СОСТАВ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ЛАКОКРАСОЧНОГО ПОКРЫТИЯ Российский патент 1998 года по МПК C09D9/02 

Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, в частности к составам для удаления старых лакокрасочных покрытий.

Срок службы лакокрасочных покрытий составляет в среднем 1-3 года, срок службы изделий значительно больше. Поэтому возникает необходимость их перекраски. Предлагаемый состав предназначен для удаления старых лакокрасочных покрытий на основе синтетических высокополимеров и натуральных смол, олиф с различных поверхностей (строительных материалов, металлических, деревянных, керамических изделий) при ремонтных, реставрационных работах.

Известны составы для снятия лакокрасочных покрытий (смывки), относящиеся к двум основным группам: кислотно-щелочные и на основе органических растворителей.

Кислотно-щелочные составы применяются для удаления покрытий с изделий небольших размеров путем выдержки в специальной аппаратуре, зачастую с подогревом.

Более удобны и широко применяются для удаления покрытий с любых подложек смывки на основе органических растворителей (спиртов, простых и ароматических углеводородов, их хлорпроизводных, кетонов, эфиров и др.) [1]
Прототипом изобретения является смывка АФТ-1, состоящая из следующих компонентов, (мас.) [2]
Диоксолан-1,3 47,5
Ацетон 19,0
Толуол 28,0
Коллоксилин 5,0
Парафин 0,5
Состав обладает достаточно высоким смывающим действием по отношению к целому ряду известных лакокрасочных покрытий, относительно прост по рецептуре. Но состав имеет существенный недостаток использование дефицитного дорогостоящего растворителя диоксолана-1,3 (диоксолан-1,3 изготавливается из этиленгликоля и формальдегида, являющихся важным исходным сырьем для получения разнообразных ценных химических соединений промышленного, медицинского и бытового назначения).

Создание экономически более выгодной рецептуры высококачественной смывки на основе растворителей, расширение ее сырьевой базы может быть выполнено на базе решения некоторых проблем экологии и конверсии. В частности, в России утилизация неиспользованных по прямому назначению нитроцеллюлозных порохов (с истекшим эксплуатационным сроком или высвобождающихся десятками тысяч тонн в связи с конверсией), пироксилинов, коллоксилинов и их отходов является важной проблемой народнохозяйственного значения. Настоящее изобретение ставит целью использование этих нитратов целлюлозы в качестве загустителя в рецептуре смывки, наряду с отходами ректификации этилового спирта, которые также в больших количествах образуются на заводах-изготовителях нитроцеллюлозы и спиртовых производствах.

Для решения этих проблем в рецептуру смывки решено ввести концентрат эфироальдегидной фракции отхода ректификации этилового спирта [3-5] и нитраты целлюлозы, полученные переработкой бездымных (пироксилиновых) порохов, различные виды отходов коллоксилинов (например, так называемый ловушечный коллоксилин из технологических и сточных вод).

Методом газожидкостного хроматографического анализа установлен следующий состав концентрата эфироальдегидной фракции (мас.):
Этиловый спирт 0,13-15
Уксусный альдегид 1-22
Ацетон 0,03-5
Втор-бутиловый спирт 5-12
Этиловый спирт 0,1-22
Метилэтилкетон 2-5
Вода 5-10
Другие примеси (эфиры спирты, альдегиды, углероды) Остальное
Концентрат эфироальдегидной фракции образуется при ее перегонке на эфирной колонне [5] Эфироальдегидная фракция подается из напорного бака на 30 тарелку колонны. Колонна обогревается глухим паром через выносной кипятильник. Температура в кубовой части колонны поддерживается в пределах 75-80^oC.

Температурный режим верха колонны поддерживается орошением колонны соответствующим количеством флегмы. При этом температура паров концентрата, образующегося в верхней части колонны при их выходе из дефлегматора должна быть в пределах 15-25^oC. Отбор концентрата из колонны начинают при понижении температуры на 36-й тарелке ниже заданной (64-66^oC). При повышении температуры клапан на линии отбора закрывается.

Таким образом, эфироальдегидная фракция разделена на 2 продукта: в верхней части колонны сосредоточивается эфироальдегидный концентрат, а в кубовой главным образом спирты. Последние утилизируются в производстве спирта-регенератора ОСТ 84-2154-84 и спирта ТУ 75 06008-31-91.

Установлено, что концентрат эфироальдегидной фракции обладает высокой растворяющей способностью по отношению к полимерной основе различных лакокрасочных покрытий и по основным характеристикам близок к ряду чистых или смесевых растворителей. Это подтверждается данными табл. 1, в сравнении с известными растворителями:
Предлагаемый состав смывки содержит концентрат эфирно-альдегидной фракции и образующийся при ректификации этилового спирта ацетон, нитратцеллюлозный загуститель, парафин, толуол при следующем соотношении компонентов (мас.):
Концентрат эфирно-альдегидной фракции 45-50
Ацетон 10-20
Нитратцеллюлозный загуститель 3-8
Парафин технический 0,5-1
Толуол Остальное
В табл. 2 приведены примеры предлагаемого состава.

Технологический процесс изготовления состава состоит из следующих операций.

1. Растворение парафина в толуоле при 60-80^oC охлаждение полученного раствора до 18-25^oC.

