Силикатное покрытие повышенной долговечности и способ его приготовления



Силикатное покрытие повышенной долговечности и способ его приготовления
C09D1/02 - Составы для нанесения покрытий, например краски, масляные или спиртовые лаки; заполняющие пасты; чернила; химические средства для удаления краски или чернил; корректирующие жидкости; средства для морения древесины; пасты или твердые вещества для окрашивания или печатания; использование материалов для этой цели (косметика A61K; способы для нанесения жидкостей или других текучих веществ на поверхности вообще B05D; морение древесины B27K 5/02;органические высокомолекулярные соединения C08; органические красители и родственные соединения для получения красителей, протрав или лаков как таковых C09B; обработка неорганических неволокнистых материалов, используемых в качестве пигментов или наполнителей, C09C; природные смолы, политура, высыхающие масла, сиккативы, скипидар как таковые C09F;

Владельцы патента RU 2669642:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" (RU)

Изобретение относится к лакокрасочным покрытиям, предназначенным для защитно-декоративной отделки внутренних и наружных поверхностей зданий и сооружений, позволяющим осуществить защиту объектов от техногенного электромагнитного излучения. Силикатное покрытие повышенной долговечности выполнено из композиции жидкого стекла с массовой долей (17%-43%), портландцемента (40%-56%) и замедлителя (11%-31%). При этом дополнительно композиция для силикатного покрытия может содержать ультрадисперсные добавки (0-16%). Способ приготовления силикатного покрытия включает смешение всех компонентов в определенной пропорции и определенной последовательности и перемешивание в течение 3-5 мин. Изобретение обеспечивает повышение долговечности покрытия, газо- и паропроницаемости его с одновременным повышением технологичности способа его изготовления. 2 н. и 3 з.п. ф-лы.

 

Группа изобретений относится к лакокрасочным покрытиям, применяющимся в строительстве и быту в качестве фасадных красок, предназначенным для внутренней отделки зданий и помещений по бетону, асбоцементу, штукатурке, кирпичу и металлу, а также к способу приготовления покрытия. Также группа изобретений относится к технологиям наноматериалов, позволяющих повысить стойкость краски и обеспечить защиту покрываемых ею объектов от техногенного электромагнитного излучения.

Из уровня техники известен радиопоглощающий материал и способ его приготовления (RU 2107705 C1, МПК C09D 5/32, С08K 3/10, опубл. 27.03.1998), который содержит в качестве полимерного связующего синтетический клей «Элатон» на основе латекса, в качестве магнитного наполнителя - порошкообразный феррит или карбонильное железо при следующем соотношении компонентов, мас. %: синтетический клей «Элатон» на основе латекса 80-20; порошкообразный феррит или карбонильное железо 20-80.

Способ приготовления радиопоглощающего материала включает последовательную загрузку указанного полимерного связующего и магнитного наполнителя в смеситель и их перемешивание вращающимся приспособлением в течение 7-10 мин, при этом перемешивающее приспособление поочередно вращают в противоположных направлениях в течение 50-60 с.

Недостатком известной композиции является ее низкая возможность по поглощению электромагнитного излучения, а способ ее изготовления обладает низкой технологичностью.

Также из уровня техники известна лакокрасочная композиция (RU 2420549 C2, МПК C09D 5/32, C08L 63/00, С08K 7/04, опубл. 10.06.2011), содержащая два жидких компонента, соединяемых перед нанесением композиции на поверхность изделия. Первый компонент -отвердитель эпоксидной смолы, а второй - композиция на основе эпоксидной смолы, содержащая (мас. %) два дисперсных электропроводящих наполнителя различных по форме частиц (графит 50-70 и углеродное волокно 1-5), пластификатор 0,2-1, термопластичный полиуретан 0,2-1, эпоксидную смолу - остальное до 100.

Недостатком состава является его недостаточная паропроницаемость, стойкость к солнечной радиации и термостойкость полимерного связующего, что снижает эффективность его использования в качестве фасадной краски.

