Водно-дисперсионная защитная лакокрасочная композиция

Авторы патента:

Амельченко Максим Олегович (RU)

Строганов Виктор Фёдорович (RU)

C09D5/08 - краски для защиты от коррозии

C09D125/04 - гомополимеры или сополимеры стирола

Владельцы патента RU 2662530:

Строганов Виктор Федорович (RU)
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ (RU)

Изобретение относится к водно-дисперсионным лакокрасочным материалам для защиты бетонных и металлических поверхностей от коррозии, предназначенным для применения в строительной отрасли. Водно-дисперсионная защитная лакокрасочная композиция включает стирол-акриловую дисперсию сополимеров, наполнители, каолин неактивированный, каолин, активированный ультразвуком 20 кГц, 1000 Вт, амплитуда 100 мкм в течение 10 мин, каолин, активированный 3%-ным раствором уксусной кислоты в течение 12 часов, каолин, активированный при 600-700°С в течение 2 часов, пигмент - диоксид титана рутильной формы, функциональные добавки в следующих соотношениях, мас. %: стирол-акриловая дисперсия сополимеров 32-34, диоксид титана 6-8, мел 3-5, микротальк 2-4, микрокальцит 2-4, неактивированный каолин 7,1-7,2, каолин, активированный ультразвуковыми колебаниями 1,95-2,6, каолин, активированный 3%-ным раствором уксусной кислоты 1,3-1,95, каолин, активированный при 600-700°С 1,95-2,6, поливиниловый спирт (10 %-ный раствор) 0,9-1,1, изопропиловый спирт 0,25-0,35, загуститель - высоко псевдопластичный акриловый загуститель 0,5-0,7, диспергатор - водный раствор полиакрилата натрия 0,4-0,6, пеногаситель - эмульсия на основе алифатических углеводородов и неионных поверхностно-активных веществ 0,5-0,7, вода обессоленная остальное до 100. Технический результат - повышение уровня укрывистости, когезионной и адгезионной прочностей, водопоглощения и смываемости, а также повышает устойчивость к действию агрессивных сред. 2 табл.

Известны водно-дисперсионные полимерные композиции для защиты бетонов на основе акриловых, бутадиен-стирольных, винилацетатных и винилацетат-акрилатных дисперсий.

Известна водно-дисперсионная композиция, содержащая акрилвиниловую дисперсию, пигмент, наполнитель, диспергатор (полифосфат натрия), загуститель (оксиэтилцеллюлозу), ингибитор (бензоат натрия), смачиватель, биоцидную добавку (пентахлорфенолят натрия), пеногаситель (винилакриловый сополимер) и воду (патент RO N 88616).

Недостатком данной композиции является низкая водостойкость и морозостойкость, препятствующие возможности ее нанесения при пониженных температурах и использования покрытия на ее основе во влажных помещениях.

Известен водно-дисперсионный состав для внутренних работ, содержащий сополимер стирола с акрилатами, винилацетатом или виниловыми эфирами синтетических жирных кислот С_7-9, смачиватель (триполифосфат натрия, полигликолевый эфир алкилфенола, диэтилолеат), антифриз (этиленгликоль), биоцидную добавку (трибутил-Sn-дилаурат), загуститель (гидрооксиэтил-Ц или этилгидроксипропил-Ц), стабилизатор рН (NH₄OH), пеногаситель (фенилметилсилоксан), наполнитель (каолин, тальк, кварцевая мука) и диоксид титана (патент HU N 193056).

Недостаток состава - возможность применения только для внутренних работ.

Известна водно-дисперсионная защитная лакокрасочная композиция на основе акриловой дисперсии, содержащая наполнители, пигмент и другие функциональные добавки (ВД-АК-111 по ГОСТ 28196-89).

К недостаткам данной композиции относятся: низкая влагостойкость, адгезия, недостаточная устойчивость к действию кислых сред и грибковой микрофлоры, а также ограниченная область применения в случае пористых поверхностей и др.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является водно-дисперсионная защитная лакокрасочная композиция на основе водоразбавляемой полимерной ацетат-акриловой дисперсии, включающая наполнители (в том числе каолин, подвергнутый ультразвуковой обработке), пигменты, ПАВ и другие функциональные добавки (Патент РФ №2522010 МПК C09D 5/08 (2006.01)).

Недостатком данной композиции является недостаточная укрывистость, адгезионная и когезионная прочности покрытий, в том числе после воздействия воды, кислых и щелочных сред (в большей степени для металлических поверхностей).

Целью изобретения является создание водно-дисперсионной композиции для защиты бетонных и металлических поверхностей с повышенным уровнем характеристик по укрывистости, адгезионной и когезионной прочностям.

