов лакокрасочной системы, в состав которой входят:

- водная эмульсия лакокрасочного пленкообразователя с концентрацией 35-36 масс. % по сухому остатку, представляющая собой эпоксиаминный аддукт, модифицированный блокированным толуилендиизцианатом с молекулярной массой 1700-2500 и переведенная в водорастворимое состояние добавкой уксусной кислотой и содержащая добавки феноксипропанола и 2-бутоксиэтанола (бутилгликоль);

- пигментная паста, представляющая собой дисперсию любых применяемых в лакокрасочных материалах пигментов, стабилизированная указанной выше водной эмульсией (эпоксиаминным аддуктом) с молекулярной массой 1100-1500 с концентрацией 53-56% по сухому остатку;

- водный раствор ацетата цинка с концентрацией 17 масс. % по сухому остатку (17 г/л).

Для получения лакокрасочного цинк-полимерного покрытия указанную композицию необходимо приготовить следующим образом:

1 стадия: к рассчитанному количеству деминерализованной воды при перемешивании вводят водную эмульсию лакокрасочного пленкообразователя и продолжают перемешивать не менее 2-х часов;

2 стадия: к полученной на первой стадии эмульсии добавляют рассчитанное количество раствора ацетата цинка и продолжают перемешивание не менее одного часа;

3 стадия: к полученной на второй стадии композиции при перемешивании добавляют пигментную пасту и продолжают перемешивание не менее 3-х часов.

Получается водный раствор композиции со следующими параметрами:

Цинк-полимерные лакокрасочные покрытия получают в ванне электроосаждения, в которой окрашиваемые образцы служат катодом. Противоположным электродом является пластина из нержавеющей стали. Поверхность подлежащих окраске образцов предварительно подготавливают согласно ГОСТ 9.402-2004 «Подготовка металлических поверхностей к окрашиванию». Электроосаждение проводят в следующем режиме:

После получения покрытия образцы промывают обессоленной водой и термоотверждают при 180°C в течение 30 минут.

Прототипом новой композиции служит лакокрасочная композиция для катодного электроосаждения на основе модифицированного эпоксиаминного аддукта без ацетата цинка.

В Таблице 1 представлены составы композиций во всем интервале значений, а в Таблице 2 - свойства покрытий в сравнении с прототипом и аналогом.

Таблица 1. Состав композиций в (г/л)

Таблица 2. Свойства покрытий

Рассеивающая способность композиций 1-3, определённая по ГОСТ 9.413-2007, составляет не менее 15 см, что позволяет получить равномерное по толщине покрытие на изделиях сложной конфигурации.

Источники информации

1. Krylova I.A. Painting by electrodeposition the eve of the 21-st century // Progress in Organic Coating. 2001. Vol. 42. P. 119-131.

2. Квасников М.Ю., Крылова И.А. // Лакокрасочные материалы и их применение. 2001. № 4-6. С. 10, С. 24, С. 26.

3. Патент России №2486220.

4. Патент России №2222562.

Композиция для получения методом катодного электроосаждения лакокрасочных цинк-полимерных покрытий с повышенной твердостью и водостойкостью, включающая в качестве пленкообразователя эпоксиаминный аддукт, модифицированный блокированным толуилендиизоцианатом с молекулярной массой 1700-2500 и переведенный в водорастворимое состояние добавкой - уксусной кислотой - и содержащий добавки феноксипропанола и 2-бутоксиэтанола (бутилгликоля), пигментную пасту, представляющую собой дисперсию любых применяемых в лакокрасочных материалах пигментов в эпоксиаминным аддукте, модифицированном блокированным толуилендиизоцианатом с молекулярной массой 1100-1500, и воду, отличающаяся тем, что дополнительно содержит ацетат цинка при следующем содержании компонентов (г/л):

Эпоксиаминный аддукт 100
Пигментная паста 28-32
Уксусная кислота 0,4
2-бутоксиэтанол (бутилгликоль) 3,5-4,1
Феноксипропанол 4,5-5,1
Ацетат цинка 0,17-0,51
Деминерализованная вода Остальное до 1 л



 

Похожие патенты:
Изобретение может быть использовано для защиты от подделки ценных многослойных изделий, таких как монеты, металлические жетоны, медали. Изделие с помощью штанг-держателей погружают в ванну для нанесения гальванического металлического покрытия, снабженную анодами из химически чистого металла, такого как никель, или медь, или латунь, или серебро.

Изобретение относится к детали, содержащей подложку, выполненную из электропроводящего материала, и покрытие по меньшей мере на части поверхности подложки, содержащее керамический слой, и может быть использовано при высоких температурах, в частности, в области авиации.

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано в авиационной промышленности. Способ изготовления теплового барьера, содержащего слой керамического покрытия, покрывающего по меньшей мере одну часть поверхности подложки, включает катодное электроосаждение слоя покрытия на подложку, причем подложка выполнена из материала с электронной проводимостью и образует катод.
Изобретение относится к композиции с высокой рассеивающей способностью, она предназначена для получения на катоде покрытий методом электроосаждения. .

Изобретение относится к способу получения сверхпроводящего слоистого материала, который включает, по меньшей мере, слой графитоподобного материала и, по меньшей мере, слой фуллерида.

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к электролитическому нанесению хроматных пленок, и может найти применение в различных областях техники для защиты от коррозии металлических изделий, эксплуатируемых в агрессивной атмосфере с повышенной влажностью.

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к катодному нанесению хромитных покрытий из электролитов на основе соединений трехвалентного хрома на медь и сплавы меди, и может быть использовано в машиностроении, приборостроении, легкой промышленности для антикоррозионной защиты и декоративной отделки под цвет золота, в том числе при следующем нанесении лакокрасочных покрытий.

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для получения биосовместимых защитных покрытий металлических частей протезов, инертных в отношении биологических объектов, а также в радиоэлектронике и физике полупроводников.
Изобретение относится к области получения водоразбавляемых композиций на основе эпоксиаминных и уретановых олигомеров для покрытий по металлу, получаемых методом катодного электроосаждения.
Изобретение относится к композиции с высокой рассеивающей способностью, она предназначена для получения на катоде покрытий методом электроосаждения. .

Изобретение относится к электрохимическому осаждению полимерных покрытий, которые могут быть использованы для защиты металлов в условиях высоких температур и при эксплуатации в среде органических растворителей в химической, фармацевтической промышленности и других областях.

Изобретение относится к процессам электрохимического нанесения полимерных покрытий и может найти применение в маниностроении, электротехнике , радиотехнике. .

Изобретение относится к стабилизации водных анионных дисперсий, содержащих пигмент двухвалентного металла. .
Изобретение относится к области создания катионных электроосаждаемых покрытий. .

Изобретение относится к области лакокрасочных покрытий, получаемых методом катодного электроосаждения. Композиция для электроосаждения на катоде представляет собой лакокрасочный материал, содержащий пленкообразователь - эпоксиаминный аддукт, модифицированный блокированным изоцианатом, переведенный в водорастворимое состояние добавлением уксусной кислоты, пигментную пасту, бутилгликоль, феноксипропанол, ацетат цинка и воду при определенном соотношении компонентов. Изобретение обеспечивает получение цинк-полимерных покрытий с повышенной твердостью и водостойкостью. 2 табл.

Наверх