Наиболее близкими к предлагаемому составу является силикатная краска (RU 2540434 C1, МПК C09D 1/02, опубл. 10.02.2015), содержащая в качестве наполнителя термолизный дефекат - отход сахарного производства, прокаленный при температуре 260 и 600°С, с размером частиц 1-2 мкм. Силикатная краска включает, масс. ч.: цинковые сухие белила - 15-55, тальк - 15, дефекат, прокаленный при 600°С, - 10-64, дефекат, прокаленный при 260°С, - 12-63. Жидкое натриевое или калиевое стекло с плотностью не менее 1200 кг/м3 используют при массовом соотношении 1:1 по отношению к сухой части краски. Для улучшения малярно-технических показателей краска содержит пигмент красного цвета, полученный из хвостов обогащения железистых кварцитов, прокаленных при температуре 1000°С.

Недостатком указанного состава является применение в нем значительного количества дорогостоящих цинковых белил, что увеличивает стоимость композиции.

Наиболее близким к заявленному и выбранным в качестве прототипа признан способ получения кремнийсодержащего связующего (RU 2236374 C2, МПК С01В 33/32, В22С 1/18, опубл. 20.09.2004), который осуществляют путем перемешивания неорганической связки (силикатная связка или гидроксид щелочного металла или аммония) с кремнеземсодержащим сырьем с размером частиц от 0,5 до 2,0 мм или предварительно измельченного до размера частиц от 40 до 50 мкм, с влажностью не более 6% и водой (пресной, морской или минерализованной). Перемешивание осуществляют в высокоскоростном смесителе со скоростью перемешивания, по меньшей мере, 2000 об/мин, частоте колебаний перемешивающихся частиц 3500-30000 Гц и времени перемешивания от 20 мин. до 10 ч. до достижения плотности 1,2-2,2 г/см3.

Недостатком указанного способа является его низкая технологичность, связанная с необходимостью соблюдения точных режимов перемешивания состава и значительной длительностью этого процесса, кроме того, для осуществления способа требуется весьма дорогое технологическое оборудование.

Технической задачей заявленного состава, является повышение его долговечности, повышение паропроницаемости, снижение расхода покрытия при сохранении высокой степени защиты от электромагнитного излучения. При этом, задачей предлагаемого способа приготовления силикатного покрытия повышенной долговечности, является повышение его технологичности, за счет упрощения процесса приготовления при одновременном сохранении высоких эксплуатационных характеристик покрытия.

Положительным техническим результатом, обеспечиваемым совокупностью признаков композиции, является повышение долговечности силикатного покрытия за счет применения в его составе жидкого натриевого стекла, цемента и замедлителя в указанных выше пропорциях. За счет введения углеродных нанотрубок в указанном соотношении дополнительно обеспечиваются снижение расхода состава, а также защита объекта, покрытого составом от электромагнитного излучения. Технический результат состоит также в повышении технологичности процесса приготовления силикатного покрытия за счет упрощения операций и сокращения времени перемешивания раствора.

Указанная задача решается за счет того, что силикатное покрытие повышенной долговечности представляет собой композицию портландцемента, предпочтительно белого цвета, замедлителя и жидкого стекла. При этом портландцемент вместе с жидким стеклом и замедлителем составляет вяжущее. Дополнительно силикатное покрытие может содержать ультрадисперсные добавки.

Предлагаемое решение отличается от известных тем, силикатное покрытие в своем срставе использует жидкое натриевое стекло с массовой долей (17%-43%), портландцемент (40%-56%) и замедлитель в размере (11%-31%). При этом в качестве ультрадисперсных добавок используются все вместе, или по отдельности, или в любом сочетании минеральные ультрадисперсные добавки (в % от массы вяжущего):

- углеродные нанотрубки 0,01%-7%;

- микрокремнезем 8%-10%;

- известняк 5%-12%;

- пигмент 0,5%-5%;

- метакаолин 3%-12%;

- вспученный перлит 3%-16%;

- диоксид титана 5%-12%;

- микрокальцит 5%-12%.

Причем жидкое натриевое стекло должно иметь плотность не менее 1,44 г/см3, массовая доля оксида кремния в жидком натриевом стекле должна составлять от 22,7% до 36,7%, а массовая доля оксида натрия от 7,9% до 13,8%; тонкомолотый портландцемент должен иметь удельную поверхность не менее 4000 см2/г; замедлитель должен представляет собой водный раствор фосфата натрия с массой фосфата натрия 15% и воды 85%.

