СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДНО-ДИСПЕРСИОННОЙ КОМПОЗИЦИИ Российский патент 1998 года по МПК C09D7/14 C09D5/02 

Предлагаемое изобретение относится к способам получения водно-дисперсионных композиций, применяемых как для защиты деревянных конструкций (стены, рамы, двери, лестницы и т.д.), так и для окраски штукатурки, бетона, картона и других пористых и загрунтованных поверхностей снаружи и внутри помещений.

Известен способ получения водной композиции путем смешения жидкого стекла, самоочищающего катализатора, фосфата Al и Zn, наполнителя и воды (Заявка Японии N 57-98567).

Композиция, полученная указанным способом, обладает невысокой жизнеспособностью и низкой эластичностью.

Известен также способ получения водно-дисперсионной композиции путем смешения латекса, жидкого стекла, фосфата щелочного металла, пигмента, наполнителя и воды (Paint & Color J., 1991, v. 181, N 4295, p. 650).

Композиция, полученная указанным способом, обладает низкой жизнеспособностью, а покрытие на ее основе - невысокой адгезией.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ получения водно-дисперсионной композиции путем смешения полиоксиэтиленового эфира алкилфенола, карбоксиметилцеллюлозы, полифосфата Na, пентахлорфенолята Na и воды, затем водный раствор смешивают с TiO₂, мелом, каолином, тальком и ультрамарином, после чего в бисерной мельнице производят диспергирование. Готовую массу смешивают с ПВА и мочевиномелалиноформальдегидной смолой в смесителе в течение 1 ч до получения однородной массы. В полученную массу вводят фосфорную кислоту, тщательно перемешивают 5 - 10 мин и вводят жидкое стекло. Приготовленную композицию разбавляют водой. (Авторское свидетельство СССР N 1081191).

Полученная композиция обладает низкой жизнеспособностью, а покрытие на ее основе обладает недостаточной прочностью при изгибе и твердостью.

Технический результат, достижение которого обеспечивает предлагаемое изобретение, заключается в повышении жизнеспособности композиции, а также в повышении прочности покрытия при изгибе и его твердости.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения водно-дисперсионной композиции путем смешения латекса, жидкого стекла, эмульгатора, загустителя, фосфата щелочного металла, пигмента, наполнителей и воды сначала водный раствор фосфата щелочного металла и эмульгатора смешивают в течение 15 - 30 мин с жидким стеклом в присутствии полисилоксана, затем полученное связующее диспергируют с пигментом, наполнителями и водой и совмещают с водным раствором загустителя и латексом в течениe 30 - 50 мин.

В процессе поиска и анализа технической литературы установлено, что отличительные признаки предлагаемого изобретения нигде не описаны, следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию изобретательский уровень.

В способе используют:
латексы: латекс стиролбутадиеновый (ГОСТ 38.103550-84); латекс стиролакриловый; латекс дивинилакриловый (ГОСТ 13522-78) и другие,
жидкое стекло: натриевое жидкое стекло (модуль 3, 1, плотность 1,2 г/см³) (ГОСТ 13078-81); калиевое жидкое стекло (модуль 3,5; плотность 1,12 г/см³); эмульгаторы; полиоксиэтиленовые эфиры алкилфенолов ОП-7, ОП-10 (ГОСТ 8433-81); сульфанол НП-3 (СТУ 110-218-58-04); натриевое жидкое мыло (ТУ 10-РСФСР-80-89); неонол (ТУ 38.103625-88); проксанол; сульфанат;
загустители: карбоксиметилцеллюлоза натрия (ОСТ 6-05-386-80); оксиэтилцеллюлоза (ТУ 605-221-317-75); гипан и другие,
фосфаты щелочных металлов: тринатрийфосфат (ГОСТ 13493-86); полифосфат натрия (ГОСТ 20291-80); гексаметилфосфат калия (ГОСТ 20291-80) и другие,
пигменты: диоксид титана (ГОСТ 9808-84); пигмент желтый железоокисный (ГОСТ 18172-80); сурик железный (ГОСТ 8135-74); литопон (ГОСТ 907-72) и другие,
наполнители: мел природный обогащенный (ГОСТ 12085-88); тальк молотый (ГОСТ 19729-74); каолин обогащенный (ГОСТ 21285-75); слюда мусковит (ТУ 21-25-298-88) и другие,
полисилоксан (прозрачная густая бесцветная жидкость, химически инертна): полиэтиленполисилоксан (ГОСТ 13004-77); полиметилполисилоксан (ГОСТ 13032-77).

