Способ получения лакокрасочных композиций

 

(72) Авторы изобретения

Ю. А. Шангин и А. Д. Яковлев

Ленинградский ордена Октябрьской Революции н ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт нм. Ленсовета (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛАКОКРАСОЧНЫХ КОМПОЗИЦИЙ

Изобретение относится к получению жидких лакокрасочных составов, в частности к получе. нию составов, в которых в качестве наполнителей использованы дисперсные порошки полимеров.

Известны способы введения наполнителей в растворы пленкообраэующих веществ, заключающиеся в механическом смещении компонентов в аппаратах различных типов: шаров х, вибрациониых и биссерных мельницах, диссольsepax, смесителях типа Вернера и т. д. Эти способы заключаются в диспергировании и смачивании частиц наполнителей пленкообразующими веществами при механическом воздействии (1).

Недостатком этих способов является нх трудоемкость и продолжительность процесса.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения лакокрасочных композиций путем смешения раствора пленкообразующего с наполнителем на валковых краскотерочных машинах (2l

Недостатком способа является необходимость длительной дезагрегации н стабилизации частиц

2 наполнителей. Это достигается путем смачивания поверхности частиц наполнителя пленкообразователем и образования сольватных оболочек. Поскольку поверхность частиц наполнителей велика (0,5 — 200 м /г), то и процессы их диспергирования являются длительными н энергоемкими.

Целью изобретения является упрощение процесса и улучшение диспергировання наполнителя.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения лакокрасочных композиций путем смешения раствора пленкообразующего с наполнителем, в качестве наполнителя используют кристаллиэующнеся полимеры, выбранные нз группы полиолефинов, полнэфиров, полиамидов, в качестве растворителя используют ароматические или хлорированные углеводороды, способные растворять наполнитель при нагревании, а процесс смешения наполннтеля с раствором пленкообразующего проводят при температуре 100-140 С в течение 30 — 60 мин с последующим охлаждением раствора до комsamoA температуры.

8831

Таблица 1

Количество наполнителей, мас.% с размером частиц, мк

Компози0,2 — 0,5 0,5 — 1,0

10,0 — 20,0

20,0 — 50

>50

32 34

13

18

37 10

3 16

17

32 18

8 28

55 26

30

Предлагаемый способ позволяет превратить многостадийный процесс получения сверхтонких частиц наполнителя в одностадийный, используя в качестве исходного материала гранулы, стружку и другие крупные частицы, измельчать их за одну операцию до сверхтонких.

При этом частицы получаются с готовой сольватной оболочкой на поверхности, что предотвращает их вторичную агрегашпо. При нагревании происходит растворение полимерного нанолнителя, а при охлаждении он вьшадает в виде дисперсии отдельных частичек, которые разделены присутствующим в растворе пленкообразующим.

Пример 1. Смешивают 40 вес.ч. "Ок15 соль" с 20 вес. ч. толуола и 3 вес.ч. полиэтио лена. Смесь нагревают до 120 С и выдерживают нри этой температуре в течение 30 мин. Получившийся раствор охлаждают до комнатной температуры.

Пример 2. Смепшвают 100 вес; ч, полиметилметакрилатного лака (15%-ный раствор полиметилметакрилата в тетрахлорзтане, пластифицированный 2% полибутилметакрилата) с 1,5 вес.ч. пентапласта. Смесь нагревают до о 25

140 С, выдерживают при этой температуре в течение 60 мин, затем охлаждают до комнатной температуры.

Пример 3. Смешивают 230 вес.ч. поливинилацетатного лака (15%-ный раствор поливинилацетата в диметилформамиде, пластифицированный 2% дибутилфталата) с 8 вес. ч. сополиамида ПА-548. Нагревают смесь до 130 С, выдерживают в течение 15 мин и охлаждают до комнатной температуры. 35

Пример 4. Смешивают 100 вес. ч. полистирольного лака (10-%-ный раствор полистирола в хлорбензоле, пластифицированный

5% диоктилфталата) с 1 вес. ч. пентапласта. о, Нагревают смесь до 120 С и выдерживают при 4о

23 4 этой температуре в течение 30 мин. Затем

)хлаждают до комнатной температуры.