Введение углеродных нанотрубок в состав силикатного покрытия повышенной долговечности в количестве 6% приводит к возможности поглощения им электромагнитного излучения до 70%.

Способ изготовления силикатного покрытия повышенной долговечности включает загрузку в емкость, по объему превышающую объем требуемого покрытия в два раза, силикатизатора и замедлителя. При этом способ отличается от известных тем, что в качестве силикатизатора используют сухой портландцемент, а в качестве, замедлителя - водный раствор фосфата натрия, причем силикатизатор и замедлитель вводят в состав композиции в соотношении 2:1, после чего их перемешивают до получения смеси однородной консистенции, затем к полученной композиции, в соотношении 2:1, добавляют жидкое натриевое стекло, после чего силикатное покрытие дополнительно перемешивают в течение 3-5 минут.

Положительным техническим результатом, обеспечиваемым совокупностью признаков композиции, является повышение долговечности силикатного покрытия за счет применения в его составе жидкого натриевого стекла, цемента и замедлителя в указанных выше пропорциях. За счет введения углеродных нанотрубок в указанном соотношении дополнительно обеспечиваются снижение расхода состава, а также защита объекта, покрытого составом от электромагнитного излучения. Технический результат состоит также в повышении технологичности процесса приготовления силикатного покрытия за счет упрощения операций и сокращения времени перемешивания раствора.

Способ изготовления силикатного покрытия повышенной долговечности поясняется чертежом, где на фигуре показана структурная схема процесса его приготовления.

Предлагаемый способ приготовления силикатного покрытия осуществляют следующим образом.

Раствор готовят непосредственно перед использованием. В емкости, превышающей требуемый объем краски в 2 раза, введенные компоненты перемешиваются рабочей насадкой типа миксер. Компоненты вводятся, в соответствии со структурной схемой, следующим образом: в емкость загружают сухой портландцемент (6) и замедлитель (4), приготовленный заранее из воды (1), фосфата натрия (2), в соотношении 2:1 и осуществляют тщательное перемешивание до получения смеси однородной консистенции.

К полученной композиции добавляют жидкое натриевое стекло (8) в соотношении 2:1, а также пигмент (7), после чего перемешивают 3-5 мин. Дополнительно для приготовления силикатного покрытия к составу покрытия можно добавлять ультрадисперсные добавки (3), (5). В качестве ультрадисперсных добавок (3) и (5) выступают: вспученный перлит, тонкомолотый известняк, диоксид титана, микрокальцит, микрокремнезем, метакаолин, водные дисперсии углеродных нанотрубок. При этом вспученный перлит, тонкомолотый известняк, диоксид титана, микрокальцит перемешиваются в сухом состоянии с портландцементом; микрокремнезем, метакаолин, водные дисперсии углеродных нанотрубок вводятся совместно с водным раствором фосфата натрия.

Силикатное покрытие повышенной долговечности наносят на поверхность при помощи краскопульта, валика или кисти. Приготовленное силикатное покрытие повышенной долговечности через сито загружают в бак краскопульта и не позднее чем через 40 минут после приготовления наносят на сухую очищенную поверхность при температуре воздуха не ниже 5°С. Перед заправкой краскопульт, баки, шланги промывают водой, проверяют работу краскопульта, исправность компрессора, предохранительных, измерительных, и пусковых приборов, прочность и надежность крепления шлангов. Каждый час и после разового использования промывают краскопульт, шланги и бак водой. При работе надевают защитные костюмы и очки. При попадании в глаза и на слизистые участки промывают места поражения большим объемом воды.

1. Силикатное покрытие повышенной долговечности, содержащее часть жидкого натриевого стекла с массовой долей от 17% до 43%, портландцемента от 40% до 56%, замедлителя в размере от 11% до 31% и возможно минеральные ультрадисперсные добавки, отличающееся тем, что жидкое натриевое стекло имеет плотность не менее 1,44 г/см3, массовая доля оксида кремния в жидком натриевом стекле составляет от 22,7% до 36,7%, а массовая доля оксида натрия от 7,9% до 13,8%; цемент имеет удельную поверхность не менее 4000 см2/г; замедлитель представляет собой водный раствор фосфата натрия с массой фосфата натрия 15% и воды 85%.

