ВОДНО-ДИСПЕРСИОННАЯ КРАСКА Российский патент 1996 года по МПК C09D133/12 C09D5/02 

Изобретение относится к лакокрасочным материалам, а именно к водно-дисперсионным краскам, предназначенным для окраски наружных и внутренних поверхностей из бетонов, деревоволокнистых и древесно-стружечных, асбестоцементных штукатурок и других материалов, как новых, так и ранее окрашенных.

Известна водно-дисперсная краска, включающая латекс синтетического дивинилового каучука и латекс сополимера бутадиена с метилметакрилатом (I).

Краска имеет недостаточную стабильность состава и недостаточные физико-механические показатели покрытий. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является известная водоэмульсионная краска на основе дисперсии акрилсодержащего сополимера (II).

Однако эта краска образует покрытия, обладающие недостаточной водостойкостью, атмосферостойкостью и морозостойкостью, а также недостаточной твердостью.

Техническая задача изобретения создание водно-дисперсионной краски с высокими физико-техническими свойствами и повышенной водостойкостью, атмосферостойкостью и морозостойкостью, а также повышенной твердостью.

Технический результат достигается тем, что водно-дисперсионная краска, включающая латекс сополимера бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты, наполнитель, пигмент, фунгицид, эмульгатор, коалесцирующую добавку, диспергатор, загуститель, нейтрализатор и воду, отличающаяся тем, что в качестве пеногасителя она содержит силиконовую жидкость, в качестве нейтрализатора водный 25%-ный раствор аммиака, в качестве коалесцирующей добавки уайт-спирит и дополнительно декагидроборат натрия, при следующем соотношении компонентов, мас.

Латекс сополимера метилметакрилата бутилакрилата и метакриловой кислоты
25 35
Наполнитель 30 35
Пигмент 0 10
Фунгицид 0,2 0,4
Эмульгатор 0,1 0,5
Силиконовая жидкость 0,1 0,2
Диспергатор 1,0 1,5
Загуститель 0,3 0,6
Водный раствор аммиака 0,1 0,3
Уайт-спирит 1,2 3,0
Декагидроборат натрия 0,005 0,01
Вода Остальное.

В качестве акрилового латекса в композиции используют различные промышленно-выпускаемые дисперсии (водные) сополимера метилметакрилата, бутилакрилата и метакриловой кислоты с различным соотношением мономеров и концентрацией 30 50%-ной, например латекс МБМ-5С продукт эмульсионной сополимеризации метилметакрилата 45% бутилакрилата 55% и метакриловой кислоты 5% латекс выпускается 50%-ным.

В качестве наполнителя используют мел, тальк, каолин.

В качестве пигмента используют двуокись титана, ультрамарин, железоокисный пигмент желтый и красный, крон свинцовый желтый и др. В случае использования в качестве отбеливателя ультрамарина его вводят в композицию в количестве 0,002 0,05 мас.

В качестве фунгицида используют тиурам Д или пентахлорфенолят натрия.

В качестве эмульгатора используют полиоксиэтиленовые эфиры алкилфенолов (ОП-7, ОП-10), сульфанол.

В качестве пеногасителя используют силиконовую жидкость. В композиции также используют декагидроборат натрия, выпускаемый в виде водного раствора по ТУ 6-02-1-513-86. Общепринятое наименование натрий тетраборнокислый (бура), химическая формула: Na₂B₄O₇ 10 H₂O (бел. крист.).

В качестве диспергатора используют триполифосфат натрия и гексаметофосфат натрия.

В качестве загустителя используют стиромаль, гидроксиметилцеллюлозу, водорастворимые полимеры акрилового и метакрилового рядов.

В качестве нейтрализатора используют водный раствор аммиака до pН 7,0 - 8,0. В случае использования в качестве загустителя стиромаля, нейтрализатора вводится в композицию в большем количестве.

В качестве коалесцирующей добавки используют уайт-спирит.

Водно-дисперсионную краску готовят следующим образом.