Пример 5. Смешивают 150 вес,ч. поливинилацетатного лака (10%-ный раствор поливинилацетата в ксилоле, пластифицированный 2% дибутилфталата) с 1,5 вес. ч. полиэтиле. о на, Нагревают смесь до 100 С, выдерживают в течение 60 мин и охлаждают до комнатной температуры.

- В результате проведения укаэанных операций получают жидкие композиции, в которых наполнитель распределен в виде мелких частиц сферической формы размером 0,1 — 10,0 мк;

Для сравнения степени диспергирования наполнителей предлагаемым и известным способами на лабораторной трехвалковой краскотерочной машине в тех же связующих диспергируют барит.

Продолжительность диспергирования на краскотерке 2 ч. Соотношение связующего и наполнителя при этс1м такое же, как в примерах

1 — 5. Растворитель вводят в меньшем количестве, так как иначе паста стекает с валков, а после окончания процесса диспергирования добавляют его до количества, указанного в рецептур ах.

Результаты определения размеров частиц наполнителей, диспергированных обоими способами, приведены в табл. 1.

Определение размеров частиц проводят методом седиментационной турбидиметрии. В качестве дисперсионной среды используют уайт— спирит. Концентрация твердой фазы во всех случаях 100 мг/л.

Сравнение технологических процессов, идущих согласно предлагаемому и известному способам, представлено в табл. 2.

Предлагаемый способ получения лакокрасочных композиций позволяет значительно упростить процесс и добиться высокой степени диспергирования наполнителя.

883123

4 Продолжение табл. 1

КомпоэиКоличество наполнителей, мас. % с размером частиц, мк!

0,2

0,2-0,5

0,5- 1,0

10,О-20,0 20,а 50 50

1,à5,0

5,0-10,0 ция, 1 ща

82 5

4а

23 63

25 37

34 23

12

Порядковые номера соответствуют номерам композиций, укаэанным в примерах, а номера с индексом "а" — композициям с баритом на тех же связующих.

Таблица 2

Операции при введении наполнителя по предлагаемому > сйособу

Операции при измельчении и введении наполннтелей в связующее по известному способу

Грубое измельчение в двухвалковой зубчатой дробилке.

Загрузка компонентов в реактор. о

Нагрев до температуры 100 — 140 С

Среднее иэмельчение в ударно — центробежной мельнице .

Тонкое нзмельчение в шаровой мельнице.

Охлаждение до комнатной температуры .

Предварительное смешение наполнителей со связующим.

Перетир компонентов на трехвалковой краскотерочной машине.

Формула изобретения I

ВНИИПИ Заказ 10119/35 Тираж 687 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул.Нроектная, 4

Сверхтонкое иэмельчение в струйной мельнице.

Способ получения лакокрасочных композиций путем смешения раствора нлейкообразующего с наполнителем, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения процесса и улучшения диспергировання наполнителя, в качестве наполнителя используют кристаллизующиеся полимеры, выбранные иэ группы полиолефинов, полиэфиров, полиамидов, в качестве растворителя используют ароматические или хлорированные углеводороды, способные растворять наполнитель при нагревании, а про цесс смешения наполнителя с раствором пленкообразующего нроводят при температуре 100—

14ФС в течение 30 — 60 мин с последующим

4% . охлаждением раствора до комнатной температуры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

ЭВ 1. Ермилов П. И. Диспергирование пигментов, М., "Химия", 1971, с. 255-285.

2. Киселев В. С., Абашкина А. Ф. Производство лаков, олиф и красок, М., Госхимиздат, 1961, с. 157 — 166 (прототип).