Пример 1. В аппарате с мешалкой растворяют в 10,0 г воды 2,0 г полифосфата натрия и 15 г полиоксиэтиленового эфира алкилфенола ОП-10. В полученный раствор загружают 100 г натриевого жидкого стекла и 2,0 г полиэтилполисилоксана и перемешивают в течение 15 мин. Затем в полученное связующее загружают 240 г диоксида титана, 440 г мела, 100 г талька, 60 г каолина и 640 г воды. Полученную пигментную пасту диспергируют в бисерной мельнице до степени перетира 50 мкм. Отдельно в аппарате с мешалкой 270 г воды смешивают с 20 г карбоксиметилцеллюлозы. В другой аппарат с мешалкой загружают полученные выше пигментную пасту, водный раствор карбоксиметилцеллюлозы и 100 г стиролбутадиенового латекса и перемешивают в течение 45 мин.

Пример 2. В аппарате с мешалкой растворяют в 20 г воды 0,1 г тринатрий фосфата и 4 г сульфанола НП-3. В полученный раствор загружают 60 г калиевого жидкого стекла и 0,1 г полиметилполисилоксана и перемешивают в течение 20 мин. Затем в полученное связующее загружают 25 г диоксида титана, 10 г желтого железоокисного пигмента, 5 г сурика железного, 300 г мела, 85 г талька, 35 г каолина и 380 г воды. Полученную пигментную пасту диспергируют в бисерной мельнице до степени перетира 40 мкм. Отдельно в аппарате с мешалкой 100 г воды смешивают с 6 г оксиэтилцеллюлозы. В другой аппарат с мешалкой загружают полученные выше пигментную пасту, водный раствор оксиэтилцеллюлозы и 100 г стиролакрилового латекса и перемешивают в течение 30 мин.

Пример 3. В аппарате с мешалкой растворяют в 15 г воды 5,4 г гиксамета фосфата калия и 1 г натриевого жидкого мыла. В полученный раствор загружают 50 г калиевого жидкого стекла и 5 г полиэтилполисилоксана и перемешивают в течение 30 мин. Затем в полученное связующее загружают 60 г диоксида титана, 350 г мела, 30 г талька, 20 г каолина и 370 г воды. Полученную пигментную пасту диспергируют в бисерной мельнице до степени перетира 60 мкм. Отдельно в аппарате с мешалкой 15 г воды смешивают с 1 г гипана. В другой аппарат с мешалкой загружают полученные выше пигментную пасту, водный раствор гипана и 100 г дивинилакрилового латекса и перемешивают в течение 30 мин.

В таблице приведены результаты испытаний, проведенных авторами композиции, полученной предлагаемым способом, и композиции, полученной способом-прототипом.

Жизнеспособность композиции определяют при первичной вязкости 18 - 20 с по вискозиметру В3-4 и по истечении указанных суток по достижении вязкости по В3-4 50 с.

Влагостойкость покрытия определяют следующим образом.

Композицию наносят на бетонную подложку d = 8 см и толщиной 6 см с двух сторон и испытывают на влагостойкость на 7-е сутки после нанесения. Определяют визуально состояние подложки и время выдержки покрытия до появления сыпи, пузырей и т.д.

Как следует из данных, приведенных в таблице, композиция, полученная предлагаемым способом, обладает высокой жизнеспособностью, а покрытие на ее основе обладает высокой прочностью при изгибе и твердостью.

Кроме того, покрытие на основе композиции, полученной предлагаемым способом, обладает высокой влагостойкостью и низкой смываемостью.

Использование: лакокрасочная промышленность, в частности водные составы для окраски оштукатуренных, бетонных, загрунтованных, деревянных и др. пористых поверхностей. Сущность: способ получения водно-дисперсионной композиции путем смешения эмульгатора, фосфата щелочного металла, жидкого стекла и воды в присутствии полисилоксана в течение 15-30 мин, последующего введения в смесь пигмента и наполнителя, диспергирования, совмещения пигментной пасты с водной дисперсией синтетического полимера и дальнейшего перемешивания в присутствии (0,5-7,0)%-ного водного раствора загустителя в течение 30-60 мин. Технический результат, достижение которого обеспечивает данное изобретение, заключается в повышении жизнеспособности композиции, а также в повышении прочности покрытия при изгибе и его твeрдости. 1 табл.

Способ получения водно-дисперсионной композиции путем смешения эмульгатора, фосфата щелочного металла и воды, последующего введения в смесь пигмента и наполнителя, диспергирования, совмещения пигментной пасты с водной дисперсией синтетического полимера и перемешивания, отличающийся тем, что к смеси эмульгатора, фосфата щелочного металла и воды добавляют жидкое стекло и смешение их осуществляют в присутствии полисилоксана в течение 15 - 30 мин, а на стадии совмещения пигментной пасты с водной дисперсией синтетического полимера вводят водный (0,5 - 7)%-ный раствор загустителя и перемешивают в течение 30 - 60 мин, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Водная дисперсия синтетического полимера (сухое вещество) - 100,0
Фосфат щелочного металла - 0,1 - 5,4
Эмульгатор - 1,0 - 15,0
Жидкое стекло - 50,0 - 100,0
Полисилоксан - 0,1 - 5,0
Загуститель (сухое вещество) - 1,0 - 20,0
Пигменты и наполнители - 460,0 - 840,0
Вода - 400,0 - 900,00