ЛАК Российский патент 1994 года по МПК C09D161/24 C09D5/18 

Изобретение относится к производству лаковых покрытий и может быть использовано при создании огнезащитных покрытий конструкций.

Известен состав защитного покрытия по дереву, включающий мочевино-формальдегидную смолу, жидкое стекло и наполнитель.

Известный состав не обеспечивает огнезащитных свойств, прозрачности, морозостойкости.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является лак, включающий мочевино-формальдегидную смолу, вспучивающий агент - триаммонийфосфат и отвердитель - эпоксидную смолу.

Известный состав обеспечивает огнезащитные свойства, однако не обеспечивает прозрачности и морозостойкости покрытия. Лаковая пленка прозрачна лишь в очень тонких слоях нанесения, при расходе 0,4 - 0,7 кг/м² образует матовый слой толщиной около 0,5 мм. Несмотря на прозрачность связующего в сверхтонких слоях покрытие непрозрачное.

Технической задачей изобретения является обеспечения прозрачности лака.

Поставленная задача достигается тем, что лак, включающий пленкообразующее на основе мочевино-формальдегидной смолы и отвердителе на основе эпокисдной диановой смолы, в качестве пленкообразующего содержит смесь мочевино-формальдегидной смолы, натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы и изопропилового спирта, при их массовом соотношении 100 : (0,2 - 1,1) : (10 - 14), а в качестве отвердителя - продукт совместного перетира эпоксидной диановой смолы, аммонийной соли фосфорной кислоты, ацетона, изопропилового спирта и аэросила, при их массовом соотношении 100 : (180 - 200) : (230 - 280) : (70 - 110) : (3 - 5), при следующем соотношении компонентов, мас. ч. :
Пленкообра- зующее 100 Отвердитель 52 - 60
Перетир эпоксидной диановой смолы, аммонийной соли фосфорной кислоты и других компонентов осуществляют в шаровой мельнице, например, марки МШК - 100 с фарфоровыми стенками и шарами или цилиндрами, в течение 5 - 6 ч. При этом достигается степень перетира 130 - 150 мм, условная вязкость по ВЗ-1-65-80 с.

В качестве эпоксидной смолы используют эпоксидную диановую смолу ЭД-20.

В качестве аммонийной соли фосфорной кислоты используют ди- или тринатрийфосфат.

В качестве аэросила используют аэросил марок А-170 и т. д. Сравнение продукта, полученного перетиром эпоксидной смолы и аммонийной соли фосфорной кислоты, и продукта совмещения в обычном смесителе эпоксидной диановой смолы и аммонийной соли фосфорной кислоты, отдельно перетерной в шаровой мельнице до той же степени дисперсности, показывает, что эти смеси практически одинаковы по вязкости, плотности и другим физико-механическим показателям. Однако их использование в составе заявляемого лака приводит к различным свойствами лака.

Использование продукта совместного перетира позволяет получить прозрачное, огнезащитное покрытие в то время как использование просто смеси компонентов приводит к образованию лакового покрытия матирующего типа, так как полимерная пленка такого же лака прозрачна лишь в очень тонких пленках, а в смеси с триаммонийфосфатом с размером частиц 0,25 мм пленка мутная.

По-видимому при совместном перетире осуществляется механо-химический процесс, в результате которого разрываются молекулы эпоксидной диановой смолы и разламываются кристаллы аммонийной соли фосфорной кислоты. Поскольку расход кристаллов и образование неуравновешенных зарядов на вновь образующихся поверхностях происходит под слоем эпоксидной смолы, то именно с молекулярной эпоксидной диановой смолы и происходит взаимодействие. Происходит химическая модификация аммонийной соли фосфорной кислоты эпоксидной смолой или, иначе говоря, прививка аммонийной соли фосфорной кислоты на молекулу эпоксидной смолы. Происходит их взаимное распределение и взаимодействие на молекулярном уровне.

Совместный перетир можно осуществлять с применением только эпоксидной диановой смолы и аммонийной соли фосфорной кислоты. Однако для ускорения этого процесса можно добавлять некоторые компоненты состава лак. Так, добавление ацетона и изопропилового спирта способствует снижению вязкости эпоксидной смолы и ускорению процесса перетира. Перетир возможно осуществлять и в присутствии аэросила.

Добавление растворителей при перетире ускоряет этот процесс на 20 - 30% .

Введение растворителей типа ацетона или изопроприлового спирта, введение загустителей типа натриевой соли карбоксилцеллюлозы и аэросила позволяет целенаправленно регулировать вязкость и совместимость основы лака и отвердителя, его прозрачность. Все компоненты лака влияют на прозрачность и устойчивость композиции к расслаиванию, однако определяющим в этом процессе является продукт совместного перетира.

Дозирование изопропилового спирта в обе части композиции, т. е. в основу и в отвердитель, является обязательным.

В случае введения изопропилового спирта только в один компонент лака или в отличном от заявленного соотношения компонентов теряется прозрачность лака, теряется совместимость компонентов.