В смеситель последовательно при постоянном перемешивании со скоростью 400 об/мин подаются посредством дозировки следующие компоненты: вода (например 70% от полного объема), наполнители, пигменты, эмульгатор, фунгицид, диспергатор и пеногаситель. По окончании загрузки смесь перемешивается в дисольвере в течение 30 минут при скорости вращения рабочего органа (лопаточной мешалки - 800 об/мин). Готовая паста по трубопроводу с помощью мембранного насоса перекачивается в бисерную мельницу непрерывного действия для получения пасты тонкого помола.

Паста тонкого помола поступает в реактор, в который при постоянном перемешивании якорным рабочим органом со скоростью 200 об/мин вводятся следующие компоненты: сополимер акрилатной дисперсии, загуститель, декагидроборат натрия, нейтрализатор, коалесцирующая добавка и остальная часть воды. По окончании подачи всех компонентов смесь перемешивается в течение 30 минут с той же скоростью. По окончании перемешивания из реактора берется образец для проведения экспресс-анализа. В случае положительных результатов краска из донного слива самотеком заполняется в тару. Краску наносят валиком, кистью или краскораспылителем.

Конкретные примеры рецептур водно-дисперсионных красок приведены в табл. 1.

Испытания свойств покрытий на основе предлагаемых композиций и известной проводились по соответствующим ГОСТам на пленочных образцах, получаемых путем формирования покрытия на фольге с последующим растворением подложки, непосредственно на покрытиях и на натурных объектах.

Результаты сравнительных испытаний свойств покрытий и красок представлены в табл. 2.

Изменение количественного состава ингредиентов композиции и введение в состав краски дополнительной добавки декагидробората натрия в количестве 0,005 0,01 мас. привело к повышению водостойкости, атмосферостойкости и морозостойкости покрытий, а также к повышению их твердости.

Водно-дисперсионная краска предлагаемого состава позволяет получать покрытия с хорошим внешним видом, высокими физико-механическими и защитными показателями и с широким ассортиментом по цветовой гамме (белый, голубой, розовый, красный, коричневый, зеленый).

Краска экологически чистая. Долговечность покрытия составляет около 15 лет.

Использование: лакокрасочная промышленность, в частности водные композиции для внутренних и наружных покрытий поверхностей из бетона, асбестоцемента, штукатурки и т.д. Сущность изобретения: водно-дисперсионная краска включает дисперсию сополимера метилакрилата, бутилакрилата и метакриловой кислоты 25 - 35%, наполнитель 30 - 35%, пигмент 5 - 10%, фунгицид 0,2 - 0,4%, эмульгатор 0,1 - 0,5, силиконовую жидкость 0,1 - 0,2%, диспергатор 1,0 - 1,5%, загуститель 0,3 - 0,6%, водный раствор аммиака 0,1 - 0,3%, уайт-спирит 1,2 - 3,0%, декагидроборат натрия 0,005 - 0,01% и воду - остальное. 2 табл.

Водно-дисперсионная краска, включающая дисперсию сополимера метилакрилата, бутилакрилата и метакриловой кислоты, наполнитель, пигмент, фунгицид, пеногаситель, эмульгатор, коалесцирующую добавку, диспергатор, загуститель, нейтрализатор и воду, отличающаяся тем, что в качестве пеногасителя она содержит силиконовую жидкость, в качестве нейтрализатора - водный раствор аммиака, в качестве коалесцирующей добавки уайт-спирит и дополнительно декагидроборат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.

Дисперсия сополимера метилакрилата, бутилакрилата и метакриловой кислоты 25 35
Наполнитель 30 35
Пигмент 5,0 10
Фунгицид 0,2 0,4
Эмульгатор 0,1 0,5
Силиконовая жидкость 0,1 0,2
Диспергатор 1,0 1,5
Загуститель 0,3 0,6
Водный раствор аммиака 0,1 0,3
Уайт-спирит 1,2 3,0
Декагидроборат натрия 0,005 0,01
Вода Остальное