Технический результат заключается в повышении укрывистости, уровня адгезионной прочности покрытий к бетонным и металлическим поверхностям и когезионной прочности, в том числе после воздействия водных и агрессивных сред.

Технический результат достигается тем, что водно-дисперсионная лакокрасочная композиция, включающая сополимерную дисперсию, наполнители: микротальк, мел, микрокальцит, каолин, активированный ультразвуком, пигмент - диоксид титана рутильной формы, функциональные добавки: пеногаситель, диспергатор, загуститель, отличающаяся тем, что в качестве водорастворимой полимерной дисперсии содержит стирол-акриловую дисперсию сополимеров, в качестве наполнителей неактивированный каолин, каолин, активированный 3%-ным раствором уксусной кислоты, каолин, активированный при 600-700°С, в качестве коалесцентов изопропиловый и поливиниловый спирты, в следующих соотношениях, масс. %:

Стирол-акриловая дисперсия сополимеров	32-34
Диоксид титана	6-8
Мел	3-5
Каолин	7,1-7,2
Каолин, активированный ультразвуком	1,95-2,6
Каолин, активированный 3%-ным
раствором уксусной кислоты	1,3-1,95
Каолин, активированный при 600-700°С	1,95-2,6
Микротальк	2-4
Микрокальцит	2-4
Загуститель	0,5-0,7
Диспергатор	0,4-0,6
Пеногаситель	0,5-0,7
Поливиниловый спирт (10%-ный раствор)	0,9-1,1
Изопропиловый спирт	0,25-0,35
Вода обессоленная	Остальное до 100

В качестве пленкообразователя использовали водную стирол-акриловую сополимерную дисперсию производства ООО «ПКФ Оргхимпром» (ТУ 2241-014-51769914-2004).

В качестве пигмента использовали диоксид титана рутильной формы (ГОСТ 9808-74).

В качестве наполнителей использовали мел ММС-1 (ГОСТ 12085-88), микротальк (ТУ 5727-001-40705684-2001), микрокальцит LinCarb 20 и дополнительно каолин (ТУ 5729-016-48174985-2003), каолин, активированный ультразвуковым воздействием, каолин, активированный 3%-ным раствором уксусной кислоты и каолин термоактивированный при 600-700°С.

В качестве коалесцентов - изопропиловый (ТУ 2632-015-11291058-95) и поливиниловый (ГОСТ 10779-78) спирты.

В качестве диспергатора использовали водный раствор полиакрилата натрия (ТУ 2432-017-57845504-2007).

В качестве пеногасителя - эмульсию на основе алифатических углеводородов и неионных поверхностно-активных веществ (импорт).

В качестве загустителя - высоко псевдопластичный акриловый загуститель (импорт).

Вода обессоленная - ГОСТ 9.314-90.

Водно-дисперсионную защитную лакокрасочную композицию по изобретению готовили следующим образом:

- часть каолина предварительно активировали ультразвуковыми колебаниями в течение 10 минут (20 кГц, 1000 Вт, амплитуда 100 мкм);

- часть каолина предварительно выдерживали в 3%-ном растворе уксусной кислоты в течение 12 часов, затем промывали водой, высушивали при 120°С и измельчали;

- часть каолина активировали при 600-700°С в течение 2 часов;

- в высокоскоростной диссольвер загружали функциональные добавки: диспергатор, изопропиловый и поливиниловый спирты, пеногаситель и воду;

- полученную эмульсию перемешивали в диссольвере в течение одной минуты и добавляли, не переставая перемешивать, взвешенные в определенных количествах, наполнители, пигменты, каолин неактивированный и активированные каолины;

- затем загружали загуститель и стирол-акриловую дисперсию;

- полученную суспензию диспергировали, перемешивая в течение 30 минут до получения однородной массы.

Полученную композицию наносили с помощью кисти, валика или распылителя на бетонные или металлические поверхности и выдерживали в течение 24 часов при 40-60°С.

Состав композиций приведен в таблице 1, свойства - в таблице 2.

Свойства разработанной лакокрасочной композиции определены по нормативно-технологической документации на лакокрасочные материалы.

Критерием оценки защитных свойств является показатель укрывистости и определение значений адгезионной и когезионной прочностей покрытий, определение которых проводилось согласно ГОСТ, указанных в таблице 2.

*3начение показателя определялось по методике, приведенной в статье: Хархардин А.Н. Плотность упаковки частиц наполнителя в композициях // Пласт. массы, 1989, №1, С. 46-48

Установлено, что введение в состав водно-дисперсионных композиций активированных каолинов обеспечивает повышение уровня укрывистости, когезионной и адгезионной прочностей, водопоглощения и смываемости, а также повышает устойчивость к действию агрессивных сред.