2. Силикатное покрытие повышенной долговечности по п. 1, отличающееся тем, что портландцемент, содержащийся в силикатном покрытии повышенной долговечности, имеет белый цвет.

3. Силикатное покрытие повышенной долговечности по п. 1, отличающееся тем, что в качестве ультрадисперсных добавок оно содержит углеродные нанотрубки с массовой долей от 0,01% до 7%, микрокремнезем с массовой долей от 8% до 10%, известняк с массовой долей от 5% до 12%, пигмент с массовой долей от 0,5% до 5%, метакаолин с массовой долей от 3% до 12%, вспученный перлит с массовой долей от 3% до 16%, диоксид титана с массовой долей от 5% до 12%, микрокальцит с массовой долей от 5% до 12%.

4. Способ изготовления силикатного покрытия повышенной долговечности, включающий загрузку в емкость, по объему превышающую объем требуемого покрытия в два раза, силикатизатора и замедлителя, отличающийся тем, что в качестве силикатизатора используют сухой портландцемент, а в качестве замедлителя - водный раствор фосфата натрия, причем силикатизатор и замедлитель вводят в состав композиции в соотношении 2:1, после чего перемешивают до получения смеси однородной консистенции, затем к полученной композиции, в соотношении 2:1, добавляют жидкое натриевое стекло, после чего силикатное покрытие дополнительно перемешивают в течение 3-5 минут.

5. Способ изготовления силикатного покрытия повышенной долговечности по п. 4, отличающийся тем, что дополнительно для приготовления силикатного покрытия повышенной долговечности к составу покрытия добавляют ультрадисперсные добавки, включающие вспученный перлит, тонкомолотый известняк, диоксид титана, микрокальцит, перемешивают в сухом состоянии с портландцементом, а микрокремнезем, метакаолин, водные дисперсии углеродных нанотрубок вводят совместно с водным раствором фосфата натрия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к двухкомпонентной композиции для лакокрасочного покрытия, которую наносят непосредственно после смешивания базовой смолы и отверждающего агента.

Изобретение относится к области специальных антикоррозионных покрытий и касается покрытой металлической трубки для трубопровода транспортного средства. Металлическая трубка включает металлическую трубку и многослойную покровную пленку, которая покрывает наружную окружную поверхность металлической трубки.

Изобретение относится к способу получения наночастиц карбоната кальция в суспензии на основе водного растворителя. Способ включает обработку неорганических частиц карбоната кальция или их агломератов в указанном растворителе при содержании твердых веществ 30-75 % масс.

Изобретение относится к составу для нанесения покрытия, включающему алкидную смолу, отверждаемую окислением, и комплексное соединение хелатирующего агента формулы (I): (I), в которой: каждый R независимо выбран из C1-C24 алкила; Q представляет собой мостик C2-C6 алкилена; и каждый R1, R2, R3 и R4 является атомом водорода; и иона марганца, причем комплексное соединение не является определенным.

Изобретение относится к композициям для нанесения на металлический субстрат, содержащим азольные соединения. Предложена композиция для нанесения конверсионного покрытия на металлический субстрат, содержащая азольное соединение в количестве от 0,0005 до 3 г/л, катион лития, карбонат и водный носитель.

Изобретение относится к водной композиции для покрытия, включающей замещенное соединение сукцинимида, при этом замещенное соединение сукцинимида имеет величину кислотности от 30 до 300 мг KOH/г замещенного соединения сукцинимида.

Изобретение относится к защитным элементам на основе жидкокристаллических холестерических покрытий, которые впоследствии покрываются дополнительным покрытием, содержащим наночастицы переходных металлов пластинчатой формы, к способу их изготовления на стеклянной, бумажной или пластмассовой подложке, и защитному продукту, получаемому с применением защитного элемента.
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.

Иммерсионная композиция относится к оптическому материаловедению и может быть использована в качестве иммерсионной жидкости в оптическом приборостроении для контроля параметров материалов и оптических деталей, в том числе крупногабаритных изделий сложной формы, а также в геологии и минералогии для контроля и маркировки образцов природных материалов.