Примеры конкретного выполнения.

П р и м е р 1. В шаровую мельницу марки МШК-8 (объем смесительной камеры 8 л, количество шаров 25 шт скорость вращения 50 об/мин) загружают, мас. ч: эпоксидную диановую смолу ЭД-20 100, диаммонийфосфат 180, ацетон 230, изопропиловый спирт 70 и аэросил 3, перетирают в течение 5 ч и выгружают. Получают компонент А.

В смесителе СБ-43 смешивают мочевино-формальдегидную смолу КФ-МТ-100, натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы 0,2 и изопропиловый спирт 10. Массу выдерживают 24 ч для набухания натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы, снова перемешивают в течение 15 ч и выгружают. Получают компонент Б.

Лак поставляют потребителю в двух частях: А и Б. Перед намечением компоненты А и Б смешивают в соотношении 52 : 100. Лак наносят кистью, валиком или краскораспылителем на деревянные конструкции.

Свойства лака приведены в таблице.

П р и м е р 2. Выполняют, как пример 1. В шаровую мельницу марки МШК-8 загружают, мас. ч. : эпоксидную диановую смолу ЭД-20 100, триаммонийфосфат 195, ацетон 250, изопропиловый спирт 90 и аэросил 4. Массу перетирают в течение 5 ч и выгружают. Получают компонент А.

В турбулентном смесителе СБ-43 загружают, мас. ч. : мочевино-формальдегидную смолу КФ-Х 100, натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы 0,7 и изопропиловый спирт 12. Массу выдерживают 24 ч, перемешивают в течение 15 мин и выгружают. Получают компонент Б. Перед нанесением смешивают компоненты А и Б в соотношении 56 : 100.

Свойства лака приведенные таблице.

П р и м е р 3. Выполняют, как пример 2.

В шаровую мельницу марки МШК-8 загружают, мас. ч. : эпоксидную смолу ЭД-20 100, диаммонийфосфат 220, ацетон 280, изопропиловый спирт 110 и аэросил 5. Массу перетирают в течение 6 ч и выгружают. Получают компонент А.

В турбулентный смеситель СБ-43 загружают, мас. ч. : мочевино-формальдегидную смолу 100, натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы 1,1 и изопропиловый спирт 14. Массу выдерживают 24 ч, перемешивают в течение 15 мин и выгружают. Получают компонент Б.

Перед нанесением смешивают компонент А и Б в соотношении 60 : 100.
Свойства лака приведены в таблице.

П р и м е р 4 (контрольный). Выполняют, как пример 3, но компонент А получают не перетирном компонентов в шаровой мельнице, а простым смешиванием в турбулентном смесителе СБ-43.

Свойства лака приведены в таблице.

Из таблицы следует, что лак по примерам 1 - 3 обладает повышенной прозрачностью, а также меньшей вязкостью и большей морозостойкостью. (56) Патент Франции N 2144641, кл. C 09 K 3/00, опублик. 1983.

Гибов К. М. , Жубанов Б. А. , Сарсембинова Б. Г. О механизме огнезащиты деревянных конструкций карбамидными вспенивающими покрытиями. Огнестойкость деревянных конструкций. Доклады финских и советских специалистов на симпозиуме в Тбилиси 29.09. -4. го. 1980. Тбилиси, 1980, с. 265 - 272.

Использование: для создания огнезащитных покрытий конструкций. Сущность изобретения: лак содержит, мас. ч. : смесь мочевиноформальдегидной смолы, натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы и изопропилового спирта при их массовом соотношении 100 : (0,2-1,1): (10-14) 100 (компонент А), продукт совместного перетира эпоксидной диановой смолы, аммонийной соли фосфорной кислоты, ацетона, изопропилового спирта и аэросила при их массовом соотношении 100: 1(80-220): (230-280): (70-110): (3-5) 52-60 (компонент Б). Перед нанесением компонента А смешивают с компонентом Б и лак наносят кистью, валиком или краскораспылителем на деревянные конструкции. Характеристика свойств: прозрачность - прозрачен, горючесть древесины, защищенной лаком - трудносгораемый материал, адгезионная прочность 1-16 кгс/см² , морозостойкость: - 20С. 1 табл.

ЛАК, включающий пленкообразующее на основе мочевиноформальдегидной смолы и отвердитель на основе эпоксидной диановой смолы, отличающийся тем, что лак содержит в качестве пленкообразующего смесь мочевиноформальдегидной смолы, натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы и изопропилового спирта при их массовом соотношении 100 : 0,2 - 1,1 : 10 - 14 соответственно, а в качестве отвердителя - продукт совместного перетира эпоксидной диановой смолы, аммонийной соли фосфорной кислоты, ацетона, изопропилового спирта и аэросила при их массовом соотношении 100 : 180 - 220 : 230 - 280 : 70 - 110 : 3 : 5 соответственно при следующем соотношении компонентов, мас. ч. :
Пленкообразующее 100
Отвердитель 52 - 60