Водно-дисперсионная лакокрасочная композиция, включающая сополимерную дисперсию, наполнители: микротальк, мел, микрокальцит, каолин, активированный ультразвуком, пигмент - диоксид титана рутильной формы, загуститель, диспергатор, пеногаситель, коалесценты, вода обессоленная, отличающаяся тем, что в качестве водорастворимой полимерной дисперсии содержит стирол-акриловую дисперсию сополимеров, в качестве наполнителей неактивированный каолин, каолин, активированный ультразвуковыми колебаниями 20 кГц, 1000 Вт, амплитуда 100 мкм в течение 10 минут, каолин, активированный 3%-ным раствором уксусной кислоты в течение 12 часов, промытый водой, высушенный при 120°С, каолин, активированный при 600-700°С в течение 2 часов, в качестве коалесцентов изопропиловый и поливиниловый спирты, в качестве функциональных добавок: загуститель - высоко псевдопластичный акриловый загуститель; диспергатор - водный раствор полиакрилата натрия; пеногаситель - эмульсия на основе алифатических углеводородов и неионных поверхностно-активных веществ, в следующих соотношениях, масс. %:

Стирол-акриловая дисперсия сополимеров	32-34
Диоксид титана	6-8

Наполнители:

Мел	3-5
Микротальк	2-4
Микрокальцит	2-4
Неактивированный каолин	7,1-7,2

Каолин, активированный

ультразвуковыми колебаниями 20 кГц,

1000 Вт, амплитуда 100 мкм в течение 10 минут

1,95-2,6

Каолин, активированный 3%-ным

раствором уксусной кислоты в течение 12

1,3-1,95

часов, промытый водой, высушенный при 120°С

Каолин, активированный при 600-700°С в

течение 2 часов

1,95-2,6

Коалесценты:

Поливиниловый спирт (10%-ный раствор)	0,9-1,1
Изопропиловый спирт	0,25-0,35

Функциональные добавки:

Загуститель - высоко псевдопластичный

акриловый загуститель

0,5-0,7

Диспергатор - водный раствор

полиакрилата натрия

0,4-0,6

Пеногаситель - эмульсия на основе

алифатических углеводородов и неионных

0,5-0,7

поверхностно-активных веществ

Вода обессоленная

Остальное до 100

Изобретение относится к области получения нанокомпозиционных материалов, а именно двухкомпонентных эпоксидных лакокрасочных материалов, предназначенных для усиления антикоррозионной защиты металлоконструкций в агрессивных средах.

Композиция краски, которая имеет отличную устойчивость к коррозии, а также плёнки краски, полученные в результате нанесения такой композиции // 2661569

Изобретение относится к композиции краски, обеспечивающей устойчивость к коррозии покрытых стальных листов. Композиция краски включает содержащую гидроксильную группу смолу (А), сшивающий агент (Б), который вступает в реакцию с гидроксильными группами, радикальный сополимер (В) и органокремниевый золь (Г).

Суспензия для модификации лакокрасочных материалов на эпоксидной основе для усиления антикоррозионных свойств // 2661226

Изобретение относится к области полимерных композиционных материалов, а именно двухкомпонентных лакокрасочных покрытий на основе эпоксидных связующих, которые могут быть использованы для антикоррозионной защиты металлоконструкций в агрессивных средах.

Циклоалифатическая смола, способ ее получения и ее применение в высокоустойчивом покрытии // 2656041

Изобретение относится к циклоалифатической смоле, содержащей силаны с эпокси- и алкокси-силанольными функциональными группами, полученной реакцией: a) эпокси-функционального силана, имеющего формулу где каждый R1 независимо выбран из метила, метокси-, этокси- или пропокси-группы; "X" может представлять собой эпокси-циклогексил или глицидокси-группу; и "n" представляет собой целое число от 1 до 6; и b) гидрированного бисфенола, имеющего формулу где R2 представляет собой метил, этил или атом водорода.

Покрытый металлический лист для автомобиля, обладающий превосходной стойкостью против ржавления в низкотемпературной среде эксплуатации // 2656031

Изобретение относится к области химии для использования в автомобилестроении и касается покрытого металлического листа для автомобиля. Лист содержит: металлический лист и пленку покрытия , присутствующую на по меньшей мере одной поверхности этого металлического листа.

Водное средство и способ нанесения покрытия для антикоррозионной обработки металлических подложек // 2655536

Изобретение относится к антикоррозионной обработке металлических подложек. Предложены водный конверсионный раствор, используемый в качестве предварительной обработки для нанесения дополнительного покрытия, и способ нанесения покрытия на металлические подложки, обеспечивающие получение адгезионных характеристик, исключающих опасность проникновения ржавчины через лак.