2. Приготовление смеси ацетона с эфироальдегидным концентратом, образующимся при ректификации этилового спирта, и растворение в ней нитратов целлюлозы при 18-25^oC.

3. Смешение раствора парафина в толуоле с растворителем нитратов целлюлозы до однородного состава.

4. Отбор проб на анализ, испытание, слив в тару.

5. Отбор проб на анализ, испытание, слив в тару.

В смеситель загружаются толуол, ацетон, концентрат эфироальдегидной фракции по весу согласно рецептурному соотношению (табл.2), и перемешиваются при комнатной температуре 10-20 мин. Далее в эту смесь загружают измельченный твердый нефтяной технический парафин и перемешивают до получения однородного раствора, после чего в него добавляют навеску обезвоженных нитратов целлюлозы с крепостью остаточного спирта не менее 87% (мас.) и продолжают перемешивание до их полного растворения.

Качество полученного состава смывки оценивали сравнительно с изменением рецептуры по примерам 1,6 (табл. 2) и с физико-химическими и эксплуатационными характеристиками прототипа (табл. 3).

Как видно из данных табл. 3, все композиции предлагаемого состава смывки имеют физико-химические и эксплуатационные характеристики на уровне известной смывки. Приведенные пределы содержания компонентов оптимальны по основным техническим характеристикам и экономической рациональности.

Композиция N 1 является наиболее экономичной по минимальному расходу наиболее дешевого вида загустителя (утилизированный нитроцеллюлозный порох), но при содержании его менее 3% резко уменьшается вязкость. При этом композиция плохо удерживается на негоризонтальных поверхностях, неудобна при работе. В то же время более высокое содержание такого загустителя (нитраты целлюлозы с вязкостью 5-6^oЭ) нецелесообразно: из-за худшей растворимости требуется повышенный расход ацетона при эквивалентном содержании концентрата эфироальдегидной фракции.

Композиция N 3 экономична по наименьшему содержанию ацетона, но менее предпочтительна из-за максимального содержания низковязких нитратов целлюлозы при удовлетворительных эксплуатационных характеристиках. При содержании ацетона менее 10% ухудшается смывающее действие состава.

Наилучшим по комплексу эксплуатационных характеристик и экономической рациональности (наименьший расход ацетона, наибольшее содержание концентрата эфироальдегидной фракции (взамен дефицитного растворителя диоксолана-1,3) являются композиции NN 4-5.

Содержание замедлителя испарения (парафина) в смывке менее 0,5% не целесообразно, так как существенно увеличивается летучесть растворителей (см. состава N 4). При концентрации его более 1% заметно ухудшается процесс обезжиривания очищенной от старой краски поверхности (с применением уайт-спирита или толуола).

Как видно из приведенных примеров табл. 3, содержание парафина в пределах 0,5-1,0% обеспечивает летучесть растворителей не выше, чем по прототипу.

По степени воздействия на организм человека вредные вещества, входящие в новую смывку, относятся в основном к 4 классу (малоопасные), за исключением уксусного альдегида (который присутствует в концентрате эфироальдегидной фракции) 3 класс, т.е. умеренно опасный, что находится на уровне прототипа.

Состав относится к лакокрасочной промышленности, в частности к составам для удаления старых лакокрасочных покрытий. Состав предлагается для удаления старых лакокрасочных покрытий на основе синтетических высокополимеров, натуральных смол и олиф (масляных, виниловых, фенолформальдегидных, поливинилбутиральных, нитроцеллюлозных красок, грунтовок, эмалей) с разнообразных поверхностей (строительных материалов, металлических, деревянных, керамических изделий) при ремонтных и реставрационных работах. Технико-экономический результат изобретения заключается в разработке рецептуры и технологии получения высококачественного состава для удаления лакокрасочных покрытий (смывки) на базе одновременного решения некоторых проблем экологии и конверсии заводов-изготовителей нитроцеллюлозы и порохов, а также спиртовых производств; расширении сырьевой базы производства смывки; утилизации неиспользованных по прямому назначению нитроцеллюлозных порохов, отходов нитратов целлюлозы (уменьшение загрязнения водоемов), использовании оборудования для их производств и переработки, высвобождающегося при конверсии оборонных технологий. Состав содержит: концентрат эфиро-альдегидной фракции - отхода ректификации этилового спирта; нитраты целлюлозы, полученные переработкой нитроцеллюлозных порохов; отходы нитратов целлюлозы, уловленные из технологических и сточных вод; ацетон, толуол и парафин технический. Компоненты состава и их оптимальное соотношение обеспечивают физико-химические и эксплуатационные свойства на уровне технических требований известных смывок при существенном превосходстве по экономической рациональности (значительно ниже себестоимость), при улучшении экологической чистоты ряда производственных процессов (исключение сжигания порохов и отходов спиртовых производств, отходов нитратов целлюлозы, уменьшение загрязнения водоемов). 3 табл.

Состав для удаления лакокрасочного покрытия, включающий ацетон, толуол, нитратцеллюлозный загуститель и парафин, отличающийся тем, что он дополнительно содержит концентрат эфироальдегидной фракции, образующийся при ректификации этилового спирта, при следующем соотношении компонентов, мас.

Концентрат эфироальдегидной фракции, образующийся при ректификации этилового спирта 45 50
Ацетон 10 20
Нитратцеллюлозный загуститель 3 8
Парафин 0,5 1,0
Толуол Остальноем