Изобретение относится к композиции для использования в качестве растворителя или компонента растворителя, содержащей С14-парафины в количестве от 40% до 50% от общей массы композиции и С15-парафины в количестве от 35% до 45% от общей массы композиции, причем С14-парафины и С15-парафины получены из биологического сырья.

Изобретение относится к покрытиям, обладающим способностью поглощать световое излучение определенного диапазона частот. Композиция покрытия включает в себя неорганический пигмент, полимерное связующее, отвердитель, растворители, и имеет следующий состав, в вес.

Изобретение относится к технологии изготовления и применения композиционных материалов, состав и структура которых обеспечивает эффективное поглощение электромагнитной энергии в определенном диапазоне длин радиоволн.

Изобретение относится к сфере разработок средств маскировки, к составам, поглощающим электромагнитное излучение в спектре ближнего инфракрасного диапазона длин волн, используемым для нанесения на текстильную основу изделий, применяемых для маскирования военнослужащих с целью их электромагнитного камуфляжа в спектре ближнего инфракрасного диапазона длин волн.

Изобретение относится к получению магнитно-диэлектрических материалов, поглощающих электромагнитное излучение, и может быть использовано в радиоэлектронной технике при производстве принимающих антенн, осуществляющих селективное радиопоглощение в субтерагерцовом диапазоне (0,09-0,1 ТГц).

Изобретение относится к способу получения фотохромных оптических изделий. Способ включает (i) нанесение первого органического растворителя на поверхность оптической подложки с образованием смоченной органическим растворителем поверхности оптической подложки, (ii) нанесение отверждаемого фотохромного состава на смоченную органическим растворителем поверхность оптической подложки и (iii) по меньшей мере частичное отверждение вышеупомянутого отверждаемого слоя фотохромного покрытия.

Изобретение относится к листу или заготовке с предварительным покрытием, содержащим стальную подложку для термической обработки, перекрываемую поверх по меньшей мере одного участка по меньшей мере одной из ее основных поверхностей предварительным покрытием.

Изобретение относится к радиоэлектротехнике, в частности к получению полимерных композиций, предназначенных для поглощения высокочастотной энергии в СВЧ-устройствах.

Изобретение относится к технологии специальных покрытий, обладающих способностью поглощать электромагнитное излучение определенного диапазона частот и используемых в различных областях - в строительстве и промышленности для наружных покрытий зданий и оборудования, а также в военной технике для задач маскировки и камуфляжа.

Изобретение относится к области радиопоглощающих материалов и покрытий. Описано защитное покрытие на основе полимерного композиционного радиоматериала, содержащее наполнитель и эпоксидную смолу в качестве полимерного связующего, в котором в качестве наполнителя использованы многостенные углеродные нанотрубки (МУНТ) в следующей концентрации, мас.

Изобретение относится к применению содержащей оксид цинка фритты с содержанием ZnO, лежащим в диапазоне от 20 до 75 мас. %, в качестве поглощающего УФ-излучение средства для защиты от УФ-излучения поливинилхлорида.

Группа изобретений относится к композиции грунтовочного покрытия, пригодной для нанесения поверх нее покрытия, а также к применению композиции грунтовочного покрытия для увеличения коррозионной стойкости в системах многослойного покрытия, используемых для морских судов или морских сооружений, или летательных аппаратов.

Изобретение относится к лакокрасочным покрытиям, предназначенным для защитно-декоративной отделки внутренних и наружных поверхностей зданий и сооружений, позволяющим осуществить защиту объектов от техногенного электромагнитного излучения. Силикатное покрытие повышенной долговечности выполнено из композиции жидкого стекла с массовой долей, портландцемента и замедлителя. При этом дополнительно композиция для силикатного покрытия может содержать ультрадисперсные добавки. Способ приготовления силикатного покрытия включает смешение всех компонентов в определенной пропорции и определенной последовательности и перемешивание в течение 3-5 мин. Изобретение обеспечивает повышение долговечности покрытия, газо- и паропроницаемости его с одновременным повышением технологичности способа его изготовления. 2 н. и 3 з.п. ф-лы.

Наверх