Аминоспиртовая обработка золь-гель конверсионного покрытия, подложки, включающие такое покрытие, и способы изготовления таких подложек // 2654738

Изобретение относится к области конверсионных покрытий, предназначенных для защиты металлических подложек от коррозии, а также покрытий, обеспечивающих высокую адгезию поверхностных покрытий и красок к подложке.

Краска антикоррозионная, огнестойкая // 2653171

Изобретение относится к краске, обладающей антикоррозионными и огнестойкими свойствами. Она может применяться для защиты поверхности металла и бетона от коррозии, а также при воздействии высоких температур.

Композитное покрытие (варианты) // 2652239

Изобретение относится к двухупаковочным композициям для покрытий для твердых материалов на основе полиуретановой смолы. В композиции для покрытия используются полиуретановая смола, отвердитель, растворитель и порошки металлов, преимущественно цветных металлов, например Ni, Cu, Ti, Sn, Mg, Si, Cr, Pt, Au и т.д., но возможно использование порошков железа и низколегированныех сталей.

Теплоизоляционная краска // 2652683

Изобретение относится к химической промышленности и касается теплоизоляционной краски, используемой для получения покрытий оборудования, в частности трубопроводов, металлических, бетонных, железобетонных, кирпичных, деревянных и других строительных конструкций жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений.

Улучшенные энергетически экономичные покрывные композиции, не содержащие растворителей // 2617630

Изобретение относится к композициям для покрытия. Водная покрывная композиция имеет объемное содержание пигмента (ОСП) от 70 до 78% и содержит по отношению к суммарному объему твердых веществ в сухом покрытии: a) заглушающие пигментные частицы, содержащие: i) от 4 до 10% диоксида титана, b) частицы незаглушающего наполнителя, содержащие: i) карбонат кальция и магния, и/или ii) карбонат кальция, и/или iii) нефелиновый сиенит, и/или iv) каолин, причем суммарное содержание i)+ii)+iii)+iv) составляет от 40 до 75%, и содержание iv) составляет от 0 до 45%, содержит c) частицы стирол-акрилового полимерного связующего материала, у которого вычисленная по уравнению Фокса температура стеклования (Tg) составляет от -30 до 5°С, и кислотное число составляет от 15 до 65 мг КОН на 1 г полимера, причем полимерные частицы состоят из акриловых мономеров и необязательно дополнительно содержат производные стирола, содержит d) диспергирующее вещество, которое не растворяется в воде при рН 3;причем композиция не содержит летучего органического растворителя и полых полимерных заглушающих пигментных частиц.

Покрытия, включающие частицы итаконатного латекса, и способы их применения // 2516495

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.

Радиопоглощающий материал // 2482149

Изобретение относится к радиопоглощающему материалу. .

Состав полистирольной краски // 2472827

Изобретение относится к области получения лакокрасочных материалов, в частности красок на основе полистирола или его производных как пленкообразующих, и может быть использовано для защиты металлических, бетонных и деревянных поверхностей от коррозии в различных отраслях промышленности.

Состав праймера для алюминиевой фольги // 2464289

Изобретение относится к составам покрытий на основе водных акриловых полимерных дисперсий, а именно к составам праймера для нанесения на поверхность алюминиевой фольги.

Способ получения водных дисперсий полимеров, эмульсионные полимеры и их применение // 2435788

Покрытие для поверхности состава каучук-полиолефин // 2381248

Изобретение относится к покрытию для пола состава каучук-полиолефин и способу его получения. .

Способ обработки фасадов и интерьеров зданий // 2376080

Изобретение относится к способам обработки поверхностей из природных и искусственных камней, керамических материалов и может использоваться для очистки фасадов и интерьеров зданий от атмосферных загрязнений, а также при реставрационных работах.

Огнезащитная вспучивающаяся краска // 2313550

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.

Порошкообразная кроющая композиция // 2662544

Изобретение относится к порошкообразной кроющей композиции, устойчивой к коррозии и отслаиванию, а также к способу нанесения ее на стальную подложку. Композиция содержит один или несколько эпоксидных полимеров, по меньшей мере один усилитель адгезии и по меньшей мере один армирующий наполнитель, представляющий собой стекловолокно. Один или несколько эпоксидных полимеров имеют эпоксидную эквивалентную массу (ЭЭМ) от 700 до 1500. Композицию для покрытий наносят на стальную подложку в виде однослойной кроющей системы и нагревают до эффективной температуры в течение времени, достаточного для плавления композиции. Изобретение обеспечивает такие же хорошие эксплуатационные характеристики, как традиционная двухслойная система. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 табл., 2 пр.